基于不確定性理論的洞庭湖水資源系統(tǒng)分析
發(fā)布時(shí)間:2020-09-02 20:22
洞庭湖是我國(guó)的第二大淡水湖,具有調(diào)節(jié)江河徑流、溝通航運(yùn)、繁衍水產(chǎn)和改善生態(tài)環(huán)境等多種功能。然而,隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展,洞庭湖湖區(qū)的洪澇災(zāi)害加劇,水資源系統(tǒng)中水污染及生態(tài)環(huán)境問(wèn)題日益突出,已成為湖區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)洞庭湖的研究多停留在泥沙遷移、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能、洪澇災(zāi)害、濕地及水生生物、洪道開(kāi)挖技術(shù)等方面的研究,系統(tǒng)科學(xué)研究洞庭湖水資源仍是一個(gè)較新的領(lǐng)域。因此,系統(tǒng)分析洞庭湖水資源時(shí)空分布特征及成因分析,探討不確定性因素對(duì)水資源預(yù)測(cè)的影響,為科學(xué)利用洞庭湖水資源提供決策指導(dǎo)和技術(shù)支撐十分必要和緊迫。本文詮釋了不確定性理論內(nèi)涵,探討了洞庭湖水資源的評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)和污染控制規(guī)劃理論和方法,主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下: 1基于不確定性多屬性分析理論的水資源評(píng)價(jià) 不確定性多屬性模型是基于灰色評(píng)價(jià)模型的基礎(chǔ)上衍生而來(lái)的一中綜合考慮多種屬性的判別模型。研究根據(jù)洞庭湖的管理現(xiàn)狀,建立的水質(zhì)評(píng)價(jià)多屬性模型對(duì)洞庭湖水質(zhì)現(xiàn)狀進(jìn)行分析研究、構(gòu)建水資源保障能力分析模型對(duì)洞庭水量進(jìn)行分析研究。評(píng)價(jià)結(jié)果表明洞庭湖水質(zhì)狀況不容樂(lè)觀、水資源利用率不高,區(qū)域缺水狀況仍然存在。 2考慮不確定性因素影響的洞庭湖水資源時(shí)間序列分析 研究選取時(shí)間序列模型分析洞庭湖水位和水資源承載力動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,分析洞庭湖水資源年際變化趨勢(shì)特征、年內(nèi)變化的周期特征以及不確定性因素的貢獻(xiàn)率變化特征,并對(duì)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行不確定性因素影響分析。 3洞庭湖水資源現(xiàn)狀成因分析 特殊的地理位置、區(qū)域氣候變遷、人類對(duì)下墊面的改造等因素決定了洞庭湖水資源、水環(huán)境的時(shí)空分布的差異性,研究著重分析了三峽工程、洞庭湖疏浚工程和“平垸行洪、移民建鎮(zhèn)”工程對(duì)洞庭湖水資源的影響。 4基于不確定性理論和徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的洞庭湖水資源預(yù)測(cè)分析 基于向空間重構(gòu)理論思想,采用最大Lyapunov指數(shù)法確定洞庭湖水位序列的混沌特性,利用混沌RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)洞庭湖水資源進(jìn)行預(yù)測(cè)分析,并定量分析不確定性因素對(duì)混沌預(yù)測(cè)精度的影響。分析結(jié)果表明,降低監(jiān)測(cè)誤差是精確預(yù)測(cè)的必要條件之一。 5基于不確定性理論的洞庭湖湘江長(zhǎng)沙段水污染控制多目標(biāo)優(yōu)化 研究以提高經(jīng)濟(jì)效益、加強(qiáng)地表水資源保護(hù)及控制水域水質(zhì)作為目標(biāo),建立了水污染控制系統(tǒng)多目標(biāo)綜合規(guī)劃模型。模型定量地協(xié)調(diào)了水污染控制系統(tǒng)中經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境之間的關(guān)系,為得到合理的綜合規(guī)劃方案提供了科學(xué)的依據(jù)。研究引入模糊優(yōu)化理論,在此提出了模糊遺傳算法,并用于解決水污染控制系統(tǒng)的多目標(biāo)規(guī)劃模型。 6考慮不確定性因素影響的洞庭湖濱水城市污水處理工藝選擇 針對(duì)不確定性多屬性決策優(yōu)選法在應(yīng)用中存在的如何將灰數(shù)科學(xué)白化的問(wèn)題,建議將多位專家意見(jiàn)以區(qū)間數(shù)的形式給出,利用滿意區(qū)間上的專家滿意的上下閾,建立綜合決策矩陣。以長(zhǎng)沙市生活小區(qū)污水處理設(shè)施的選擇為例,結(jié)合小區(qū)域污水處理廠擁有多目標(biāo)與目標(biāo)矛盾性、穩(wěn)定性和不確定性的特點(diǎn),通過(guò)專家意見(jiàn)規(guī)范化處理,利用綜合決策矩陣比較,最終獲得問(wèn)題的最優(yōu)解。實(shí)驗(yàn)證明,改進(jìn)的不確定性多屬性決策方法既省去了煩瑣的計(jì)算步驟,又減少了決策者在決策過(guò)程中承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn),具有較高的實(shí)用價(jià)值。
【學(xué)位單位】:湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位年份】:2008
【中圖分類】:TV213.4
【部分圖文】:
澧水流域面積 18496km2,多年徑流量 150 億 m3;淞滋河是 1870 年長(zhǎng)江潰口不塞所形成的一條分江水入洞庭湖的河流。實(shí)測(cè)最大流量,1981 年新江口最大流量為 7910m3/s,沙道觀有 3120m3/s,共11030m3/s;藕池河是 1860 年長(zhǎng)江潰口不塞形成長(zhǎng)江入湖的河流,實(shí)測(cè)最大流量為14800m3/s(1954 年);⒍珊訌奶娇诜中菇,經(jīng)彌陀寺入洞庭湖,歷年最大流量為 3210m3/s(1962 年 7 月 10 日)。荊江分洪工程及南閘建成后,根據(jù)設(shè)計(jì),南閘下泄控制流量為 3800m3/s;華容河的進(jìn)口調(diào)弦口在湖北省調(diào)關(guān)鎮(zhèn)附近,江水進(jìn)入后習(xí)慣稱華容河。經(jīng)華容縣城至旗桿嘴入湖。1954 年最大流量為 1440m3/s。1958 年冬堵調(diào)弦口,故華容河不再是通江河流。自此以后,通江四口實(shí)存三口(本文中有“四口”之稱,原因在此)。
由于長(zhǎng)江三口河道大部分?jǐn)嗔,致使南嘴斷面水體自凈能力很低。程對(duì)洞庭湖水資源的影響壩對(duì)洞庭湖水資源的影響程概況地處中國(guó)中南部,全長(zhǎng) 6300 余公里,流域面積達(dá)總面積的五分之一。尤其是中下游地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展洞庭湖區(qū)、長(zhǎng)江三角洲等是中國(guó)著名的商品糧、上中下游的平原地區(qū)全靠堤防防洪,同時(shí)長(zhǎng)江洪災(zāi)害頻繁,給整個(gè)地區(qū)的發(fā)展造成嚴(yán)重的威脅。封山育林、退耕還林和修建綜合治理工程是根治源的根本大計(jì)。
單值化水位流量即可通過(guò)該法來(lái)計(jì)算,ΔZ 采用津市至龜山至南嘴的落差 ΔZ2 的組合落差:Z = 0. 6ΔZ1+0.4ΔZ2.13)、(4.14)計(jì)算出校正流量后,再用三次冪函數(shù)與水關(guān)系,各年單值關(guān)系按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ISO1100/2 的要求進(jìn)值檢驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果合理。其公式形式為:( )33120121q = a+aZ 30 +ax+ax洪道的疏浚是從 1994 年開(kāi)始,因此可選用疏浚前的 19、1996、1998 和 1999 年資料進(jìn)行單值化分析和比較,各數(shù)在 0.956 以上,能夠滿足要求,上述關(guān)系曲線使0 米內(nèi)具有較高的精度。果分析年份的單值化水位流量關(guān)系繪(如圖 4.10),可以看出關(guān)系在疏浚前后有較大變化:
本文編號(hào):2811058
【學(xué)位單位】:湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位年份】:2008
【中圖分類】:TV213.4
【部分圖文】:
澧水流域面積 18496km2,多年徑流量 150 億 m3;淞滋河是 1870 年長(zhǎng)江潰口不塞所形成的一條分江水入洞庭湖的河流。實(shí)測(cè)最大流量,1981 年新江口最大流量為 7910m3/s,沙道觀有 3120m3/s,共11030m3/s;藕池河是 1860 年長(zhǎng)江潰口不塞形成長(zhǎng)江入湖的河流,實(shí)測(cè)最大流量為14800m3/s(1954 年);⒍珊訌奶娇诜中菇,經(jīng)彌陀寺入洞庭湖,歷年最大流量為 3210m3/s(1962 年 7 月 10 日)。荊江分洪工程及南閘建成后,根據(jù)設(shè)計(jì),南閘下泄控制流量為 3800m3/s;華容河的進(jìn)口調(diào)弦口在湖北省調(diào)關(guān)鎮(zhèn)附近,江水進(jìn)入后習(xí)慣稱華容河。經(jīng)華容縣城至旗桿嘴入湖。1954 年最大流量為 1440m3/s。1958 年冬堵調(diào)弦口,故華容河不再是通江河流。自此以后,通江四口實(shí)存三口(本文中有“四口”之稱,原因在此)。
由于長(zhǎng)江三口河道大部分?jǐn)嗔,致使南嘴斷面水體自凈能力很低。程對(duì)洞庭湖水資源的影響壩對(duì)洞庭湖水資源的影響程概況地處中國(guó)中南部,全長(zhǎng) 6300 余公里,流域面積達(dá)總面積的五分之一。尤其是中下游地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展洞庭湖區(qū)、長(zhǎng)江三角洲等是中國(guó)著名的商品糧、上中下游的平原地區(qū)全靠堤防防洪,同時(shí)長(zhǎng)江洪災(zāi)害頻繁,給整個(gè)地區(qū)的發(fā)展造成嚴(yán)重的威脅。封山育林、退耕還林和修建綜合治理工程是根治源的根本大計(jì)。
單值化水位流量即可通過(guò)該法來(lái)計(jì)算,ΔZ 采用津市至龜山至南嘴的落差 ΔZ2 的組合落差:Z = 0. 6ΔZ1+0.4ΔZ2.13)、(4.14)計(jì)算出校正流量后,再用三次冪函數(shù)與水關(guān)系,各年單值關(guān)系按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ISO1100/2 的要求進(jìn)值檢驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果合理。其公式形式為:( )33120121q = a+aZ 30 +ax+ax洪道的疏浚是從 1994 年開(kāi)始,因此可選用疏浚前的 19、1996、1998 和 1999 年資料進(jìn)行單值化分析和比較,各數(shù)在 0.956 以上,能夠滿足要求,上述關(guān)系曲線使0 米內(nèi)具有較高的精度。果分析年份的單值化水位流量關(guān)系繪(如圖 4.10),可以看出關(guān)系在疏浚前后有較大變化:
【引證文獻(xiàn)】
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條
1 蔣尚明;集對(duì)分析在水資源不確定性分析中的應(yīng)用[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年
本文編號(hào):2811058
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