面向需水不确定性的水资源优化配置的研究进展

随着人类社会经济的不断发展,地表水资源和地下水资源之间的水循环逐渐呈现出复杂化的趋势。降水量和水资源量逐渐减少,水的供给有限,使得水资源优化配置问题逐渐成为热点研究问题。水资源优化配置有利于缓和“三生”用水之间的竞争,促进经济和生态之间的协调发展。在传统的农业与生态水资源优化配置研究中,研究者往往因重视经济效益而忽视了农业与生态需水对水资源系统的影响,农业与生态需水的不确定性增加了水资源管理的难度。介绍了不确定性问题研究方法在水资源优化配置中的发展历程,分别对农业需水、生态需水及其不确定性在水资源规划和优化配置中的应用等方面的发展历程进行了总结。根据用水的周期规律和不确定因素建立的水资源优化配置模型与实际更为相符,能够更加有效地解决决策合理性不足的问题。同时提出了对未来发展方向的展望:在水资源优化配置模型中充分考虑生态需水和农业需水的约束,构建水资源预报系统,使水资源配置决策更加合理。

基于需水不确定性的供水管网优化运行研究

在面临诸多不确定性情景时,传统的供水管网最优运行方案,存在供水安全风险。在优化运行研究中耦合需水不确定性情景,即在随机型优化运行模型中,提出机会约束形式的鲁棒性要求,可强化最优方案的安全供水能力。同时,针对rccGA算法缺陷,引入区间均匀采样方法、改进的个体适应度排序准则、保留较优个体策略、直接遗传概率、存活代数计算规则等改进策略,形成mccGA算法,并通过Anytown案例性能测试,证明了该算法能加快收敛速度,其稳定性和求解精度都明显增强;C-Town工程实例,同样验证了该方法框架对实际应用中考虑不确定性复杂优化运行问题具备良好适用性。

基于蒙特卡洛模拟法的管网节点压力分析

探讨需水量不确定性及监测点布置对节点压力波动量的影响。采用蒙特卡洛模拟法,经算例计算得到需水量不确定性情况下的节点压力波动区间,并分析监测点数量与空间分布对节点压力的影响。结果表明:需水量不确定性与节点压力波动量呈正相关;压力监测点的合理布置有利于准确评估节点压力。