不确定条件下城市多水源供水优化配置

论文摘要

本文针对城市供水多水源系统中存在的不确定性与复杂性,分别详细介绍了两种不确定模型的建立:区间两阶段随机整数规划模型(ITSIP)和区间多阶段随机规划模型(IMSLP),均以系统综合费用最小为目标函数,以区间数和概率分布表示资源、经济参数等的不确定性,前者联合了整数规划引入二进制变量,能够更加利于水资源的规划与经济处罚(实际供水不足和对剩余水量的分流处理的经济费用)相关的各种决策;后者则能通过处理整个多阶段框架中的离散情境反映水资源配置决策中的动态特征。本文以大连市水资源配置为例,对ITSIP方法的适用性进行了论证。结果表明二进制变量和连续变量均有合理的解答,而且该方法能够为管理者提供决策支持,同时考虑缺水量和弃水分流控制,得到期望的规划目标——综合费用和系统风险最小化。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 水资源概述
• 1.1.2 水危机
• 1.1.3 研究的必要性
• 1.2 水资源优化管理研究现状
• 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
• 1.3 水资源系统的复杂性和不确定性
• 1.4 主要研究内容
• 第二章 水资源优化配置理论
• 2.1 水资源优化配置的内涵及手段
• 2.1.1 水资源优化配置内涵
• 2.1.2 水资源配置形式
• 2.1.3 水资源配置手段
• 2.2 水资源优化配置基本原则
• 2.3 水资源优化配置方法概述
• 2.3.1 建模技术
• 2.3.2 优化方法
• 2.4 水资源优化配置发展趋势
• 第三章 优化方法
• 3.1 区间规划（ILP）
• 3.1.1 区间规划的定义
• 3.1.2 区间规划模型
• 3.2 带补偿的随机规划
• 3.3 水资源管理的区间-两阶段随机整数规划（ITSIP）
• 3.3.1 模型建立
• 3.3.2 模型求解
• 3.4 区间-多阶段随机规划（IMSLP）
• 3.4.1 IMSLP 模型
• 3.4.2 模型求解
• 第四章 区间-两阶段随机整数规划应用实例-大连市
• 4.1 大连市城市概况
• 4.2 水资源概况
• 4.2.1 降水
• 4.2.2 地表水资源
• 4.2.3 地下水资源
• 4.2.4 水资源总量
• 4.3 水资源评价
• 4.4 水资源开发利用
• 4.5 城市需水量预测
• 4.5.1 生活用水量需求预测
• 4.5.2 工业需水量预测
• 4.5.3 生态环境用水需求
• 4.5.4 不可预见水量
• 4.5.5 工业建设区需水量
• 4.5.6 总用水需求
• 4.6 多水源调水模型应用
• 4.6.1 水源分析
• 4.6.2 供水费用及惩罚指数分析
• 4.6.3 模型应用
• 4.6.4 结果与讨论
• 4.6.5 与传统两阶段方法比较
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况