本文關(guān)鍵詞：用水總量約束下的區(qū)域水資源系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化配置研究

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【摘要】：隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步,水資源已從可再生的自然資源轉(zhuǎn)變?yōu)槿驊?zhàn)略性的經(jīng)濟(jì)資源和影響環(huán)境的主要因素。由于我國不同地區(qū)水資源量的差別非常明顯,因此如何選用正確的方法對我國水資源的利用進(jìn)行合理調(diào)控,是我國現(xiàn)階段亟需解決的重大問題。論文首先介紹“水資源系統(tǒng)”的概念,認(rèn)為從系統(tǒng)的角度出發(fā),建立協(xié)調(diào)優(yōu)化配置模型是適合我國當(dāng)前水資源發(fā)展現(xiàn)狀的。因此,論文從“社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境”三個(gè)方面建立水資源系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化配置模型,以實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益同時(shí)最大化為優(yōu)化目標(biāo)來尋求最優(yōu)解,最終尋找出區(qū)域水資源系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化配置的最佳供水用水方案。文章以山東省為試點(diǎn),以當(dāng)前水資源制度模擬中的“用水總量約束紅線”作為限制條件,以大系統(tǒng)遞階優(yōu)化模型為理論基礎(chǔ),構(gòu)造水資源系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化配置模型。首先在分析山東省1995-2012年來的用水結(jié)構(gòu)與用水總量演變規(guī)律的基礎(chǔ)上,采用LMDI(迪氏對數(shù)平均權(quán)重分解法)識(shí)別出影響用水總量變化的主要驅(qū)動(dòng)因子為：經(jīng)濟(jì)水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、用水強(qiáng)度、人口規(guī)模四個(gè)主要驅(qū)動(dòng)因子。根據(jù)這些驅(qū)動(dòng)因子的類別采用模糊迭代聚類理論將山東省分為用水驅(qū)動(dòng)類型三個(gè)區(qū)域,以針對不同區(qū)域的實(shí)際情況采用不同分配方案,為制定水資源制度模擬分區(qū)管理模式奠定基礎(chǔ)。其中Ⅰ區(qū)的主要以經(jīng)濟(jì)水平為主要驅(qū)動(dòng)因子,包括青島、威海、煙臺(tái)、濰坊、日照等五個(gè)地市；Ⅱ區(qū)的主要以產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)為主要驅(qū)動(dòng)因子,包括濱州市、濟(jì)南市、萊蕪市、臨沂市、東營市、棗莊市、淄博市、泰安市等八個(gè)地市；Ⅲ區(qū)的主要以用水強(qiáng)度為主要驅(qū)動(dòng)因子,包括德州市、菏澤市、濟(jì)寧市、聊城市這四個(gè)地市。山東省水資源系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化模型分解為四個(gè)協(xié)調(diào)層,并且從三個(gè)級別分別協(xié)調(diào)優(yōu)化,以最終達(dá)到山東省水資源系統(tǒng)總體優(yōu)化的目的。采用多目標(biāo)分解遺傳算法逐級優(yōu)化求解,最終求解出山東省各市農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活三大部門的用水量最優(yōu)分配方案。最后再根據(jù)2020年水源供水情況對山東省各市的供水、用水進(jìn)行協(xié)調(diào)優(yōu)化配置,以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化指標(biāo)的最佳。優(yōu)化配置結(jié)果顯示,山東省各市的農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活三大用水部門的供水量既能滿足一定程度的需水要求,又能保證當(dāng)?shù)貒鴥?nèi)生產(chǎn)總值、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益與綜合效益的最佳,同時(shí)也從一定程度上控制了水資源的浪費(fèi)。
【關(guān)鍵詞】：水資源系統(tǒng) 協(xié)調(diào)優(yōu)化配置 LMDI 驅(qū)動(dòng)類型 大系統(tǒng)模型 遺傳算法 山東省
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TV213.4
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-26
• 1.1 選題背景15-16
• 1.2 水資源系統(tǒng)概述16-19
• 1.2.1 水資源優(yōu)化配置的概念17-18
• 1.2.2 區(qū)域水資源系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化配置18-19
• 1.3 水資源優(yōu)化配置國內(nèi)外研究進(jìn)展19-23
• 1.3.1 國外研究進(jìn)展19-21
• 1.3.2 國內(nèi)研究進(jìn)展21-22
• 1.3.3 當(dāng)前研究存在的不足22-23
• 1.4 本文研究技術(shù)路線及創(chuàng)新點(diǎn)23-25
• 1.5 本章小結(jié)25-26
• 第二章 用水總量約束下的區(qū)域水資源系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化配置模型26-39
• 2.1 區(qū)域水資源系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化配置模型的建立26-32
• 2.1.1 模型目標(biāo)函數(shù)的確定27-28
• 2.1.2 模型的約束條件集28-30
• 2.1.3 模型參數(shù)的確定30-32
• 2.2 基于遺傳算法的多目標(biāo)分解協(xié)調(diào)模型的求解32-38
• 2.2.1 第一級子區(qū)優(yōu)化模型求解34-36
• 2.2.2 第二級總協(xié)調(diào)層優(yōu)化模型求解36-38
• 2.3 本章小結(jié)38-39
• 第三章 山東省用水驅(qū)動(dòng)因子識(shí)別與分區(qū)研究39-56
• 3.1 山東省概況39-42
• 3.1.1 自然地理概況39-40
• 3.1.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況40-42
• 3.2 山東省用水量的演變規(guī)律分析42-44
• 3.3 水資源系統(tǒng)用水驅(qū)動(dòng)因子識(shí)別44-52
• 3.3.1 基于LMDI的用水驅(qū)動(dòng)因子識(shí)別模型45-49
• 3.3.2 山東省各市用水結(jié)構(gòu)變化驅(qū)動(dòng)因子的識(shí)別與分析49-52
• 3.4 山東省用水驅(qū)動(dòng)類型分區(qū)52-55
• 3.4.1 分區(qū)模型的建立52-53
• 3.4.2 山東省用水需求驅(qū)動(dòng)類型分區(qū)53-55
• 3.5 本章小結(jié)55-56
• 第四章 山東省需水預(yù)測及供需平衡分析56-70
• 4.1 分區(qū)需水量預(yù)測56-62
• 4.1.1 農(nóng)業(yè)需水量預(yù)測57-58
• 4.1.2 工業(yè)需水量預(yù)測58-60
• 4.1.3 生活需水量預(yù)測60-62
• 4.2 現(xiàn)狀年水資源供需平衡分析62-66
• 4.3 2020年水資源供需平衡分析66-69
• 4.4 本章小結(jié)69-70
• 第五章 山東省水資源系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化配置70-90
• 5.1 山東省水資源系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化配置模型70-74
• 5.1.1 目標(biāo)函數(shù)的確定71-72
• 5.1.2 約束條件集72-74
• 5.2 模型參數(shù)的確定及模型求解74-84
• 5.2.0 模型參數(shù)的確定74-76
• 5.2.1 模型求解過程76-77
• 5.2.2 第一級行政區(qū)優(yōu)化77-79
• 5.2.3 第二級用水驅(qū)動(dòng)類型區(qū)優(yōu)化79-82
• 5.2.4 第三級全省水資源系統(tǒng)協(xié)調(diào)總體優(yōu)化82-84
• 5.3 優(yōu)化計(jì)算結(jié)果84-86
• 5.4 最優(yōu)配置方案86-89
• 5.5 本章小結(jié)89-90
• 第六章 總結(jié)與展望90-92
• 6.1 總結(jié)90
• 6.2 展望90-92
• 參考文獻(xiàn)92-97
• 附錄1 山東省各行政區(qū)用水總量控制紅線表97-98
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況98

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本文編號：520414