區(qū)間多階段風(fēng)險規(guī)避方法應(yīng)用于灌區(qū)水資源管理
本文選題:農(nóng)業(yè)灌溉 + 水資源配置 ; 參考:《華北電力大學(xué)(北京)》2017年碩士論文
【摘要】:隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,現(xiàn)今的整個社會都面臨著嚴(yán)重的水資源短缺問題,其中依賴于水資源生存的灌區(qū)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)尤為嚴(yán)重。本文針對灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉管理系統(tǒng)中的不確定性問題,開發(fā)了基于區(qū)間多階段的風(fēng)險規(guī)避模型(RAMS)。該方法分析了農(nóng)業(yè)水資源規(guī)劃系統(tǒng)的不確定性的問題,將靜態(tài)分析方法轉(zhuǎn)換為基于交互式算法和頂點分析方法的動態(tài)分析方法,并將其推廣到灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)管理中,制定出規(guī)劃方案用以解決灌溉中面臨的實際問題。當(dāng)隨機(jī)事件發(fā)生時,該方法可以通過設(shè)定目標(biāo)來保證規(guī)劃的正常進(jìn)行。正確地設(shè)定目標(biāo)之后,再根據(jù)在該情景下的目標(biāo)的條件風(fēng)險值作出修改后的決定,以減少經(jīng)濟(jì)處罰。該規(guī)劃方法應(yīng)用到漳衛(wèi)南灌區(qū)將有利于該地區(qū)農(nóng)作物的灌溉與節(jié)水。我國農(nóng)業(yè)系統(tǒng)正面臨嚴(yán)重干旱缺水問題,可用灌溉水量的缺乏是長期困擾農(nóng)業(yè)地區(qū)發(fā)展的主要因素之一。尤其是近幾年,由于盲目地開發(fā)利用地下水,致使地下水位嚴(yán)重下降,近年來農(nóng)業(yè)用水需求總量也在增加,同時,地下水位的下降致使農(nóng)業(yè)需要更加多的灌溉用水,這形成了一個惡性循環(huán)。作為用水大戶的農(nóng)業(yè)灌溉,對農(nóng)業(yè)用水的規(guī)劃可以從一定程度上緩解目前水資源短缺困境。從全局的角度上對農(nóng)業(yè)灌溉用水做出合理的配置,提高灌溉用水的效率,如水的輸送效率、灌溉效率和作物用水效率等。隨著國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展,單純的行政配置或是簡單的水資源配置已經(jīng)難以滿足作物灌溉用水需求的復(fù)雜性和多變性。在本研究中,通過耦合區(qū)間規(guī)劃、多階段方法和條件風(fēng)險價值(CVaR)模型構(gòu)建出區(qū)間多階段條件風(fēng)險規(guī)避模型,實現(xiàn)系統(tǒng)中不確定性風(fēng)險的定量化。本研究采用Penman公式表達(dá)出作物需水量。結(jié)果不僅為當(dāng)?shù)氐淖魑锓N植、灌溉提供決策依據(jù)和技術(shù)支持,還實現(xiàn)了區(qū)域農(nóng)業(yè)灌溉水管理的收益和風(fēng)險之間的權(quán)衡。
[Abstract]:With the rapid development of social economy, the whole society is facing a serious shortage of water resources, especially the agricultural system of irrigation district, which depends on water resources to survive. Aiming at the uncertainty of agricultural irrigation management system in irrigation area, a risk aversion model based on interval multi-stage is developed in this paper. In this paper, the uncertainty of agricultural water resources planning system is analyzed, and the static analysis method is transformed into a dynamic analysis method based on interactive algorithm and vertex analysis method, and it is extended to the management of agricultural irrigation system in irrigation area. Make a plan to solve the practical problems in irrigation. When random events occur, the method can set targets to ensure the normal planning. After setting the target correctly, make a modified decision based on the conditional risk value of the target in the scenario to reduce the financial penalty. The application of this planning method in Zhangweinan Irrigation District will benefit the irrigation and water saving of crops in this area. China's agricultural system is facing serious drought and water shortage, and the lack of available irrigation water is one of the main factors that haunt the development of agricultural areas for a long time. Especially in recent years, due to the blind exploitation and utilization of groundwater, the groundwater level has dropped seriously, and the total demand for agricultural water has been increasing in recent years. At the same time, the decline of groundwater level has led to more irrigation water for agriculture. This creates a vicious circle. Agricultural irrigation, as a large water user, can alleviate the shortage of water resources to a certain extent. In order to improve the efficiency of irrigation water, such as water transport efficiency, irrigation efficiency and crop water efficiency, the rational allocation of agricultural irrigation water is made from the overall perspective. With the further development of national economy, it is difficult to meet the complexity and variability of crop irrigation water demand with simple administrative allocation or simple water resources allocation. In this study, an interval multi-stage conditional risk aversion model is constructed by coupling interval programming, multi-stage method and conditional risk value (RV) model to quantify the uncertain risk in the system. In this study, the Penman formula was used to express the crop water demand. The results not only provide the decision basis and technical support for local crop planting and irrigation, but also realize the trade-off between the benefits and risks of regional agricultural irrigation water management.
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:S274
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1809247
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