基于黃河流域面臨的三大水資源問題，提出了三種調(diào)控手段，水資源短缺的調(diào)控、水災(zāi)害調(diào)控以及生態(tài)環(huán)境的調(diào)控。結(jié)合國家973重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項目，本文以解決黃河水資源短缺為基本研究任務(wù)，全文共分為三篇，需水預(yù)測部分、可再生臨界理論研究部分以及分水方案研究部分。其中需水預(yù)測最終為多維臨界調(diào)控模型提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和邊界條件；水資源可再生以及臨界控制理論研究為多維臨界總控模型提供理論依據(jù)；分水方案是各省區(qū)科學(xué)合理配水的基本依據(jù)。因此，本研究具有重要的理論和實踐價值。論文取得了以下研究成果： (1)在分析評價了以往需水預(yù)測的基本方法的基礎(chǔ)上，首次應(yīng)用遺傳算法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組合的方法進行需水量預(yù)測，建立黃河流域遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需水預(yù)測模型。針對BP算法具有易于陷入局部最小值的缺點，應(yīng)用改進遺傳算法直接以目標函數(shù)值作為搜索信息途徑，克服神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的局部收斂的缺陷。不僅取得了較好的預(yù)測結(jié)果，也極大的豐富了需水預(yù)測的理論與方法。 (2)需水預(yù)測結(jié)果為：黃河流域在正常來水年份下，2005年缺水12億m³，在2010年缺水63億m³，在2020年缺水103億m

【文章頁數(shù)】：139 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
1 緒論
    1.1 問題的提出
    1.2 研究的目的和意義
    1.3 國內(nèi)外研究概況
        1.3.1 關(guān)于需水預(yù)測
        1.3.2 關(guān)于黃河水資源再生、演變等基礎(chǔ)理論的研究
        1.3.3 關(guān)于水資源合理調(diào)配模型研究
        1.3.4 研究發(fā)展趨勢
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容及主要創(chuàng)新點
        1.4.1 研究的主要內(nèi)容
        1.4.2 主要創(chuàng)新點
    1.5 研究的技術(shù)路線
第1篇 黃河流域需水預(yù)測
    2 水資源需求預(yù)測模型與方法分析
        2.1 趨勢分析法
            2.1.1 指數(shù)趨勢模型
            2.1.2 對數(shù)趨勢模型
            2.1.3 多項式趨勢模型
            2.1.4 Logistic（邏輯期諦）模型
        2.2 時間序列法
            2.2.1 趨勢移動平均法預(yù)測
            2.2.2 指數(shù)平滑法預(yù)測
        2.3 灰色預(yù)測模型
        2.4 本章小結(jié)
    3 黃河流域需水預(yù)測的遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
        3.1 遺傳算法
            3.1.1 遺傳算法的發(fā)展與應(yīng)用
            3.1.2 遺傳算法的實現(xiàn)
            3.1.3 遺傳算法特點
        3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
            3.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與應(yīng)用
            3.2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點
            3.2.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)與應(yīng)用
        3.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
            3.3.1 BP網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)
            3.3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計算過程
        3.4 黃河流域需水預(yù)測模型的建立
            3.4.1 模型結(jié)構(gòu)
            3.4.2 模型的優(yōu)化
        3.5 本章小結(jié)
    4 黃河流域需水預(yù)測結(jié)果及分析
        4.1 黃河流域水資源概況
        4.2 黃河流域各部門發(fā)展趨勢與需水分析
            4.2.1 農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢
            4.2.2 工業(yè)發(fā)展趨勢分析
            4.2.3 生活需水趨勢
            4.2.4 生態(tài)用水的估算
        4.3 影響需水量變化的特征因素選擇
        4.4 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練樣本的確定及擬合
            4.4.1 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練樣本的確定
            4.4.2 網(wǎng)絡(luò)的擬合
        4.5 預(yù)測結(jié)果及分析
            4.5.1 預(yù)測結(jié)果分析
            4.5.2 水量虧缺預(yù)測
        4.6 解決黃河缺水問題的認識
        4.7 本章小結(jié)
第2篇 水資源可再生多維臨界調(diào)配控制理論研究
    5 資源演化及可再生維持機理
        5.1 水資源可再生內(nèi)涵及可再生過程描述
            5.1.1 水資源可再生內(nèi)涵
            5.1.2 水資源再生過程
        5.2 水資源可再生能力及其基本特征
            5.2.1 水資源可再生能力
            5.2.2 水資源可再生能力的基本特征
        5.3 描述水資源可再生性的基本特征量
        5.4 我國各種陸地水儲量與再生周期
        5.5 水資源可再生的多維空間描述
        5.6 結(jié)語
    6 水資源系統(tǒng)的界殼分析
        6.1 界殼論及相關(guān)概念
            6.1.1 界殼的數(shù)學(xué)描述
            6.1.2 界殼要素
        6.2 界殼論在水資源系統(tǒng)中的應(yīng)用
            6.2.1 水資源系統(tǒng)界殼相關(guān)要素及作用
            6.2.2 水資源系統(tǒng)界殼的基本要素及作用
        6.3 水資源系統(tǒng)界殼的臨界狀態(tài)描述
            6.3.1 水資源系統(tǒng)界殼的臨界水量定義
            6.3.2 水資源可再生臨界層次的描述
            6.3.3 臨界變化過程分析
        6.4 本章小結(jié)
    7 水資源臨界控制理論
        7.1 控制論的發(fā)展歷史
            7.1.1 控制論的產(chǎn)生
            7.1.2 控制論的應(yīng)用
        7.2 臨界控制理論的提出
            7.2.1 臨界控制概念的提出
            7.2.2 臨界控制的結(jié)構(gòu)分析
            7.2.3 臨界控制的數(shù)學(xué)表達式
        7.3 黃河水量控制分析
            7.3.1 因素分析
            7.3.2 控制農(nóng)業(yè)用水的依據(jù)
        7.4 農(nóng)業(yè)用水控制的途徑
        7.5 結(jié)論
第3篇 黃河水資源分配現(xiàn)狀分析與分區(qū)配水模型研究
    8 黃河流域水資源分配現(xiàn)狀分析及對策
        8.1 水資源分配的方法
            8.1.1 水資源的行政配置
            8.1.2 用水戶參與或協(xié)商配置
            8.1.3 水市場分配
        8.2 黃河可供水量現(xiàn)行分配方案
            8.2.1 方案的制定
            8.2.2 方案的修正及月分配過程
            8.2.3 黃河可供水量分配方案的實際運行分析
        8.3 現(xiàn)行黃河水量分配辦法存在的問題分析
            8.3.1 上下游工程分屬不同部門，政府指令配水模式嚴重失控
            8.3.2 用水量同比例豐增枯減不利于水資源優(yōu)化配置和合理利用
            8.3.3 政府指令性配水沒有引入激勵補償機制
        8.4 建立水權(quán)轉(zhuǎn)讓和水市場制度的黃河水量分配辦法
            8.4.1 可以使水權(quán)分配更加明晰
            8.4.2 可以提高用水效率
            8.4.3 可以促進節(jié)水和水價機制的建立
            8.4.4 可以有效進行水資源的“二次分配”
            8.4.5 可以有效改善黃河的生態(tài)環(huán)境用水
        8.5 本章小結(jié)
    9 黃河水量分配模型方法研究
        9.1 黃河水資源分配模型方法進展
        9.2 黃河水量分配原則的制定
        9.3 黃河流域配水模型
            9.3.1 優(yōu)先配水量控制
            9.3.2 流域分水模型
            9.3.3 關(guān)鍵問題的處理
        9.4 黃河流域分水模型計算流程
        9.5 分水模型的計算及結(jié)果分析
            9.5.1 基本資料的處理
            9.5.2 權(quán)重的計算
            9.5.3 計算結(jié)果及分析
        9.6 本章小結(jié)
10 結(jié)論及展望
致謝
參考文獻



本文編號：3949293