【摘要】：水資源合理配置能夠促進水資源的合理利用、提高水資源的利用效率、緩解流域／區(qū)域內(nèi)的水資源供需矛盾、實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用,同時能夠緩和三生用水之間的競爭態(tài)勢,促進經(jīng)濟和生態(tài)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展。水資優(yōu)配置模型作為水資源合理配置的重要研究手段和工具,是水資源配置決策支持系統(tǒng)的主要組成部分之一,其優(yōu)劣將直接影響配置結(jié)果,進而影響實際決策,因此,對水資源配置模型研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。 本文從天然來水的周期規(guī)律及不確定性,以及需水的周期規(guī)律和伴隨天然來水而產(chǎn)生的不確定性出發(fā),認為在設(shè)計水資源配置模型時,應(yīng)盡量使模型在由來水和需水周期規(guī)律和不確定性構(gòu)成的環(huán)境下進行決策,使水資源配置模型的模擬與實際相貼近,進而提升配置方案的合理性和可操作性。針對這一目標,本文主要進行了以下研究并得出了一定的結(jié)論： (1)提出了基于來水和需水的周期規(guī)律及不確定性的水資源配置思路和方法,研制了周期序貫模型。 根據(jù)對來水和需水過程特點的認識,探討水資源配置時應(yīng)考慮的來水和需水影響因素,分析來水和需水的周期性規(guī)律和不確定性與水資源配置的關(guān)系；從對來水和需水信息描述的角度總結(jié)目前水資源配置模型中主要采用的長系列確定調(diào)節(jié)和兩時段序貫決策方式的優(yōu)點與缺陷,在對以往優(yōu)化配置模型的認識和經(jīng)驗總結(jié)基礎(chǔ)之上,探索并改進模型的決策機制,構(gòu)建基于來水和需水的年周期規(guī)律及其不確定性的水資源優(yōu)化配置模型(簡稱周期序貫模型)。 (2)以周期序貫模型為手段,在海河流域所選研究區(qū)進行了水資源優(yōu)化配置。結(jié)果顯示在南水北調(diào)僅向城鎮(zhèn)生活、生產(chǎn)供水的條件下,到規(guī)劃水平年2030年海河流域研究區(qū)的農(nóng)村地區(qū)仍存在供需缺口,在總體上仍不能達到供需平衡。 海河流域研究區(qū)到2030年,多年平均情景下河道外總需水量246.64億m3,總供水量224.64億m3,總?cè)彼?0.00億m3；其中城鎮(zhèn)生活、農(nóng)村生活和工業(yè)基本不缺水,農(nóng)業(yè)缺水率為15.63%,城鎮(zhèn)生態(tài)缺水率為7.58%。90%保證率時,研究區(qū)河道外總需水量為280.48億m3,總供水量233.97億m3,總?cè)彼?6.51億m3；其中城鎮(zhèn)生活、農(nóng)村生活和工業(yè)都存在一定的缺水但缺水率很低,農(nóng)業(yè)缺水率為26.82%,城鎮(zhèn)生態(tài)缺水率為10.66%。從缺水地區(qū)分布看,除一些地處山區(qū)的地區(qū),受水資源條件限制不得不缺水外,一些南水北調(diào)受水區(qū)在南水北調(diào)僅向城鎮(zhèn)生活、生產(chǎn)供水的條件下,同樣存在缺水。到規(guī)劃水平年2030年海河流域研究區(qū)的農(nóng)村地區(qū)仍存在供需缺口,在總體上仍不能達到供需平衡。 (3)對確定調(diào)節(jié)模型、周期序貫模型和兩時段序貫模型三種水資源優(yōu)化配置模型深入進行了計算結(jié)果對比分析。剖析了各模型之間計算結(jié)果的差異,認為周期序貫模型更加貼合實際,一定程度上能夠提高水資源配置結(jié)果的合理性。 水資源配置模型中,對來水和需水周期規(guī)律及不確定性的不同考慮方式會對配置結(jié)果產(chǎn)生較大影響。不考慮來水和需水的不確定性,其配置效果雖然較優(yōu),但是過于理想化；不考慮來水和需水的周期規(guī)律,在決策時無法根據(jù)進行長期統(tǒng)籌規(guī)劃,一定程度上會夸大缺水損失,造成水資源浪費。周期序貫模型采用周期序貫決策法的動態(tài)決策機制,在決策時考慮了來水和需水的不確定性,同時依據(jù)二者的周期規(guī)律進行統(tǒng)籌規(guī)劃,盡量修正因預測偏差導致的決策偏差,在不得不缺水的情況下盡量做到高效益用水不缺水或少缺水、各種用水的缺水率在整優(yōu)化周期內(nèi)盡量均勻,不僅能夠減少缺水損失,同時還能降低不同單元(或地區(qū))之間和不同時段之間的“不公平性”。采用該模型進行水資源配置,能夠使模擬更加貼合實際,進而使得出的水資源配置結(jié)果具有更高的合理性和可操作性。
【學位授予單位】：中國水利水電科學研究院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TV213.4

【參考文獻】

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