【摘要】：水資源是人類活動的基礎(chǔ)性資源,隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展,層出不窮的水資源問題相繼出現(xiàn),致使水資源的供應(yīng)與需求的關(guān)系產(chǎn)生了嚴重的不平衡,如何對這種供應(yīng)與需求的不平衡進行協(xié)調(diào),提高水資源的有效利用率,保障水資源得到妥善合理的利用,對于水資源領(lǐng)域來說是一個熱門的研究課題。以往研究重點多集中在城市,針對灌區(qū)水資源的配置進行的研究很少,農(nóng)業(yè)部門可被看作是水資源利用最大的部門,而灌區(qū)則是農(nóng)業(yè)部門水資源利用主要個體,針對灌區(qū)灌溉水資源的優(yōu)化配置必定是解決水資源短缺、緩解用水壓力的重要途徑。本文針對黑龍江省典型灌區(qū)多水源系統(tǒng)中存在的多重不確定性及動態(tài)復雜性,耦合多種不確定性優(yōu)化技術(shù),解決不確定條件下,灌區(qū)水資源在作物生育階段期間的調(diào)配問題。具體研究內(nèi)容為:(1)綜合分析多階段隨機規(guī)劃方法和區(qū)間規(guī)劃方法的優(yōu)勢,構(gòu)建模型,本文在區(qū)間多階段隨機規(guī)劃模型中引入作物水分敏感指數(shù)權(quán)重系數(shù),對傳統(tǒng)的區(qū)間多階段隨機規(guī)劃模型進行改進,將改進后的模型應(yīng)用于黑龍江省和平灌區(qū),用于解決灌區(qū)多水源復合系統(tǒng)中,作物生育階段間的水資源調(diào)配問題。(2)針對區(qū)間多階段隨機規(guī)劃模型應(yīng)用的局限性,在此模型的基礎(chǔ)上,結(jié)合魯棒優(yōu)化的方法,在模型中引入風險決策,建立區(qū)間多階段隨機魯棒優(yōu)化模型,將模型應(yīng)用于灌區(qū)水資源管理中,并對模型產(chǎn)生的結(jié)果進行對比分析。結(jié)果表明:第一,區(qū)間多階段隨機規(guī)劃模型能夠有效的處理灌區(qū)多水源系統(tǒng)的多重不確定性及配水過程中系統(tǒng)的動態(tài)復雜性。在不同來水情境下,管理者可根據(jù)各個生育階段水分敏感指數(shù)權(quán)重系數(shù),判斷需水敏感程度,在減少灌溉水量與增加外調(diào)水之間進行權(quán)衡,可以提高水資源的有效利用率,在作物生育階段間及作物不同生育階段內(nèi)完成水資源動態(tài)優(yōu)化配水。第二,區(qū)間多階段隨機魯棒優(yōu)化模型,在模型中引入了風險決策問題,隨著魯棒系數(shù)的增加,模型求解的可行性增強,該模型不但能夠解決灌區(qū)多水源灌溉系統(tǒng)的不確定性及動態(tài)復雜性,還能對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行權(quán)衡,增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性及模型求解的可行性�？傊�,將傳統(tǒng)的區(qū)間多階段隨機規(guī)劃模型與水分生產(chǎn)函數(shù)進行耦合,使傳統(tǒng)模型得到改進,從而使得改進后的模型更加適用于作物不同生育階段之間的水資源優(yōu)化配置,并通過與魯棒優(yōu)化理論相耦合,彌補了模型存在的風險缺陷,增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性及模型解的可行性,生成更加穩(wěn)定的水資源分配方案,有利于管理者在灌區(qū)多水源復合系統(tǒng)水資源配置決策中,充分、有效的權(quán)衡系統(tǒng)風險、系統(tǒng)的穩(wěn)定性及灌區(qū)灌溉凈效益三者之間的聯(lián)系,對提高灌區(qū)灌溉水分利用率、保證水資源可持續(xù)利用具有一定的參考價值。
【學位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S274

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本文編號：2805072