水資源是人類生存和經(jīng)濟社會發(fā)展不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)，是不可替代的重要自然資源。隨著人口不斷地增長和社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人類正以空前的速度和規(guī)模開發(fā)利用極其有限的水資源，引發(fā)了一系列水資源問題。因此，必須優(yōu)化調(diào)度有限的水資源，實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，推進生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)，以保障社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。 論文首先探討了水資源優(yōu)化調(diào)度的概念和主要研究內(nèi)容，綜述了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，總結(jié)并分析了水資源配置的發(fā)展趨勢。 論文選擇某灌區(qū)作為研究區(qū)，分析并介紹了該灌區(qū)的基本情況及所在區(qū)域的氣象、社會經(jīng)濟概況。 根據(jù)灌區(qū)的具體情況，計算灌區(qū)各部分相關(guān)需水量，并進行初步水量平衡，分析得出灌區(qū)在75%保證率下面臨11月份至5月份水資源短缺的情況，需要進行水資源優(yōu)化調(diào)度。在此基礎(chǔ)上確定了目標函數(shù)，并選擇了多目標遺傳算法作為求解算法。 論文研究了遺傳算法的原理、特點、步驟，并選擇Matlab作為編程環(huán)境，應(yīng)用matlab的遺傳算法工具箱進行計算。 在滿足水量平衡、庫容約束等約束條件的基礎(chǔ)上，運用Matlab求解模型。分別計算出在75%保證率下不同單目標優(yōu)化結(jié)果及多目標優(yōu)化結(jié)果，進行優(yōu)化對比，得出多目標優(yōu)化后的方案灌溉面積比例、灌溉產(chǎn)量分別接近于單目標情況下的最優(yōu)值，次要目標較單目標優(yōu)化分別提高10.78%和10.32%，克服了單目標優(yōu)化時次要目標不夠優(yōu)化的矛盾。
【學位單位】：長江科學院
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2013
【中圖分類】：TV213.4
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景與選題意義
    1.2 水資源優(yōu)化調(diào)度簡介
        1.2.1 水資源優(yōu)化調(diào)度概念
        1.2.2 水資源優(yōu)化調(diào)度的研究內(nèi)容
    1.3 水資源優(yōu)化調(diào)度的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國內(nèi)外現(xiàn)狀
        1.3.2 總結(jié)與展望
    1.4 論文的主要研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第2章 研究區(qū)域基本情況分析
    2.1 流域基本情況
        2.1.1 流域概況
        2.1.2 氣象概況
        2.1.3 社會經(jīng)濟概況
    2.2 甲河水庫基本情況
        2.2.1 甲河水庫概況
        2.2.2 甲河水庫任務(wù)
        2.2.3 甲河水庫作用
    2.3 灌區(qū)基本情況
        2.3.1 灌區(qū)范圍
        2.3.2 灌區(qū)現(xiàn)狀
        2.3.3 灌溉水源
        2.3.4 灌區(qū)土地開發(fā)方式及規(guī)模
    2.4 本章小結(jié)
第3章 水資源優(yōu)化調(diào)度模型的建立
    3.1 灌區(qū)需水情況
        3.1.1 灌溉需水量
        3.1.2 工業(yè)需水量
        3.1.3 人畜需水量
        3.1.4 河道內(nèi)生態(tài)與環(huán)境需水量
    3.2 水資源優(yōu)化調(diào)度模型
        3.2.1 初步水量平衡
        3.2.2 水資源調(diào)度優(yōu)先度及調(diào)度范圍
        3.2.3 水資源優(yōu)化調(diào)度目標函數(shù)
        3.2.4 水資源優(yōu)化調(diào)度約束條件
    3.3 求解算法選取
    3.4 本章小結(jié)
第4章 遺傳算法研究
    4.1 遺傳算法原理
    4.2 遺傳算法特點
    4.3 遺傳算法步驟
    4.4 Matlab 的遺傳算法工具箱簡介
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于多目標遺傳算法的灌區(qū)水資源優(yōu)化調(diào)度研究實例分析
    5.1 計算模型
        5.1.1 目標函數(shù)
        5.1.2 約束條件
        5.1.3 參數(shù)選取
    5.2 計算過程
    5.3 計算結(jié)果
    5.4 結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
        6.1.1 主要研究成果
        6.1.2 主要創(chuàng)新點
    6.2 展望
參考文獻
附件
    附件 1 CDE 改進部分代碼
    附件 2 CDE 代碼
    附件 3 可行域求解代碼
附錄
致謝

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 蔣云彩,萬頃波;MATLAB遺傳算法工具箱(GAOT)的應(yīng)用[J];江西電力職業(yè)技術(shù)學院學報;2004年03期

2 鐘登華,熊開智,成立芹;遺傳算法的改進及其在水庫優(yōu)化調(diào)度中的應(yīng)用研究[J];中國工程科學;2003年09期

3 吳澤寧,索麗生;水資源優(yōu)化配置研究進展[J];灌溉排水學報;2004年02期

4 劉立波;曾雪梅;;遺傳多目標優(yōu)化算法及應(yīng)用[J];電腦知識與技術(shù);2012年19期

5 李雪萍;國內(nèi)外水資源配置研究概述[J];海河水利;2002年05期

6 李巍;陳俊旭;于磊;張士峰;朱新軍;;中國水資源優(yōu)化配置研究進展[J];海河水利;2011年01期

7 劉志峰;劉春成;;MATLAB在水資源優(yōu)化配置與調(diào)度中的應(yīng)用[J];黑龍江水利科技;2007年01期

8 都金康，李罕，王臘春，嚴蘇寧;防洪水庫（群）洪水優(yōu)化調(diào)度的線性規(guī)劃方法[J];南京大學學報(自然科學版);1995年02期

9 李文家,許自達;三門峽、陸渾、故縣三水庫聯(lián)合防御黃河下游洪水最優(yōu)調(diào)度模型探討[J];人民黃河;1990年04期

10 安娟;路振廣;路金鑲;;水資源優(yōu)化配置研究進展[J];人民黃河;2007年08期

本文編號：2836764