区域多水源多用户水资源优化配置研究

针对多水源、多用户的区域供水、需水特点,从经济效益、社会效益等角度出发构建区域多水源多用户水资源优化配置模型。以济宁市为研究实例,优化计算得出规划水平年2020年济宁市水资源优化配置不同保证率(P=50%,P=75%)的优化配置结果,根据优化配置结果对规划水平年2020年各用水户的不同保证率的供需水进行平衡分析。以期在充分利用水资源,满足需水要求下,寻求多水源与多用户之间最优的配水方案,实现区域综合效益最大化,促进区域可持续发展。     

中山市中心城区水资源优化配置

针对中山市城区的供水用水实际情况,结合中山市社会经济发展规划,对中心城区水资源建立面向可持续发展的区域水资源优化配置。合理预测中心城区代表年可供水量和用水量,充分挖掘中心城区供水工程供水潜力和需水用户节水潜力。按照“先生活、后生产”的原则,在优先满足人民生活用水的前提下,统筹安排工业生产和其他用水。采用约束法将多目标问题转化为单目标问题,并利用优化法进行优选计算,可将区域内有限的水资源在各用水部门间进行最优分配,从而获得社会经济协调发展的最佳综合效益。     

引洮供水一期工程受水区水资源配

引洮供水一期工程受水区位于甘肃省中部地区，综合分析了引洮供水一期工程受水区水资源及开发利用现状，提出了水资源配置原则、经济社会发展指标、用水指标，对需水进行预测，通过水资源供需平衡与需调水量分析，确定水资源配置方案。配置方案统筹考虑了当地水资源和外调水量的合理分配和用水结构的优化调整，并合理安排了部分生态环境用水，确定了具体实施方案，为调整引洮工程的项目定位和工程规模提供了依据和基础。     

猎豹优化算法在水资源优化配置中的应用

水资源优化配置能够解决区域水资源短缺及不合理利用问题,近年来优化算法成为获得水资源优化配置结果的重要工具。为有效缓解现有优化配置算法中存在的收敛缓慢、局部优化和早熟等问题,介绍了一种新型的元启发式算法：猎豹优化算法（the Cheetah Optimizer,CO）,利用该算法收敛速度快、鲁棒性强、寻优能力强等优点,将其运用至水资源优化配置问题中。以太原市为研究区域,建立了以经济效益、社会效益和生态效益为目标的水资源优化配置模型,采用CO求解该模型,并与遗传算法（Genetic Algorithm,GA）结果进行对比分析。结果表明：CO的污染物排放总量在规划年（2030）控制目标内,区域用水满意度达到0.98,能够满足基本用水和发展用水需求;与现状年（2020）相比,生活用水占比下降22.58%,三次产业用水占比分别上升10.53%、25.81%、12.5%,地表水和地下水供水比例分别降低21.70%、11.14%,回用水和引黄水供水比例分别提高了5.43%、27.40%,符合太原市水资源配置思路,验证了CO的有效性;与GA相比,CO的区域满意度、综合用水价值和配水公平性分别提高了7....     

基于生态需水的威海市水资源配置研究

对威海市在水资源配置时需要考虑的生态需水进行了界定,然后建立了考虑生态需水的威海市水资源优化配置模型,并生成不同的合理配置方案。并建立了基于模糊优选理论的威海市水资源配置评价模型对威海市多种水资源配置方案进行了优选,推荐提出了基于生态需水的威海市水资源配置结果。     

大型水稻灌区高产节水灌溉优化配水模型研究

根据江苏省北部地区水资源供需矛盾突出的现状,以大型水稻灌区为研究对象,研究水资源的优化分配问题,从水稻水分生产函数和作物需水模型入手,建立了外引河湖水、内提回归水两种水源供水条件下的水稻全生育期适时调度优化配水数学模型。以灌区典型年供水资料,对优化配水模型进行了复核验证。所建立的模型,与灌区实际用水条件基本相符,为水稻灌区用水管理提供了一条新路。     

基于地下水可持续利用的宁城县水资源优化配置研究

宁城县经济社会的快速发展导致水资源需求量日益加大,地下水超采日益加重。根据宁城县各水源的供水能力以及各用水户对水量水质的要求,并综合考虑各方面因素,建立基于地下水可持续利用的水资源多目标优化配置模型,并采用MATLAB优化工具箱中的fgoalattain函数对模型进行求解,得出水资源合理分配方案。结果表明:在规划年水平年2020和2025年,用水大户第一产业用水量得到有效控制,各行业用水比例得到合理的调节,在满足生活、生产和生态需水的条件下,地下水开采得到了合理的控制,2020年50%和75%保证率下地下水开发利用程度分别为57.04%和64.74%,2025年50%和75%保证率下分别为59.66%和66.84%,为地下水的可持续开发利用提供了依据。     

南水北调江苏段用水户概化及水资源优化配置研究

根据江苏段的受水区特点,将其按照农业、工业、生活、生态环境、船闸5个用水部门进行用水户概化。在此基础上,以区域总缺水量最小为目标,按6个地级市进行分区,以各行政区各水源供水量作为决策变量,以各水源可供水量、用水户需水量等作为约束条件,建立水资源优化配置模型。通过Matlab编程分析计算得出,在不同水文年情况下,受水区各类用水户均能满足其规划需水要求。     

基于多目标优化的灌区水资源承载力研究

根据灌区用水结构特点,综合考虑水资源与社会经济以及生态环境之间的动态联系,建立用水总量控制条件下的灌区水资源承载力多目标优化模型。以江西省赣抚平原灌区为例,得出现状年及规划年灌区水资源系统能够支撑的社会经济发展规模,利用相对承载指数和区域协调发展指数评价了灌区水资源承载力。结果表明:现状供水相当充裕,水资源综合承载指数大于1,水资源承载能力没有得到充分发挥;用水总量控制条件下,规划年水资源综合承载指数小于1,灌区水资源不足以支撑经济社会的发展。农业用水优化配置方案下,水资源承载力有所增强,表明农业用水优化配置是提高水资源承载力的有效手段。在实现农业用水优化配置及污染物排放量控制的条件下,灌区水资源、经济、环境的协调度达到0.99以上,真正实现了经济发展与环境保护的双赢。     

考虑湖泊来水结果的分层耦合水量调度模型研究

引江济淮工程横跨长江、淮河两大流域，是缓解当地水资源短缺，提高工程利益等问题，向河南段供水的重大跨流域调水工程。在引江济淮工程供水侧及需水侧未知的情况下，利用菜子湖、巢湖和瓦埠湖的调蓄能力反向优化渠首引江水量，正向优化分水口门的取用水过程，采用模拟模型和正反双向优化模型分层耦合的形式，依据水量平衡原理来构建引江济淮工程中长期水量调度模型。针对来水情况和用水需求两部分构建典型年调度情景集合，基于不同水平年各湖泊来水预报结果，口门需水过程及工程约束条件，采用引入自适应参数修正机制的差分进化算法及逐步优化算法进行求解，以此制定引江济淮工程年水量调度方案。以2030年规划水平年丰水年为例对分层耦合水量调度模型及常规优化调度模型进行对比分析，由于分层耦合水量调度模型优化了湖泊调蓄过程并对湖泊水位进行约束，故该模型在引江水量、受水区缺水量及湖泊利用程度方面效果更优。结果显示，该模型在满足分水口门用水计划的基础上，降低了湖泊弃水量，同时湖泊末水位偏差值较小，逐旬水位变幅多保证在0.1 m内并使湖泊处于高水位运行状态。该模型得到的年水量调度方案能有效的利用当地水资源，提高水资源利用效率，为引江济淮工程...     

白银市农业用水发展规划

白银市被列为南水北调西线一期调水工程受水区。规划以2000年为现状水平年，以2010年为近期、2015年为中期、2020年为远期三个阶段，按照现行的节水模式和方法，结合不同阶段经济社会发展需求和技术发展水平进行用水状况分析，确定用水形式、用水规模，进行水资源综合平衡，体现调水规模中农业节水的成果。介绍白银受水区规划中农业节水思路、措施及需水情况，通过建立节水型农业，调整产业结构，进行水资源优化配置，实现水资源可持续利用和资源效益的有效发挥。     

纵向岭谷区农业水管理调控措施

为实现纵向岭谷区农业水管理调控,宏观上以流域水资源综合规划为基础,从需求入手,采取强化节水措施,提高水的利用效率,抑制需水的不合理增长,到2030年农田有效灌溉程度达到32%,灌溉水利用系数提高到0.581,农业灌溉需水总量控制在89.8亿m3,需水年均增长率仅0.52%,以MKIE BASIN模型的配置结果显示,各规划水平年能达到水资源供需平衡;微观上应建立数字流域工程,提高对流域雨水工情的实时监测.推行农业高效节水灌溉制度,建立和完善包括实时灌溉预报、渠系动态配水、实时信息采集和预报修正、灌区空间信息管理等内容的流域单元农业灌溉用水及水资源的实时调度系统,利用水资源配置成果与短期实时调度相结合,实现流域单元的农业高效用水调控.     

基于高质量发展理念的沅江流域城乡供水及灌溉规划研究

本文以沅江流域为例,通过研究分析流域自然和社会经济特点,结合社会经济发展趋势及预测规划年流域需水要求,拟定城乡供水及灌溉发展规划意见,在坚持节水优先、充分挖掘当地已有供水工程潜力的基础上,优化水资源配置,加强水利基础设施建设,满足沅江流域规划水平年的供水、灌溉需求,助力流域社会经济高质量发展.     

基于水资源配置的水库群生态调度研究

为解决复杂流域水资源配置和水库群生态调度问题,以闸坝众多的沙颍河流域为研究对象,以流域关键断面的生态基流为基础,建立以“保证河道生态用水,优先生活用水”为目标的水资源配置模型。以近年用户的实际用水为基准年的需水水平,在丰、平、枯、特枯来水条件下,应用改进大规模线性规划方法求解,得到水库生态调度控制线和运行规则,以及地表水资源分配方案,并以枯水年85%来水条件进行验证。结果表明,与原常规调度相比,水库生态调度可充分利用可调水量的时空分布以及水库群的调控能力,更有效地提高沙颍河流域关键断面生态用水的保证率。研究为沙颍河流域水资源综合管理提供了技术支撑和决策支持。     

面向生态的察汗乌苏河流域水资源配置方案研究

为解决察汗乌苏河流域灌溉高峰期河道断流和工程性缺水问题,以区域综合缺水量最小作为水资源优化配置目标,优先考虑河道内生态需水量2 743.1万m~3,河道外生态需水量1 859.6万m~3,在供需平衡分析的基础上提出了多年平均来水条件下的可供水量配置方案,从而寻求经济社会用水与生态用水的平衡点,对促进区域经济社会与生态协调发展,维持河道生态健康和保护下游湖泊湿地生态稳定具有非常重要的意义。     

水资源供需承载分析与节水建设研究——以马龙产业园区为例

优质水资源的短缺制约着区域经济的可持续发展。基于马龙产业园区现状供用水情况、用水效率、可用水源分布、水源功能以及开发利用中存在的问题,进行园区不同水平年总体需水与城镇用水2个层面的预测,结果显示园区未来需水为2.4~3.8亿m3。基于园区未来需水预测结果提出保障园区未来经济发展的供水水源保障方案,并计算所能支撑的经济规模,同时提出节水型园区建设策略:提高用水效率水平,加强非常规水源的利用,以需定供,分质供水,协调多种水资源,实现园区水资源与经济发展的协调可持续。     

基于农业可持续发展的锦西灌区灌溉水资源配置研究

为探索不确定环境下通过灌溉水资源优化配置方法促进灌区农业的可持续发展,选取黑龙江省锦西灌区为研究区域,以随机规划、多目标规划等方法为基础展开研究。结果表明：优化后不同供水情景下,灌区灌溉总耗水量节约1.3~3.9亿m3,灌溉水资源生产力提高0.85~1.01kg/m3,可促进农业经济效益增长0.18~6.90亿元,且优化后各配水方案中生态配水量控制在0.4亿m3以上,降低农业污染物排放量1.28~3.13万t,灌区农业生产环境显著改善。优化后,不同情景、不同模糊隶属度函数所对应的各灌溉水资源配置方案的经济效益、生态效益、社会效益均存在明显差异,不确定性要素对灌区农业可持续发展影响显著。以农业经济效益、水资源利用均衡性指数、农业水分生产力、农业污染物排放强度、GWP排放量以及农业水资源利用比率为主要指标,对优化后各配水方案的综合可持续性进行分析,确定各供水情景下的最优配水方案,最优方案的可持续性指数均高于0.4。最优配水方案可在稳定灌区粮食产量的基础上,有效提高水资源利用效率,改善灌区生态环境,保障灌区农业的可持续发展。     

基于Matlab平台求解水资源多目标规划问题——以瓜州县为例

水资源的短缺问题已日益受到关注,如何在有限水资源的前提下满足日益增长的用水需求成为一个热点问题.对区域水资源进行优化配置,无疑为解决此类问题提供了参考.以甘肃省酒泉市瓜州县为例,基于水资源多用户问题,采用工业、农业、生活多目标规划法,以实现区域水资源效益最大化为目标函数,按照约束条件的客观性与主观性,给出相应的非劣解;通过调用Matlab优化工具箱的优化函数,得到瓜州县的合理配置有限水资源方案,最后得到的配置方案中,2010规划年各行业用水总效益达15 712.4万元,2015年各行业用水总效益达48 451.7万元.     

基于可持续发展的甘州区水资源合理配置研究

针对黑河流域甘州区水资源短缺问题,基于甘州区可利用水资源总量,综合考虑经济发展与水环境保护用水需求,以生活、牲畜、工业、农业和生态用水的经济效益最大和水资源消耗最小为优化目标,建立可持续发展的多目标水资源合理配置线性规划模型,旨在为甘州区可供水资源进行配置提出该区水资源合理利用的配置方案。     

河北省南水北调供水区水资源合理配置研究

水资源合理配置研究是水资源规划与管理中的关键部分。基于河北省南水北调供水区水资源系统特征,建立了多目标、多水源、多用户的水资源合理配置模型,并采用大系统分解协调技术与目标逼近技术相结合方法对所建立的模型进行求解,同时考虑供水区水资源配置方案的经济、社会和生态环境影响,建立水资源配置方案评价指标体系,采用模糊物元分析方法对方案进行了综合评价,取得了合理配置方案,并对推荐方案进行了综合分析。该研究为供水区水资源可持续发展提供了参考。