优化配置水资源加强生态系统建设——对周口水资源的调查与思考

随着经济社会的发展,各地水资源供需矛盾日益突出,生态与环境也非常脆弱。经济要发展,生态要保护,必须走资源节约型和环境友好型发展道路。文章通过对周口水资源现状的调查,分析得出周口应走"加强优化配置水资源,加强地区生态系统建设"之路,为周口地区的经济社会发展提供有力的水资源支撑和保障。

优化配置水资源加强生态系统建设——对周口市水资源的调查与思考

随着经济社会的发展，各地水资源供需矛盾日益突出，生态与环境也非常脆弱，经济要发展，生态要保护，必须走资源节约型和环境友好型发展道路，通过节水型社会建设，并完善水资源优化配置工程体系，加强生态系统建设，才能更好地为地区经济社会的发展提供强力的水资源支撑和保障。通过对周口市水资源现状的调查。分析得出周口市应走“加强优化配置水资源，加强地区生态系统建设”之路，为周口地区的经济社会发展提供有力的水资源支撑和保障。

《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。

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。

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《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。

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。

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。

基于A-NSGA-Ⅲ的引江济淮工程河南段水资源优化配置研究

为优化引江济淮工程河南段水资源配置,构建了以经济效益最大、缺水量最小和污染物排放量最小为目标函数的水资源优化配置模型,利用改进的第三代非支配排序遗传算法(A-NSGA-Ⅲ)对模型进行求解,并优选出了4种侧重不同目标的水资源优化配置方案进行模拟分析。结果表明:引江济淮水的引入可极大地缓解受水区供需矛盾,规划年2030年、2040年缺水率可分别降至10.43%、5.47%,并有助于优化供水结构,改善生态环境;耦合经济-社会-生态环境协调度最大的方案4为最优方案,方案4规划年地下水供水占比分别下降至53.32%、46.59%;A-NSGA-Ⅲ在解决多目标高维水资源配置问题时具有较好的适用性,优化方案可为引江济淮工程河南段水资源调配方案制定提供参考。

基于GWAS模型的武安市水资源优化配置

为缓解河北武安市水资源供需不平衡的突出矛盾,立足水资源精细化管理的需求,构建了武安市GWAS(general water allocation and simulation)模型,并开展规划年(2025年与2030年)不同情景下武安市各乡镇水资源优化配置研究。结果表明:2025年和2030年,平水情景(P=50%)下模型优化配置水量基本可以满足各乡镇水量需求,枯水情景(P=75%)下各乡镇存在不同程度的缺水情况;全市普遍农业缺水,2025年平枯情景农业缺水率分别为6.45%和44.11%,2030年平枯情景农业缺水率分别为5.05%和42.47%;优化后的供水结构改善效果显著,地下水供水量占比在各规划年平枯情景下均有所下降。

基于缺水量与保证率“双控”的水资源优化配置模型及应用

【目的】水资源配置是缓解干旱区河道外社会经济发展用水挤占河道内生态环境用水问题的重要手段。为有效保障河道内外用水需求,构建了缺水量与保证率“双控”的水资源优化配置模型。【方法】在以缺水量最小为目标的传统水资源优化配置基础上,以社会经济供水保证率和河道内生态供水保证率为约束,采用多重迭代求解策略,通过分层次调整供需两侧决策参数,给出区域缺水量最小、供水保证率达标、河道内外用水协调的水资源合理配置方案。【结果】模型应用于新疆精河县,结果显示,推荐方案2035年缺水率为0.2%,农业、精河控制断面、下游入湖水量的供水保证率分别达到84%、83%、51%,与未进行保证率控制的配置方案相比,缺水率下降了9.9%,农业、精河控制断面、下游入湖水量的供水保证率分别提升了32%、3%、10%。【结论】结果表明,在水资源配置中考虑缺水量、保证率双重控制能有效降低缺水率与提升保证率,协调河道内外用水关系,对保障区域供水安全与生态安全十分必要。该模型可为干旱区水资源合理配置提供一种有效的技术工具。

水资源总量约束条件下玛纳斯河灌区水资源优化配置

针对干旱绿洲灌区水资源系统中存在的水资源供需矛盾问题,采用Lasso算法预测玛纳斯河灌区不同规划水平年需水量,开展绿洲灌区水资源供需平衡分析;构建干旱绿洲灌区水资源优化配置模型,采用LINGO语言对模型求解,通过模糊综合评价模型对玛纳斯河灌区水资源配置结果进行和谐度评价.研究结果表明:2025年和2030年玛纳斯河灌区需水量分别超出用水总量控制指标0.43亿m^(3)和1.04亿m^(3),水资源供需矛盾突出;基于LINGO语言求解多目标规划模型最优解得到灌区规划发展最优方案,优化后灌区2025年和2030年用水总量分别降低5.88%和11.04%,水资源供需矛盾得到一定程度缓解;构建和谐性模糊综合评价模型,以判断灌区和谐水平并得出评价结果.研究结果可以为干旱绿洲灌区水资源优化配置提供基础依据.

基于公平-经济-减排的多目标水资源配置模型

为了解决水资源分配中的公平、经济和可持续问题,提出一种多目标水资源优化配置模型,在提高经济效益的同时减小区域总污水排放量;以青海省龙羊峡水库为研究对象,分析研究区域的水资源状况,以区域系统经济效益、各用水分区的配水满意度最大化和区域污水排放总量最小化为目标,建立多目标水资源优化配置模型探究区域的最佳配水方案;根据区域实际情况设定较高、较低2个不同可用水量水平,探究在用水分区不同最低配水满意度下配水方案的变化。结果表明:多目标水资源优化配置模型生成的配水方案经济效益最高可提升约2.57×10^(10)元,污水排放量最高可减少约1.8×10^(7) t;该模型在提高经济效益和分配公平性的同时促进污水减排,实现减排和经济效益之间的权衡,为区域不同情景下的水资源配置和规划提供经济、有效的决策支持。

黄河上游典型小流域汭河水资源优化配置研究

针对汭河流域供水能力不足及流域辖区内用水部门用水量分配存在矛盾,进行水资源优化配置。以流域生活、工业、农业、生态等用水部门的用水总效益目标最大、余水量最大为目标,建立了多目标规划模型,采用多目标遗传优化算法求解,利用Topsis法对结果进行综合评价后求出最优的配置方案。结果表明:2020、2030年用水保证率(50%)下配置水量与预测水量相比工业用水量减少了528.336×10^(4)、457.095×10^(4)m^(3),生活用水量减少262.652×10^(4)、342.059×10^(4)m3,林牧渔畜用水量增加53.538×104、84.098×10^(4)m^(3)生态用水量增加-7.905×104、10.398×10^(4)m^(3),农业减少641.047×104、300.292×10^(4)m^(3)。通过优化配置可以有效地发挥汭河流域供水能力,以及供水不平衡采取的有效措施。方案的优化配置符合汭河流域目前的现实发展和流域综合规划的原则。

基于供水和生态目标的水资源优化配置研究——以山西省长治供水区为例

为促进山西省长治区域水资源协调发展,提出了基于供水和生态目标的水库群多目标调度模型,根据是否考虑引调水设置不同方案,应用一种改进的多目标萤火虫算法(IMOFA)求解2035年不同来水情况的配置方案,并建立科学合理的水资源协调度评价指标体系对配置方案进行评价。在IMOFA算法中,利用逻辑自映射函数、随机扰动策略和三点最短路径策略改进算法,之后采用测试函数验证其综合性能。结果表明:(1) IMOFA算法获得的测试函数Pareto前沿的世代距离和空间分布度相比于MOFA都有所减少,其中世代距离的均值至少可以提高2个数量级;(2)经过对供水区经济-社会-生态系统指标情况的计算求解,应用协调度模型评价水资源配置方案情况,发现引黄河水0.3亿m^(3)对区域协调度的改善有较大帮助。研究成果可为该地区水资源合理的规划调度和协调发展提供参考。

基于CNSGA-Ⅲ算法的乌苏市水资源优化配置

以新疆塔城区乌苏市水资源优化问题为例,构建以经济、社会和生态效益为目标的水资源优化配置模型,选用带有Deb约束准则的CNSGA-Ⅲ算法对模型求解,结合熵权-逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)评价模型,对求解方案进行对比筛选,选出区域水资源最佳配置方案。结果表明:在用水红线约束下,2025年、2035年优化后的水量较原始水量分别节约了50×10^(4)、9×10^(4)m^(3);在用水结构上,与现状年相比农业用水占比分别下降6%、10%;在水源结构上,地下水供水占比下降28%,效果明显,充分利用了地表水及外调水,使地下水超采得到有效遏制,表明所建立的水资源优化模型对乌苏市水资源研究具有一定适用性,对未来水资源配置研究具有一定的参考价值。