荣县水资源优化配置研究

论文摘要

水是人类赖以生存和发展的重要资源,孕育和维持着地球上的全部生命。当今世界,随着人口的不断增长和经济的不断发展,淡水资源的需求量不断增加同时,由于某些不合理的开发利用,使得淡水资源短缺的问题日益加剧。如何根据水资源现状及社会经济发展战略需求,科学合理开发利用、优化配置水资源,已成为当前需函待解决的水资源问题。本文针对四川省荣县的实际情况,分别对水资源需求预测方法、多目标优化模型以及该模型在水资源优化配置中的应用等问题进行了研究,论文主要内容包括以下几个方面:(1)从水资源优化配置的内涵和实施的意义入手,系统论述了水资源优化配置的基本原则和任务等基本理论,着重讨论了水资源优化配置的多目标性,并针对这种特性研究了多目标规划模型下水资源优化配置模型的建立和求解。(2)对荣县水资源现状进行了调查评价。调查发现,荣县水资源并不丰富,且水资源的天然时空分布与生产力布局不相适应,同时各用水部门对水资源形成无序竞争性使用,制约了国民经济的可持续发展。从水质来看,主要地表水体水质总体良好,但水污染有加剧水质恶化的趋势。(3)探讨了需水预测的原则和各用水部门的用水趋势,同时也介绍了各种需水预测方法,如人工神经网络模型预测、灰色预测方法以及在实际中经常采用的指标分析法等,经用这些方法对荣县各项需水量进行预测,并结合现状及待建水利工程供水情况进行了供需平衡分析,针对存在的供需矛盾,提出解决的基本途径。(4)在前几章讨论的基础上,对荣县水资源进行了优化配置。在配置过程中,详细探讨了用德尔菲法确定各部门用水综合效益,得出了其他用水部门相对于单位工业用水效益的折算系数,在确定其他参数后,形成多目标优化模型,进而调用Matlab优化工具箱中的fgoalattain函数对模型进行了求解,形成了优化配置的最优方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外水资源优化配置研究
• 1.2.2 国内水资源优化配置研究
• 1.2.3 目前存在的问题
• 1.3 本文研究的主要内容
• 1.4 研究的技术路线
• 第2章 水资源优化配置模型研究
• 2.1 水资源优化配置基本理论
• 2.1.1 水资源优化配置的概念和意义
• 2.1.2 水资源优化配置的不同形式
• 2.1.3 水资源优化配置的基本原则
• 2.1.4 水资源优化配置的任务
• 2.2 水资源优化配置中的多目标问题
• 2.2.1 多目标问题分析
• 2.2.2 多目标问题的解决方法
• 2.3 水资源多目标优化配置模型的建立
• 2.3.1 决策变量
• 2.3.2 目标函数
• 2.3.3 约束条件
• 2.4 水资源多目标优化模型的求解
• 2.4.1 多目标优化方法的引进
• 2.4.2 相关函数介绍
• 2.5 本章小结
• 第3章 荣县水资源现状调查评价
• 3.1 荣县概况
• 3.1.1 自然地理概况
• 3.1.2 社会经济概况
• 3.2 荣县水资源状况
• 3.2.1 水资源分区
• 3.2.2 分区水资源总量
• 3.3 荣县水资源评价
• 3.3.1 水资源数量评价
• 3.3.2 水资源质量评价
• 第4章 需水量预测研究与供需平衡分析
• 4.1 需水量预测原则
• 4.2 各部门用水趋势分析
• 4.3 需水预测方法及其应用
• 4.3.1 人工神经网络
• 4.3.2 灰色预测方法
• 4.3.3 指标分析法
• 4.4 荣县各水资源分区需水量预测
• 4.4.1 经济和社会发展目标预测
• 4.4.2 城乡综合生活需水量预测
• 4.4.3 工业需水量预测
• 4.4.4 农业需水量预测
• 4.4.5 生态需水预测
• 4.4.6 总需水量
• 4.5 分区供水情况分析
• 4.6 水资源供需平衡分析
• 4.6.1 供需平衡分析
• 4.6.2 供需矛盾的解决途径
• 4.7 本章小结
• 第5章 荣县水资源优化配置
• 5.1 优化配置总体模型
• 5.2 模型参数处理
• 5.2.1 决策变量的确定
• 5.2.2 各用水部门用水效益系数的确定
• 5.2.3 约束条件系数的确定
• 5.2.4 各水平年多目标优化模型
• 5.3 模型的求解
• 5.4 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 本文研究结论
• 6.2 进一步研究的展望与建议
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文