本文關(guān)鍵詞：基于人水和諧的水資源多目標(biāo)優(yōu)化配置研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水是人類(lèi)賴(lài)以生存且不可替代的重要物質(zhì)資源和自然資源,也是不可替代的生態(tài)環(huán)境資源,影響著社會(huì)財(cái)富的創(chuàng)造和生活的質(zhì)量。為了改善水資源的浪費(fèi)巨大、水利用效率較低、水資源開(kāi)發(fā)過(guò)度等嚴(yán)重突出的水問(wèn)題,我國(guó)2011年發(fā)布了“中央一號(hào)文件”,明確要求實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度,確立了水資源開(kāi)發(fā)利用總量、用水效率以及水功能區(qū)限制納污的“三條紅線(xiàn)”,從制度上推動(dòng)人水和諧。要緩解區(qū)域水資源的短缺與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展之間的矛盾,保障有限的水資源能夠?qū)崿F(xiàn)社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益多贏,對(duì)區(qū)域的水資源進(jìn)行優(yōu)化配置是十分必要的。本文以最嚴(yán)格水資源管理制度的核心——“三條紅線(xiàn)”為出發(fā)點(diǎn),將改進(jìn)遺傳算法應(yīng)用于對(duì)區(qū)域水資源的多目標(biāo)和諧優(yōu)化配置研究中,并以張家口市為例進(jìn)行分析,旨在使依賴(lài)于水資源的區(qū)域發(fā)展更加和諧。為此,論文主要做了如下內(nèi)容的研究:(1)最嚴(yán)格水資源管理制度的核心——“三條紅線(xiàn)”與人水和諧的內(nèi)涵的闡述,以及在區(qū)域水資源優(yōu)化配置中考慮二者的現(xiàn)實(shí)價(jià)值和意義。(2)以2010年作為現(xiàn)狀水平年,將張家口市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展政策、規(guī)劃同“三條紅線(xiàn)”相結(jié)合,預(yù)測(cè)張家口市近期、中期規(guī)劃年(2015年、2020年)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo);結(jié)合發(fā)展指標(biāo)預(yù)測(cè)成果,采用定額法、指標(biāo)法和指數(shù)模型預(yù)測(cè)法對(duì)各個(gè)規(guī)劃的水平年張家口市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需水量進(jìn)行預(yù)測(cè);對(duì)張家口市不同規(guī)劃水平年的水資源分別進(jìn)行供需平衡分析。(3)基于人水和諧的基本思想,分別建立了以區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境綜合效益最大為目標(biāo)的3個(gè)目標(biāo)函數(shù);根據(jù)目標(biāo)函數(shù)建立相應(yīng)的約束條件,并在水源供水量與污染物排放量?jī)身?xiàng)約束條件中考慮了“三條紅線(xiàn)”指標(biāo)的限制。建立的目標(biāo)函數(shù)與約束條件構(gòu)成了優(yōu)化配置模型。(4)針對(duì)水資源配置優(yōu)化模型含有多個(gè)約束條件,采用帶有精英保留策略的快速非支配分層排序算法(NSGA-II算法)不能處理約束條件對(duì)優(yōu)化過(guò)程控制的作用而影響計(jì)算效率的問(wèn)題,提出應(yīng)用能夠處理含有約束條件控制的多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的改進(jìn)算法GNSGA-II(分組非劣排序選擇算法)對(duì)區(qū)域的水資源配置模型進(jìn)行求解。(5)針對(duì)基于GNSGA-II算法的區(qū)域水資源優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,用實(shí)際分配水量編碼會(huì)導(dǎo)致遺傳個(gè)體不能滿(mǎn)足水源供水總量要求的問(wèn)題,提出了采用配水系數(shù)進(jìn)行染色體編碼的方法;由于算法每一代種群的產(chǎn)生都具有隨機(jī)性,采用配水系數(shù)進(jìn)行染色體編碼只能使初始種群滿(mǎn)足要求,因此通過(guò)對(duì)配水系數(shù)作歸一化處理來(lái)保證每一代遺傳個(gè)體都能滿(mǎn)足水源供水量的要求。(6)區(qū)域發(fā)展需要人水和諧、統(tǒng)籌兼顧,多目標(biāo)水資源優(yōu)化配置模型的各目標(biāo)間存在不可公度性,能協(xié)調(diào)各用水戶(hù)的需水要求,但是難以量化生態(tài)環(huán)境需用水情況,因此本文采用在不同生態(tài)環(huán)境需水滿(mǎn)足度下,對(duì)研究區(qū)域規(guī)劃水平年的水資源進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化配置。(7)在傳統(tǒng)水資源優(yōu)化配置只對(duì)非劣解集的典型方案進(jìn)行定性分析的基礎(chǔ)上,對(duì)典型方案作了定量分析,即和諧度分析。參照已有的人水和諧量化方法研究成果,對(duì)不同生態(tài)環(huán)境需水滿(mǎn)足度下的典型方案進(jìn)行定量的和諧度計(jì)算分析,目標(biāo)層與準(zhǔn)則層的和諧度值均較高的典型配置方案可作為區(qū)域?qū)嵤┳顕?yán)格水資源管理的參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：優(yōu)化配置 三條紅線(xiàn) 人水和諧 改進(jìn)的非支配排序遺傳算法 配水系數(shù) 歸一化
【學(xué)位授予單位】：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TV213.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 引言10-15
• 1.1 論文研究背景及意義10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 最嚴(yán)格水資源管理制度12
• 1.4 人水和諧理論12-13
• 1.5 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線(xiàn)13-15
• 1.5.1 研究的主要內(nèi)容13-14
• 1.5.2 研究的技術(shù)路線(xiàn)14-15
• 2 研究區(qū)域基本情況15-21
• 2.1 自然地理概況15
• 2.2 水文氣候15-16
• 2.2.1 降水15
• 2.2.2 蒸發(fā)15
• 2.2.3 徑流15-16
• 2.2.4 氣候16
• 2.3 河流水系16-17
• 2.4 社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況17-19
• 2.4.1 行政區(qū)劃17-18
• 2.4.2 人口18-19
• 2.4.3 經(jīng)濟(jì)19
• 2.5 研究區(qū)域水資源概況19-20
• 2.5.1 水資源概況及特點(diǎn)19
• 2.5.2 地表水資源和地下水資源19-20
• 2.6 水資源開(kāi)發(fā)利用中的問(wèn)題分析20-21
• 2.6.1 水資源利用現(xiàn)狀20
• 2.6.2 存在的問(wèn)題20-21
• 3 區(qū)域發(fā)展指標(biāo)及需水量預(yù)測(cè)21-32
• 3.1 區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)預(yù)測(cè)21-23
• 3.1.1 人口發(fā)展指標(biāo)預(yù)測(cè)21-22
• 3.1.2 經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)預(yù)測(cè)22
• 3.1.3 農(nóng)業(yè)發(fā)展指標(biāo)預(yù)測(cè)22-23
• 3.2 需水預(yù)測(cè)原則及方法23-24
• 3.2.1 需水預(yù)測(cè)原則23
• 3.2.2 需水預(yù)測(cè)方法23-24
• 3.2.3 指數(shù)模型預(yù)測(cè)方法24
• 3.3 規(guī)劃水平年需水量預(yù)測(cè)24-28
• 3.3.1 生活需水量預(yù)測(cè)24-25
• 3.3.2 工業(yè)需水量預(yù)測(cè)25-27
• 3.3.3 農(nóng)業(yè)需水量預(yù)測(cè)27-28
• 3.3.4 生態(tài)環(huán)境需水量預(yù)測(cè)28
• 3.4 張家口市規(guī)劃水平年的需水量匯總28-30
• 3.5 規(guī)劃水平年供需平衡分析30-32
• 4 水資源優(yōu)化配置模型及其求解32-38
• 4.1 水資源優(yōu)化配置模型32-33
• 4.1.1 水源和用水戶(hù)的構(gòu)成32
• 4.1.2 建立水資源優(yōu)化配置模型32-33
• 4.2 水資源優(yōu)化配置模型處理方法33-36
• 4.2.1 模型處理方法的確定33-34
• 4.2.2 NSGA-Ⅱ算法及其改進(jìn)34-36
• 4.3 基于GNSGA-Ⅱ算法水資源優(yōu)化的具體實(shí)現(xiàn)36-38
• 5 水資源優(yōu)化配置實(shí)例38-50
• 5.1 研究區(qū)域水資源優(yōu)化配置模型建立38-41
• 5.1.1 規(guī)劃水平年38
• 5.1.2 水源和用水戶(hù)的構(gòu)成38
• 5.1.3 張家口市水資源優(yōu)化配置模型38-39
• 5.1.4 模型參數(shù)的確定39-40
• 5.1.5 用水戶(hù)需水上下限的確定40
• 5.1.6 模型求解前提與遺傳參數(shù)的確定40-41
• 5.2 優(yōu)化結(jié)果與分析41-46
• 5.3 人水和諧量化分析46-50
• 5.3.1 建立量化指標(biāo)體系46-47
• 5.3.2 優(yōu)化結(jié)果典型方案的和諧度分析47-50
• 6 結(jié)論與展望50-52
• 6.1 結(jié)論50
• 6.2 展望50-52
• 參考文獻(xiàn)52-55
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文55-56
• 作者簡(jiǎn)介56-57
• 致謝57-58

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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3 張克陽(yáng);蘇亮;班富孝;;張家口市水資源優(yōu)化配置探討[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2010年14期

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  本文關(guān)鍵詞：基于人水和諧的水資源多目標(biāo)優(yōu)化配置研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：335764