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基于粒子群算法的区域水资源优化配置研究

作　者: 陈冬萍
导　师: 桂发亮
学　校: 南昌大学
专　业: 水利水电工程
关键词: 萍乡市水资源多目标优化配置可持续发展
分类号: TV213.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

水,是人类得以生存和社会发展必不可少的宝贵资源,是不可替代的基础性的自然资源,也是战略性的经济资源,是社会经济可持续发展的根本条件。随着我国社会经济的迅猛发展和近年来城市化发展步伐的加快,各用水部门对水资源的需求急剧增加,但是对于水资源的污染程度却是越来越严重,导致了水环境日渐恶化,因此水资源的供需矛盾问题也随之日益突出,水资源的短缺已经演变成为了制约区域经济发展的瓶颈。在这样的一种社会背景下,我们对有限的水资源配置合理优化方案,是符合人类生存和社会发展规律的,是对水资源全面节约、有效保护、合理开发、高效利用、综合治理和科学管理的一种行之有效的措施,以水资源的可持续利用来保障现代经济社会的可持续发展。本文首先对国内外的水资源优化配置现状及进展、发展趋势以及目前配置研究中所存在问题进行了概述,并且在对萍乡市水资源条件、开发利用现状以及水环境质量状况大量调查收集的基础上,配置了合理的水资源优化方案,以促进区域社会、经济、环境三大目标的协调可持续发展。主要研究成果如下：(1)在水资源优化配置的研究背景、研究意义的基础上,对萍乡市水资源优化配置的理论意义和实际价值进行了分析。(2)调查研究了萍乡市的自然地理概况、社会经济概况以及水资源现状与评价,并指出了萍乡市水资源可持续开发利用过程中所存在的主要问题。(3)以2008年作为现状水平年,对规划水平年2015年和2020年萍乡市的经济社会发展和经济社会发展需水进行预测,对水量进行了供需平衡分析。(4)根据水资源优化配置的理论与原则,在可持续发展理论的指导下,建立了水资源优化配置系统模型,该模型以经济、社会和环境的综合效益最大为目标,并分析确定了各个模型参数,利用基于自适应权重的粒子群算法对此多目标多约束模型进行了求解,从而得到了关于萍乡市各水平年不同保证率下的水资源优化配置结果。成为今后相当长一段时期内萍乡市水资源配置分期实施的重要依据,促进和保障萍乡市人口、资源、环境和经济之间的协调、健康发展。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第1章绪论  9-19
  1.1 本课题研究背景和研究意义  9-10
  1.2 国内外研究现状及进展  10-16
    1.2.1 国外研究现状及进展  10-12
    1.2.2 国内研究现状及进展  12-14
    1.2.3 水资源合理配置发展趋势  14-16
  1.3 水资源配置研究中存在问题  16-17
  1.4 本文主要研究内容  17
  1.5 技术路线  17-19
第2章区域水资源优化配置  19-30
  2.1 水资源优化配置概念  19
  2.2 水资源优化配置理论  19-20
    2.2.1 "以需定供"型的水资源配置理论  19
    2.2.2 "以供定需"型的水资源配置理论  19-20
    2.2.3 基于宏观经济型的水资源配置理论  20
    2.2.4 可持续发展型的水资源配置理论  20
  2.3 区域水资源优化配置模型的建立  20-24
    2.3.1 子区划分与水源、用户的构成  20-21
    2.3.2 模型的建立  21
    2.3.3 模型目标函数的确定  21-22
    2.3.4 模型约束条件的确定  22-23
    2.3.5 区域水资源优化配置总体模型  23-24
  2.4 模型求解  24-30
    2.4.1 算法原理  24-27
    2.4.2 算法流程  27-30
第3章萍乡市水量供需平衡分析  30-54
  3.1 自然地理概况  30-31
    3.1.1 地理位置  30
    3.1.2 水系概况  30
    3.1.3 水文气象  30
    3.1.4 地形、地质  30-31
    3.1.5 土壤、植被  31
  3.2 社会经济概况  31-32
  3.3 水资源现状与评价  32-34
    3.3.1 配置区域内现状水资源量  32-33
    3.3.2 供水基础设施及供水能力  33-34
  3.4 存在主要问题  34-36
    3.4.1 水资源存在主要问题  34-35
    3.4.2 城乡供水存在主要问题  35-36
  3.5 水资源供需平衡分析  36-52
    3.5.1 社会经济发展预测  36-42
    3.5.2 经济社会发展需水预测  42-51
    3.5.3 污水量预测  51-52
    3.5.4 中水量预测  52
    3.5.5 矿井水回用预测  52
    3.5.6 雨水集用预测  52
  3.6 水量供需平衡分析  52-54
第4章萍乡市水资源优化配置模型建立与求解  54-69
  4.1 子区划分  54-56
  4.2 萍乡市水资源优化配置模型的建立  56-61
    4.2.1 模型确定  56
    4.2.2 模型参数的分析与确定  56-61
  4.3 配置方案分析  61-69
    4.3.1 缺水量分析  66-67
    4.3.2 适用性分析  67
    4.3.3 建议与对策  67-69
第5章总结与展望  69-71
致谢  71-72
参考文献  72-75

基于粒子群算法的区域水资源优化配置研究

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