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《大连理工大学》 2006年
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水资源与防洪系统工程模糊集理论的应用研究

郭瑜  
【摘要】:20世纪后半叶以来,由于各类用水量的增加超过了相应的供应能力,致使许多地区出现了用水危机。水资源危机包括两方面的含义。一方面是由于水资源自身的短缺造成区域工业、农业、生活以及生态环境等方面的需水量不能得到满足,乃至最基本的生活用水都难以得到保障,即资源性缺水;另一方面则是由于水资源开发利用不合理或不充分,造成有限的水资源遭受严重污染或功能破坏,进而使水资源在质上难以满足区域发展的要求,即水质性缺水或工程性缺水。中国的水资源问题是随着人口增长、经济发展、社会进步逐渐显露并被人们所逐步认识的,现阶段中国主要面临着洪涝灾害、干旱缺水、水环境恶化等三大水问题,而在我国水资源开发利用中存在的主要问题是:水资源分布与区域发展极不平衡;水环境污染严重,供需矛盾日益突出;水资源开发利用率高,而利用效率低,浪费严重;水资源开发利用不合理,生态环境遭到严重破坏;缺乏完善的水资源价格体系等。因此迫切需要深入研究水资源开发利用的模式与方法,促进水资源开发的协调利用、良性循环与水资源的可持续利用,以恢复和保护自然生态环境。有鉴于此,本文应用工程模糊集理论对水资源与防洪系统的几个主要涉及方面,包括水资源可持续利用、水资源与水环境承载能力、区域水资源合理配置、防洪调度的模糊决策、珠江流域水问题及深圳特区供水量预测等进行了分析研究,主要内容如下: 1、水资源可持续利用是和谐社会的追求目标与基本前提。本文对水资源可持续利用的理论内涵、发展条件与当前主要的研究方法进行了详细分析,利用水资源系统可持续利用状态协同方程对可持续利用目标函数与约束条件的数学描述进行了研究与分析,以模糊可变集合方法构建水资源可持续利用评判指标体系,以黑河流域中游为例,说明其在水资源开发利用程度与潜力评判中的应用过程。 2、区域水资源和水环境承载能力的分析。详细阐述了水资源承载能力和水环境承载能力的理论内涵,比较了当前几种主要的水资源承载能力评价方法及其评判指标,根据陈守煜教授的模糊优选与识别理论,分析了水资源承载能力模糊识别评判法,并由黑河流域中游张掖地区的评判实例阐明该方法的计算过程,最后简要阐述了现代水资源保护工作的六个方面。 3、水资源合理配置的协同方法。分析了水资源合理配置的概念内涵、主要研究内容及配置分析的基本原则。根据水资源系统可持续利用状态协同方程,以黑河流域水资源合理配置为例,统筹考虑经济、社会、生态环境效益,兼顾上下游与左右岸的关系,以协同学的序参量与系统噪声熵值为主要变量,以整个系统的有序度增加为目标,对黑河流域的水资源合理配置进行了分析并提出配置方案。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TV213

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