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《浙江大学》 2013年
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区域水资源合理配置及方案综合效益评价研究

屈国栋  
【摘要】:区域水资源合理配置是解决区域日益严重的水资源短缺问题的有效途径,对区域内的水资源状况进行评价,研究如何让有限的水资源能够承载区域经济、社会、生态环境持续健康发展,就需要对区域水资源进行有效的合理配置。本文在对国内外水资源合理配置研究综述的基础上,根据研究区域周口市的实际状况,对该区域的水资源合理配置和配置方案的综合效益进行评价研究,主要研究内容和结论如下: (1)对研究区域水资源现状进行分析,对各子区水资源承载力进行综合评价。对周口市水资源利用状况进行调查分析,对水资源开发利用中存在的问题进行分析研究。根据水资源承载力的影响因素,组建水资源承载力评价指标体系;引进支持向量机技术,利用其在统计学习理论中结构风险最小化的原理,以及其解决非线性和高维识别中的优势,特别是其能克服主观因素的不利影响,构建了区域水资源承载力综合评价模型,并对周口市当前水资源承载能力进行综合评价,为区域水资源合理配置提供依据。 (2)根据研究区域的经济社会发展规律和当前的水资源利用状况,对研究区域规划水平年的经济、社会及各行业用水量的发展趋势进行分析,组建适合研究区域特征的预测模型,对规划水平年研究区域各子区的需水量进行预测分析。 (3)构建区域水资源合理配置模型,以区域用水的经济效益、社会效益、环境效益综合效益最大为目标构建区域水资源合理配置模型,针对多水源、多用户、多目标区域水资源合理配置在模型求解时容易出现“维数灾”或陷入局部最优等问题,本文提出基于免疫进化算法的粒子群优化算法,该算法将免疫原理引入粒子群算法中,利用其免疫记忆与自我调节机制保持适应度层次的粒子维持一定浓度,保证种群的多样性。充分利用了免疫进化算法的全局搜索特性和粒子群算法的局部搜索能力,克服了粒子群寻优中对初始种群的依耐和易陷入局部最优的不足。将该模型应用于周口市的水资源配置,得到规划水平年2015、2025年75%保证率下的水资源合理配置方案。 (4)对水资源配置方案进行综合效益评价。系统的研究了方案综合效益评价的整个过程,建立了基于模糊物元和熵权迭代理论的水资源配置方案综合效益评价模型,该模型引入信息论中的熵值理论,从评价指标本身所反映的信息的无序化效应值来计算权重值,使得权重的推求有了理论依据。同时,将主观权重和熵权结合起来,形成综合权重,充分考虑了主观权重和客观权重各自蕴含的信息,兼顾了专家意见和客观数据属性,评价结果更加客观可信。评价结果表明,通过求解优化模型得到的合理配置方案综合效益高,对区域实现科学发展有实际指导意义。 (5)针对周口市日益严重的水资源问题,以科学发展观为指导,提出了区域科学发展的具体措施。研究成果对促进区域水资源合理配置,实现区域经济、社会、生态环境的可持续发展有一定指导意义。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TV213.4

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