优化水资源配置推动汤河水库经济可持续发展

本文主要介绍了汤河水库通过跨流域调水优化配置水资源,缓解供需矛盾,合理开发、高效利用,从而达到水库经济可持续发展。

优化水资源配置,提升供水保障能力

2011年6月7日,水利部部长陈雷应邀在国家开发银行作题为《全面贯彻落实中央一号文件精神,加快推进水利改革发展新跨越》的专题报告。阐述了"十二五"

基于直觉模糊联盟合作博弈的我国主要流域水资源优化配置研究

我国水资源地区分布不均,呈现南多北少的特点。随着人口增长和社会经济的不断发展,水资源需求量日益增加。为了提高水资源的综合利用效率,在完成水资源初始配置后迫切需要开展水资源跨区调配实现二次优化配置。如何选择水资源调配合作对象,如何兼顾公平与效率,如何共享合作收益,成为水资源再配置需要解决的核心问题。本文提出将直觉模糊联盟合作博弈运用到水资源优化配置问题中,通过构建基于清晰联盟合作博弈和模糊联盟合作博弈的水资源优化配置模型及合作收益函数,运用直觉模糊集、区间Choquet积分、连续有序加权平均算子等方法,推导出基于直觉模糊联盟合作博弈的水资源优化配置模型及合作收益函数,运用直觉模糊Shapley值求解最优解。选取我国南方地区的长江流域和北方地区的黄河、海河和淮河流域等水资源一级区作为研究对象,选择工业用水作为调配用水,将工业用水收益率高低作为水资源配置“优先原则”,比较分析三种不同的模型下我国主要流域水资源调配的合作对象及合作收益分配方式。结果表明:①各地区参与水资源二次配置,都能取得相较于不合作更好的合作收益;②参与直觉模糊合作联盟获得的收益全部都高于参与模糊合作联盟获得的收益;③在直觉模糊合作联盟中,不应盲目追求联盟的规模,应根据地区自身实际情况决定。以上研究结果表明,直觉模糊联盟合作博弈方法为解决跨区域流域水资源配置提供了一种新的解决方案,这将为我国主要流域开展跨区域水资源调配,优化水资源配置提供科学决策依据。

基于协同进化粒子群优化算法的水资源配置模型及应用

面向新发展阶段的城市水资源配置具有多目标、多变量、约束条件复杂、求解结果非线性、求解过程困难等特征。针对线性规划、动态规划、非线性规划等传统优化算法在解决水资源配置问题中求解结果不合理、计算效率低,求解多目标问题收敛慢等问题,提出了基于协同进化粒子群优化(CPSO)算法的多目标水资源优化配置模型。以郑州市为例,构建了以实现社会、经济和生态效益的最大化为目标,供水量、需水量、供水能力和水库库容为约束的水资源配置模型。通过输入郑州市各计算单元和用水部门的用水需求量和可用水量,该模型计算并输出郑州市9个区在2019年、2035年的缺水率。结果表明:郑州市供水的区域分布比较均衡,缺水率在可接受范围内;该模型算法进化速度较快,进化的稳定性较优,优化结果在种群中可以很好地保留且对进化方向的主导性很强,可以有效地应用于解决水资源配置问题,并提升模型计算效率,为水资源管理部门提供技术支持。

基于自适应混沌精英变异差分进化算法的中长期水资源优化调度

中长期水资源优化调度问题是一类具有非线性、多阶段、高维度和多重约束特性的复杂优化问题。针对经典智能算法在求解此类问题时容易陷入局部最优或者收敛效率较低等问题,应用混沌搜索策略增强算法的探索能力,同时改进传统算法的变异方式,向精英个体学习以提升收敛速度,提出自适应混沌精英变异差分进化(ACEDE)算法。将所提出的算法应用于珠江三角洲水资源配置工程中长期调度进行实例研究,并与经典智能算法进行对比分析。结果表明:①ACEDE算法在全局探索能力、收敛精度与速度上实现了全面提升,并且表现出良好的适应性。相较于传统差分进化(DE)算法,2030年水平年6月份和2040年水平年6月份调度中ACEDE算法所计算的电费成本分别节省了74.23万元和23.55万元,降低了6.68%和1.52%。②在珠江三角洲水资源配置工程中长期调度中,充分利用调蓄水库库容满足高分水量需求,同时放缓月末补水充库过程,能够有效控制泵站的平稳运行,达到降低电费成本的目的。

《水资源优化配置理论及应用案例》指导下计算机技术在水资源优化配置中的应用

水资源是人类生存发展的重要资源,对人类生命健康、生产生活都具有重要作用。随着人类对水资源开发的不断深入,如何更好地分配、利用水资源已成为社会发展的主题,于是人们将计算机技术引入水资源的监测与优化配置过程中,利用算法构建水资源优化配置模型与系统。《水资源优化配置理论及应用案例》系统阐述构建水资源优化配置模型以及求解的具体方法,为相关从业人员与科研人员提供参考。该书前言部分简单介绍水资源优化配置这一课题研究的背景、现状、意义和研究内容。

面向高质量发展的缺水地区水资源优化配置模型及应用

科学合理的水资源配置方案是实现北方缺水地区高质量发展的重要基础。在系统梳理相关研究成果的基础上,分析北方缺水地区水资源特点和未来配置需求,提出面向高质量发展的北方缺水地区水资源优化配置模型框架。从目标函数、约束条件、参数设置、算法设计等方面开展系统建模,并从惯性权重与学习因子两个角度对传统粒子群算法进行改进和有效性检验。最后,将模型和算法应用于北方典型缺水城市阳泉市的水资源配置方案研究。结果表明:阳泉市工业和生活用水具有较大节水潜力,平定县是最大用水户;规划水平年节水情景显著提升了缺水地区的需水满足程度和水生态环境承载能力;构建的高质量发展目标和北方缺水地区关键约束的水资源优化配置模型具有可行性。

基于帕累托解集的水资源优化模型及应用

【目的】为解决需水预测中信息缺失,忽略目标之间博弈过程等问题,研发了考虑水资源与城市发展之间相互联系与博弈特征的非线性多目标水资源优化模型。【方法】模型以用水总量最低和万元增加值用水量最小为目标,基于“四水四定”原则,对不同年份、不同产业的水资源需求进行联合优化。针对传统的定额预测法忽视了目标间竞争过程的问题,使用遗传算法求解此非线性多目标模型的帕累托解集,生成一系列符合目标要求的水资源优化方案。【结果】模型应用于江苏省苏州市吴江区,得到100组非劣的水资源优化方案。结果显示:帕累托解集上的优化方案在区域用水总量上较定额法低6%~16%,万元增加值用水量较定额法降低19%~31%,优化效果显著。【结论】结果表明:帕累托解集可以全面展现出水与城市发展之间的竞争状态。该模型统筹考虑了水资源与人口、土地、城市、产业之间的关系,将其内在复杂的竞争关系清晰地展现出来,可以为实际应用提供更丰富的决策支持信息。

江西省吉泰盆地水资源优化配置探析

吉泰盆地存在农业旱灾问题突出、水资源配置体系不健全、灌溉体系布局不完善等问题。分析了该区水资源状况及开发利用现状,提出了实现水资源优化配置的建议,即建设一个基本覆盖全域、功能健全、互联互通、丰枯互济、调控自如、保障有力的新灌区,推进灌区信息化建设,加强灌区管理。

基于HHO的跨流域调水工程受水区水资源优化配置研究

跨流域调水工程是解决我国水资源时空分布不均和缓解水资源供需矛盾的重要措施。山东省黄水东调工程、引黄济青工程和胶东调水工程是缓解胶东地区潍坊、青岛、烟台、威海四市水资源紧缺问题的重要跨流域调水工程。为充分发挥调水工程社会和经济效益,在考虑受水区缺水量、工程输水能力及沿途分水口门设计流量等基础上,以受水区四市综合缺水率最小和调水工程经济效益最大为双目标,构建了胶东地区跨流域调水工程水资源优化配置模型,采用哈里斯鹰优化算法(HHO)求得现状水平年和规划水平年在50%、75%和95%频率时3种不同目标协调机制(以综合缺水率最小为主导、以调水工程经济效益最大为主导及两目标均衡)16个分水口门的调水方案。结果表明:(1)通过调水工程调引黄河水和长江水,使四市缺水量大幅减少;(2)当经济效益目标所占比重越大时,计量水价越高的分水口门供水量越大;(3)从三个调水工程利用程度来看,黄水东调工程利用程度最高,其次为引黄济青工程和胶东调水工程。本文为山东省胶东地区跨流域调水工程的水资源配置提供了决策支持。

中山南区水资源供需平衡分析和优化配置论证研究

本文针对中山南区水资源供需平衡的主要问题,对中山南区水量供需平衡分析,结合中山南区的实际情况进行了水资源计算分析、优化配置方案可靠性论证以及水功能区纳污分析。通过水资源优化配置,南区水量供需及纳污能力满足发展要求,且规划实施后对区域水量、水功能区和水生态环境、退水的水量基本无影响,为其他类似地区提供了有益的参考和借鉴。

基于《水资源优化配置理论及应用案例》探索计算机技术对水资源优化利用的辅助作用

我国水资源的显著特点是水资源短缺且分布不均,加上水污染问题日益突出,水资源的利用状况不容乐观,制约了社会经济的高质量发展。水资源的优化利用能有效增加水资源的利用效能,引入先进的计算机技术,并将其应用于水资源的优化配置和利用中,具有重要的现实意义。《水资源优化配置理论及应用案例》一书以水资源优化配置和解决区域性缺水问题为导向,用实际案例系统阐述水资源优化利用与管理的工作机理,为水资源优化配置提供了可靠依据。

山东省滨州引黄灌区水资源优化配置策略探究

本文对山东省滨州市引黄灌区地水资源优化配置策略进行了探究。通过对灌区工程现状、灌区引水现状以及灌区管理现状的分析,发现存在灌区系统配套不完善、灌区现代化水平较低、农田灌溉末级渠系淤积等问题。为解决这些问题,提出了加快灌区节水改造和现代化建设、发展农田高效节水灌溉、政府引导多方参与建设水利工程等策略。同时,还提出了加强水资源精细调度、严格水资源的刚性约束等对策,以实现灌区水资源高质量利用。

基于改进鲸鱼优化算法的邢台市水资源优化配置

为了有效解决邢台市的水资源短缺问题,文章从经济效益和社会效益两方面出发,构建了鲸鱼优化算法的水资源优化配置模型,应用于邢台市水资源优化配置的求解中。结果表明,改进后的鲸鱼优化算法对水资源优化配置模型求解预测结果比较符合实际情况,具有可行性,邢台市水资源供需矛盾较为突出,研究结果为邢台市水资源优化配置提供参考。

基于GWAS模型的山东省枣庄市水资源优化配置

水资源优化配置是解决水资源与用水户供需矛盾的有效途径。近年来,山东省枣庄市经济社会快速发展,各行业用水需求明显增加。由于上游河流来水量减少和地下水抽取总量的限制,南水北调、引黄、引渭等大量水源被用于替代生活用水和工业用水。为支持山东省枣庄市水资源的动态供需,将输水概括为虚拟水库,并将其引入全基因组关联分析(GWAS)模型。分配结果显示。且由于E、F县供水主要集中由水库供水,因此利用GWAS模型增加水库供水量,优化配置后的水库供水量为573.45 Mm^(3),占总配水量的23.73%。研究成果可为山东省枣庄市水资源配置提供技术参考。

基于GM-VMD需水预测的水资源配置优化方法

为提升水资源供需预测及配置能力,提出一种基于GM-VMD需水预测的水资源配置优化方法。以江西省吉安市T县为研究对象,采用GM-VMD法对该区域的需水量进行有效预测。基于预测结果进行供需平衡分析,并构建考虑经济、社会和生态效益的多目标水资源配置优化模型,以效益最大化为目标,采用遗传算法进行求解。结果表明:该方法能有效预测区域水资源变化情况,能满足T县水利规划发展需求,并实现水资源有效配置。研究结果能为水资源管理提供理论基础。

节水灌溉与水资源优化配置对农业种植结构影响研究

水是农业生产的基本资源,但全球水资源的分布不均衡,因此如何在有限的水资源下实现农业的可持续发展是一个重要的研究课题。节水灌溉和水资源优化配置是解决这个问题的有效途径。本文将从影响节水灌溉和水资源优化配置对农业种植结构影响的因素出发,探讨研究策略,为农业的可持续发展提供理论支持。

水库灌区水资源优化配置研究

水库灌区在农业发展上有着举足轻重的作用,但随着需水量的不断增大,简单粗放的水资源配置模式已无法满足时代的需求。以某水库灌区为例,根据实际监测数据,采用模糊综合评价法对水库水质进行评判,认为其水质等级为Ⅰ级,能满足农业用水的质量需求。在此基础上,以农作物系统收益最大化为目标,采用区间非线性规划模型优化配置水资源,既避免了水资源浪费,也增加了系统收益。

水利水电工程中的水资源优化配置与利用

面对我国北方水资源日益紧张的状况,作为重构水资源分配的大举措,南北水资源调配工程犹如一条水资源的输送命脉,为北方带去成长的雨露,有力地推动了经济社会的均衡进步。本文以我国规模宏大的南水北调工程为背景,深入分析了在在水力电力工程领域,如何合理分配与利用水资源这一关键问题,文本深入探讨了南水北调工程这一大型项目在水资源分配上的实际情况,列举了若干重要难题,如水资源地区分配不均衡、利用效率不尽如人意等。本篇文章构建了一个基于系统工程原理的水资源最佳分配模型,并通过实例对其实效性进行了验证。

水资源优化配置对京津冀协同发展的重要性

2023年是河北省引黄工作30周年,30年来通过引入100多亿m^(3)黄河水,河北省中南部特别是黑龙港地区的经济发展、人民幸福、生态环境发生了根本性变化,作为水利人深感欣慰。这是河北治水史上的一大壮举,将永远载入水利史册。回顾30年引黄工作的辉煌业绩,在河北省委、省政府和水利部正确领导下,在海委、黄委领导的协调下,在山东、河南两省的大力支持下,取得了一次伟大的跨流域调水重大战役的胜利。