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1.
水资源紧缺局面愈演愈烈,迫切需要进行水资源优化配置,以此提高水资源利用效率。基于自然元启发的优化算法越来越多的应用于求解多目标水资源优化配置问题。飞蛾火焰算法全局收敛性能较差且容易陷入局部最优解,针对以上问题,结合帕累托最优解概念,引入快速非支配排序策略,利用拥挤度及拥挤度比较算子对飞蛾火焰算法进行改进,继而采用改进的飞蛾火焰算法对ZTD1、ZTD2及ZDT3等3个多目标函数进行仿真实验,结果表明计算得到的帕累托最优前沿接近于理想帕累托前沿,收敛性能及精度优于本文所列举大部分多目标优化算法。最后将改进飞蛾火焰算法应用于三亚市水资源优化配置中,得到了23组帕累托最优解。选择了对缺水量最小有特殊偏好的方案作为最终决策方案,结果显示三亚市不同用水户总需水量39015万m^3,各用水户总分配水量为39015万m^3,缺水量为0,产生的经济效益为203.91亿元。改进的飞蛾火焰算法为多目标水资源优化配置问题提供了新的求解方法。 相似文献
2.
基于Matlab平台求解水资源多目标规划问题——以瓜州县为例 总被引：1，自引：0，他引：1
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. 相似文献
3.
代荣霞 《中国农村水利水电》2011,(12)
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。 相似文献
4.
开封市农业灌溉用水主要由引黄水和当地地下水供给,针对灌区多年年份的供水条件,在地下水削减的不同情况下,提出在全灌区地面水和地下水联合运用最优分配和最优用水量的问题.在提出的这一问题中,通过采用变量的一维搜索技术,并将非线性函数用分段线性函数来近似,将建立的被控对象的数学模型的非线性规划问题转化为线性规划问题.通过单纯性法计算,选择不同的决策变量和不同的参数,逐步逼近不同的供选方案,求得近似最优解.对研究开封农业水资源承载力分析有参考价值. 相似文献
5.
鄱阳湖水资源优化配置问题是一个多目标优化问题。将Pareto支配关系、精英保留策略、约束主导原理引入到多目标粒子群算法中。针对粒子群算法的容易陷入局部极小值、早熟等缺点,采用了线性变换惯性系数提高搜索的速度和性能,引入遗传算法的变异思想、混沌优化思想避免了陷入局部极小值。应用改进的多目标粒子群算法对鄱阳湖环湖区的水资源优化配置模型进行了求解,得出了一组非劣解集。采用模糊近似理想点法对非劣解进行了评价,得出了鄱阳湖环湖区2030年水资源配置的最佳方案。 相似文献
6.
《中国农村水利水电》2020,(2)
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。 相似文献
7.
论述了农业节水工程形式优选的多目标性，探讨了Blin法、密切值法、逼近于理想解的排序法和综合效果测度法等4种多目标优选方法，研究了逼近理想点的赋权法。并以此为基础，通过不同评价方法的集结建立了农业节水工程形式优选模型。将该模型应用于实例，验证了其合理性和实用性。研究结果表明，聊城市现阶段农业节水灌溉工程的规划和建设应以低压管道为重。 相似文献
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基于博弈论赋权的灌溉用水效率GRA—TOPSIS评价模型 总被引：3，自引：0，他引：3
在构建区域灌溉用水效率综合评价指标体系的基础上,运用博弈论(Game theory,GT)思想将层次分析法(Analytic hierarchy process,AHP)所得主观权重与改进熵值法(Improved entropy value method,IEVM)所得客观权重进行综合集成以获取组合权值,并将灰色关联分析(Gray relation analysis,GRA)与逼近理想解排序(Technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)相结合,以三江平原10个大型灌区为例进行验证,对区域灌溉用水效率作综合评价。采用Spearman等级相关系数检验灌溉水有效利用系数排序与GRA-TOPSIS法排序,得到的相关系数高达0.863,且GRA-TOPSIS法、GRA法、TOPSIS法对同一灌区综合排序的位次相差均不超过2,表明评价结果具有合理性和一致性;GRA-TOPSIS法所得综合值的极差为0.343,变异系数为0.267,均高于单独使用GRA法或TOPSIS法的极差与变异系数,更有利于对灌区灌溉用水效率进行辨识分区。此外,根据目标层与准则层排序差异度将灌区分为3类,辨识各灌区灌溉用水效率主控因子,对区域灌溉用水效率发展策略的制定具有参考价值。 相似文献
9.
河南省水资源利用演变及边际效益分析 总被引：1，自引：0，他引：1
《灌溉排水学报》2015,(9)
从经济学角度考虑,水资源供需矛盾的加剧提高了水资源的利用效益。用水量决定用水效益,用水效益制约水量在产业间的分配。在分析河南省及各地市2003—2013年用水演变的基础上,将水资源作为生产要素之一,利用C-D函数计算河南省2003—2013年农业、工业和生活用水边际效益。结果表明,河南省以生态用水量增长最为显著,各产业用水边际效益逐年递增,农业、工业、生活多年平均用水边际效益分别为2.35、130.96、9.51元/m3,工业用水边际效益高于农业和生活。河南省用水边际效益的增加与现行水价的偏低形成鲜明对比,计算结果对河南省水资源优化利用和水价改革具有一定的指导和参考意义。 相似文献
10.
农业是用水大户,农业用水效益得到广泛关注。农作物用水过程大体上可以划分为两个阶段,一是供水阶段,水进入田间,这包括灌溉水和降水;二是田间作物用水阶段,即农作物根系吸收利用水分,作物发芽、生长、开花,最终形成产量。在这个过程中,通过一系列农业技术的应用,可以在同等水资源供给的情况下,提高农业产出率。目前的农业水资源效益评价主要是针对灌溉水资源利用效益进行评价,而由于农田水资源包括降水和灌溉水两个来源,单一地评价灌溉水资源效益不能代表农业用水的整体状况。为了科学合理地评价农业用水,尝试着用水分利用效率、水分生产效益、降水利用率、农田表观节水量和节水当量五个指标,建立对农田水平的水资源利用效益进行评价,力图更好地说明工程与农业结合条件下,农田水资源利用效果。 相似文献
11.
构建可持续发展视角下的兰州市水资源优化配置模型。以净效益系数、水利用系数和供水成本为指标,运用熵值法修正由层次法获得的各项指标的权重,并采用多目标模糊线性优化模型确定各用水部门的综合效益系数,代入线性规划法求解规划年2020年在不同用水保证率(多年平均、50%、75%、90%)下各用水部门分配水量。分配结果(多年平均)与预测结果相比工业用水量减少了1.363 5亿m~3,农业用水量和生态用水量分别增加了1.126 0和0.237 5亿m~3,该分配结果有利于实现兰州区域经济的可持续发展与水生态的协调发展。 相似文献
12.
针对西北干旱区灌区生态环境脆弱、水资源短缺、复杂不确定性等问题,以石羊河流域红崖山灌区为例,耦合2型模糊集、模糊可信度约束规划和多目标规划等理论方法,构建了基于2型模糊集的多目标农业-生态水土资源优化配置模型。模型以灌溉水损失最小、生态植被灌溉水满意度最大、生态植被灌溉水费用最小和主要粮食作物经济效益最大为目标,对红崖山灌区10个决策单元的地表水、地下水和粮食作物种植面积进行优化配置。求解模型得到不同可信度水平和不确定性程度下的水土资源优化配置方案。结果表明：耦合2型模糊集的模型能够提供丰富的配置方案,水量对可信度水平的敏感性高于不确定性程度,作物种植结构对可信度水平不敏感。以不确定性程度参数为0.5、可信度水平为0.7时为例,生态植被均通过地表水灌溉,作物通过地表水、地下水联合灌溉,玉米的产量和经济效益均大于小麦。相比前人研究,本研究考虑生态植被灌溉需求,优化结果更加真实合理。本研究可为决策者提供较为符合灌区实际的配置方案,为西北干旱区灌区现代化建设提供科学指导。 相似文献
13.
随着经济的快速发展,人类对水的需求量的增加和供水量减少之间的矛盾越来越突出,合理配置有限的水资源显得非常重要。本文运用多目标规划理论建立了区域水资源可持续利用的多目标优化配置模型,该模型以社会、经济、环境的综合效益最大为目标,用粒子群算法求解,得到银川市规划年（2020年）3种不同保证率下的优化配置方案,为银川市水资源管理问题提供了科学依据。结果表明,所建模型合理、可行,算法有效。 相似文献
14.
针对农业水资源优化配置中多目标赋权的不确定性问题,以黑龙江省绰尔屯灌区为研究区域,构建了基于模糊几何加权法的灌区水资源优化配置模型,把多目标规划问题转化为单目标非线性问题,得到了不同权重下不同生育期的灌区水资源最佳配置方案,并通过灌区综合能力评价体系进行比选.结果表明:通过与线性多目标模糊规划模型的对比,模糊几何加权模型可以根据实际情况对不同目标的权重进行调整,得出该条件下的灌区水资源最佳配置方案;当灌水量权重为0.3和经济权重为0.7时为最优方案,水稻产值为8 245万元,分蘖期、拔节期、抽穗期、乳熟期的灌水量分别为1 154.56万、779.12万、539.45万、336.57万m3.验证了模糊几何加权法在灌区水资源优化配置的可行性应用,为灌区农业水资源高效利用提供参考方案和决策支持. 相似文献
15.
基于多目标模糊规划的灌区多水源优化配置 总被引：2，自引：0，他引：2
以黑龙江省和平灌区为例,构建基于多目标模糊规划的灌区多水源优化配置模型,该模型能够在提高农业灌溉用水净效益的同时有效减少农业灌溉水量,促进和平灌区多水源高效配置。采用具有非线性隶属度函数的模糊多目标规划求解模型,得到不同流量不同水源下的最优配水方案。结果表明:不同流量水平下水稻不同生育阶段均存在缺水现象,低流量下需从柳河水库引入外调水才能保证水稻的最小需水量。为保证灌区整体效益,按照引水工程、提水工程、井灌工程的先后顺序进行配水,并得到多目标配水模型在不同情景下的运行稳定情况。该模型可以高效地进行灌区多水源在作物各生育阶段的优化配置。 相似文献
16.
王根绪 《中国农村水利水电》1996,(7):15-18
依据内陆河流域不同区域在水资源条件、气候条件、经济发展水平及水资源利用途径等方面的差异性，以及时序上水资源的利用规律，提出了旨在合理利用水资源，改善生态环境的水资源优化分配方法。通过在黑河流域的实例应用，论证了该方法的有效性。 相似文献
17.
侯景伟 《中国农村水利水电》2014,(3):166-168
为了解决灌区水资源配置中的信息采集方法落后和多目标模型求解易陷入局部最优等问题,通过伪随机并行搜索和最近邻域选择等策略对Pareto蚁群算法进行改进,然后将Pareto蚁群算法与3S技术耦合,以宁夏银北灌区为仿真对象,利用改进的Pareto蚁群算法计算灌区多目标、多约束的水资源空间优化配置模型,获得最优的井灌水量、渠灌水量、排水量以及最优的经济效益和灌排费用。基于Pareto蚁群算法和３S技术的灌区水资源空间优化配置,能加快算法的收敛速度,获得全局最优解,使优化结果更接近实际,对灌区的水资源宏观调度具有一定的参考价值。 相似文献
18.
基于生态经济学的区域水质水量统一优化配置模型 总被引：3，自引：1，他引：2
指出了以传统经济学为基础的水资源优化配置的缺陷,从生态经济学的角度提出了水质水量统一优化配置的生态经济学概念;在分析水质配置要素内涵的基础上,以生态经济效益最大为目标,建立了区域水质水量统一优化配置方案生成模型;模型考虑了经济效益、社会效益和生态环境效益的耦合,以及水质和水量的耦合;以安阳市为例,对模型进行了应用研究,结果表明模型除可以得到水量在各分区、各用水部门配置结果外,还可得到水环境容量在各用水部门的优化配置结果,证明了模型的有效性和合理、可行性。 相似文献
19.
水资源是额济纳地区最具有战略意义的资源，水资源短缺是制约该地区发展的至关因素，合理有效地利用水资源对额济纳实现整体规划和“2010年远景目标”具有决定性意义。水资源的优化利用在保证满足优势产业结构用水的基础上，利用多目标线性规划模型，以农牧业产业结构为主优化因子，并考虑其它产业用水情况下，给出了水资源在最枯状态、平均状态供水量及“甘蒙”分水方案实施后的配水量进行优化配置的方案集。应用层次分析法对多目标线性规划给出的方案集做出最终决策，为该地区水资源的合理利用提供决策依据。 相似文献
20.
We describe a coupled hydrologic-economic spreadsheet model for the Murray-Darling Basin that allows analyses of water allocation and use by different sectors including agriculture and environment under alternative policy scenarios. The model is a simple, lumped optimisation model which includes partitioning of rainfall into runoff and evapotranspiration, a reach by reach water balance of the river system, irrigation demand and revenue generation. Groundwater is not considered because groundwater use is a small part of the overall water use. The model is used to optimize profit, diversions and flows subject to hydrological and economic constraints determined by the policy scenario.We use the model to examine approaches of acquiring water for reallocation to the environment, and their impacts on irrigation water use and regional income from agriculture. We show that the optimal approach for acquisition depends on: economic factors, including the cost of water and the profits generated by its use; institutional factors, such as restrictions to trade between regions; and, hydrological factors, particularly the connectivity of and losses within the river network.The volume of water to be acquired does not, in general, equal the volume to be allocated. For a downstream site, water must be acquired from upstream, and more water must be acquired than is to be allocated: the volume acquired is that to be allocated plus transmission losses between the locations of acquisition and allocation. For upstream sites, it is optimal to acquire some water from downstream, and less water must be acquired than is to be allocated: the volume acquired is that to be allocated, less the transmission losses no longer incurred between the locations of acquisition and allocation.The volumes of water that must be acquired to satisfy an allocation target and maintain flows in the river system are affected by restrictions on trade between sub-catchments. 相似文献