论文题目: 分质供水水资源优化配置研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 环境工程
作者: 白昊阳
导师: 邢国平
关键词: 分质供水,解析结构模型法,回归分析法,费用模型,广义简约梯度法
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本课题以分质供水系统水资源配置问题为研究内容,采用系统分析优化理论,通过数学建模的方法,达到城市分质供水系统中水资源的最优分配,实现城市供水用水的可持续发展。首先,从现有供水方式的局限、饮用水标准的提高、现有供水系统的问题及节水方式和要求等角度,分别阐述了分质供水的必要性和水资源优化配置的重要意义。提出可以将二者结合起来,建立分质供水体系下的水资源配置模型。为此,笔者分别回顾了分质供水和水资源配置两方面的发展研究历史和现状,并针对现有研究存在的问题,制定了本课题研究的主要内容和具体方法。其次,利用系统分析的方法,分析了分质供水系统的结构,给出了几种典型的城市分质供水系统的型式。在明确研究对象后,利用解析结构模型法(ISM)这一结构化分析手段,研究了分质供水系统水资源配置优化的各项目标之间的复杂关系,建立了优化问题的多层结构目标体系。在目标体系的基础上,对问题进行了模型化分析,指明了所建模型的形式和内容。在建模过程中,采用统计分析法,搜集了大量工程数据,并利用软件MATLAB对之进行了回归分析,得到了各子单元的费用模型,再利用给水工程成本函数,建立了各子单元的年成本费用模型,最后列出了各种约束条件,得到了系统总的优化配置模型。此外,对于模型求解,也通过分析比较一系列的优化解法,最终确定采用广义简约梯度法(GRG)。最后,引用了一个工程实例,通过对近期规划和远期规划的研究建立了分质供水系统水资源配置的两种优化模型,并利用软件LINGO求得了模型的解。根据对解的分析得出结论,即结果能达到满足供水要求的经济最优,从而证明本优化模型可以用于城市水资源规划,实现社会经济条件下水资源的最优配置。
论文目录:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 水资源优化配置
1.1.1 水资源危机
1.1.2 分质供水的必要性
1.1.3 水资源优化配置
1.2 分质供水与水资源配置研究现状
1.2.1 分质供水的提出与发展
1.2.2 水资源配置的研究情况
1.2.3 研究中存在的问题
1.3 课题研究内容和方法
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
第二章 分质供水系统分析
2.1 系统分析的基本理论
2.1.1 系统的基本概念
2.1.2 系统分析的基本概念
2.2 分质供水系统概要分析
2.2.1 分质供水的基本概念
2.2.2 分质供水系统的概念及其结构
2.2.3 分质供水系统结构分析
2.2.4 分质供水系统结构比较与方案选型
2.3 分质供水系统水资源配置问题目标分析
2.3.1 分质供水系统水资源配置问题目标的确定
2.3.2 分质供水系统水资源配置问题目标的结构化分析
第三章 分质供水系统水资源配置优化建模
3.1 问题模型化理论
3.1.1 模型的概念与数学模型
3.1.2 模型化程序和常用建模方法
3.1.3 分质供水系统水资源优化配置模型化分析
3.2 分质供水系统费用模型
3.2.1 费用模型概念及其建立方法
3.2.2 费用模型的回归分析法
3.2.3 分质供水系统费用模型的建立
3.3 分质供水系统水资源配置优化模型
3.3.1 分质供水系统年成本费用模型构建
3.3.2 约束条件的确定
3.3.3 分质供水系统优化模型的建立
3.3.4 优化模型的求解方法
第四章 分质供水系统水资源优化配置模型检验分析
4.1 城市水资源系统概况及发展规划
4.1.1 城市水资源系统概况
4.1.2 城市水资源发展预测
4.1.3 城市分质供水系统规划
4.2 城市分质供水系统水资源配置优化模型建立与求解
4.2.1 近期规划分质供水系统水资源优化配置模型
4.2.2 远期规划分质供水系统水资源优化配置模型
第五章 结论
5.1 研究成果与创新
5.1.1 分质供水系统水资源配置的研究意义和现状
5.1.2 分质供水系统分析和优化目标体系
5.1.3 分质供水系统水资源优化配置建模
5.1.4 优化模型验证
5.2 研究中的不足
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢
发布时间: 2007-04-17
参考文献
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