南水北调工程受水区资源优化配置研究

论文摘要

南水北调工程是21世纪我国实现水资源优化配置最具挑战性的基础设施工程,如何对其科学调度和规划是一个非常有意义的课题。本文在回顾国内外相关文献的基础上,从理论和实践上系统分析了南水北调受水区水资源的优化配置。论文的主要内容包括以下几个方面: 首先,文章从生态学中的协同进化的起源和基本概念入手,系统论述了复杂适应系统的协同进化机理;并详细探讨了基于复杂适应系统协同进化的水资源优化配置理论,建立了水资源优化配置模型的理论框架。 其次,文章建立了水资源多目标优化配置模型,探讨了社会、经济、环境目标的量化方法,以及经济发展与水资源、环境的协调的量化方法;给出了模型参数的确定方法。提出运用改进的粒子群优化算法求解模型。 再次,文章探讨了区域水资源优化配置的保障机制研究,提出建立南水北调工程的水市场体系、改革水污染治理措施、两部制季节水价模式。 第四,文章以南水北调工程东线和中线受水区水资源优化配置为例,在介绍区域社会经济、水资源概况的基础上,建立了南水北调工程东线和中线受水区水资源优化配置多目标模型,运用粒子群优化算法求解模型,并对优化配置的成果进行了分析。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景和研究意义
• 1.1.1 水资源与可持续发展
• 1.1.2 水危机——21世纪全球面临的挑战
• 1.1.3 中国水资源态势
• 1.1.4 南水北调工程意义重大
• 1.1.5 水资源优化配置研究的意义
• 1.2 国内外水资源优化配置研究状况
• 1.2.1 国外水资源优化配置研究状况
• 1.2.2 国内水资源优化配置研究现状
• 1.2.3 国内外水资源优化配置研究的不足
• 1.3.主要研究内容、技术路线和创新点
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 1.3.3 创新点
• 第二章 基于复杂适应系统协同进化的水资源优化配置理论概述
• 2.1 生态学中的协同进化
• 2.1.1 协同进化的起源与发展概述
• 2.1.2 协同进化的特点
• 2.1.3 物种进化阶段
• 2.2 复杂适应系统的协同进化
• 2.2.1 复杂适应系统的概念
• 2.2.2 复杂适应系统理论的基本点
• 2.2.3 复杂适应系统协同进化机理
• 2.3 基于复杂适应性协同进化的水资源系统
• 2.3.1 水资源系统的复杂性特征
• 2.3.2 水资源系统引入协同进化的可行性
• 2.3.3 水资源系统引入协同进化的必要性
• 2.3.4 水资源系统的协同进化关系
• 2.3.5 水资源系统描述
• 2.4 基于复杂适应系统协同进化的水资源优化配置理论
• 2.4.1 水资源系统的竞争
• 2.4.2 水资源系统生态位理论
• 2.4.3 水资源优化配置的协同进化概念
• 2.5 水资源优化配置模型的理论框架
• 2.5.1 水资源优化配置的协同进化观
• 2.5.2 水资源优化配置可行方案拟定的原则
• 2.5.3 水资源优化配置的模型体系
• 2.6 本章小结
• 第三章 区域水资源优化配置模型
• 3.1 子区划分及水源和用户分类
• 3.1.1 子区划分
• 3.1.2 水源和用户分类
• 3.2 水资源优化配置模型的建立
• 3.2.1 模型目标的确定
• 3.2.2 模型约束条件
• 3.2.3 模型参数的确定
• 3.2.4 总体模型及特点
• 3.3 模型求解方法——粒子群优化算法
• 3.3.1 粒子群优化算法的原理
• 3.3.2 粒子群优化算法进一步的研究
• 3.3.3 带约束优化的适应度函数的设计
• 3.3.4 使用遗传算法改进的PSO
• 3.4 本章小结
• 第四章 南水北调工程受水区水资源优化配置的保障机制研究
• 4.1 水权市场的建立
• 4.1.1 水权的基本概念
• 4.1.2 水权的经济意义
• 4.1.3 水权分配的一般模式
• 4.1.4 水市场的博弈分析
• 4.1.5 南水北调工程水市场的建立
• 4.2 水污染的治理措施改革
• 4.2.1 南水北调东线工程沿线水污染状况
• 4.2.2 水污染治理不力的原因
• 4.2.3 水污染问题的博弈分析
• 4.2.4 水污染治理的改革措施
• 4.3 实行两部制季节水价模式
• 4.3.1 水价与水资源优化配置
• 4.3.2 我国现行水价体系存在的问题
• 4.3.3 水价的影响因素
• 4.3.4 两部制水价计价模式
• 4.3.5 目前我国调水工程亏损分析
• 4.3.6 常用水价模式
• 4.3.7 适合南水北调工程的水价模式——两部制季节水价模式
• 4.4 本章小结
• 第五章 案例分析Ⅰ——南水北调东线受水区水资源优化配置研究
• 5.1 南水北调东线工程受水区概况
• 5.1.1 自然地理概况
• 5.1.2 社会经济概况
• 5.1.3 水旱灾害
• 5.1.4 水源条件
• 5.1.5 水资源开发利用现状
• 5.2 南水北调东线工程规划
• 5.2.1 供水范围
• 5.2.2 规划工程进度
• 5.2.3 供水目标
• 5.2.4 供水线路
• 5.3 南水北调东线受水区水资源优化配置模型的建立
• 5.3.1 南水北调受水区水资源优化配置面临的关系
• 5.3.2 子区划分与水源、用户组成
• 5.3.3 数学模型的建立
• 5.4 南水北调东线受水区水资源优化配置模型的求解
• 5.4.1 粒子群优化算法的参数设计
• 5.4.2 模型求解结果及分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 案例分析Ⅱ——南水北调中线受水区水资源优化配置研究
• 6.1 南水北调中线工程受水区概况
• 6.1.1 自然地理概况
• 6.1.2 社会经济概况
• 6.1.3 华北地区缺水现状
• 6.1.4 汉江水源条件
• 6.2 南水北调中线工程规划
• 6.2.1 供水范围
• 6.2.2 规划工程进度
• 6.2.3 城市水资源规划目标
• 6.2.4 中线工程水源区规划
• 6.2.5 供水目标
• 6.3 南水北调东线受水区水资源优化配置模型的建立
• 6.3.1 子区划分与水源、用户组成
• 6.3.2.数学模型的建立
• 6.4 南水北调东线受水区水资源优化配置模型的求解
• 6.5 南水北调东、中线工程受水区水资源优化配置研究的比较分析
• 6.6 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录