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《扬州大学》 2011年
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农村供水工程评价相关技术研究

何莲  
【摘要】:农村饮水安全问题直接关系到社会的稳定和可持续发展,发展农村供水、实施农村饮水安全项目,是建设社会主义新农村、构建和谐社会的迫切要求。农村供水工程发展迅速,为使工程沿着科学轨道发展,确保工程可持续性运行,发挥工程最大效益,迫切需要引入科技含量较高的决策手段和管理手段,建立适合农村供水工程特点的科学评价指标体系,深入研究工程建设与管理中的相关技术问题,优化决策方案,促进农村供水工程建设管理规范化、科学化。而国内外对农村供水工程的相关问题缺乏深入、全面的研究。因此,本论文针对目前农村供水工程建设与管理中的关键技术问题,坚持可持续发展的思路,以评价为主线,以优化为手段,以价格为杠杆,以提高项目决策水平和管理水平、全面提升农村供水科技水平为目标,在总结、筛选国内外已有相关研究成果的基础上寻求新的突破。论文主要研究内容和研究成果如下: (1)农村供水工程评价指标体系的研究与构建 分别对农村供水工程立项评价和工程后评价展开研究,采用Delphi-AHP (Analytic Hierarchy Process)-FCE (Fuzzy Comprehensive Evaluation)法优化组合,根据层次分析AHP法构造指标框架,采用Delphi法结合协调性检验等优选指标,从项目准备、总体方案、技术方案、工程管理、投资和经济与效益评价6个方面构建了二层结构的立项评价指标体系,从项目准备、项目实施、运行管理和效益与可持续评价4个方面构建了三层结构的农村供水工程后评价指标体系;以Delphi法各指标重要程度结果为依据构造判断矩阵,采用优化的AHP法合理确定了工程立项评价和后评价指标权重,根据评价指标的性质构建了多层次模糊综合评价FCE模型并结合不同类型工程后评价进行了实例应用分析。整个评价指标体系科学严谨,使用方便。评价结果符合实际情况,具有较大的应用价值,可以为农村供水工程的规范化管理提供科学依据,促进评价工作的顺利开展。 (2)农村供水工程最优规模的研究 从规模效益优化的角度,基于已建工程实际数据,考虑人口密度差异,建立了投资、效益、成本与建设规模的定量关系模型,以农村供水工程净效益年度等值最大为目标建立了最优规模非线性规划模型。结合工程实例应用求解可知,工程最优规模效益还与水价的合理制定密切相关,当水价过低时,工程难以维持正常运行,只有水价处于一个合理的区间,才具有规模效益。最优规模的分析,可以为新建和扩建工程供水规模的合理确定,供水区域的合理划分,新老供水设施的优化衔接,工程效益的充分发挥以及农村供水工程的可持续性发展提供参考依据。 (3)农村供水管网优化设计 管网优化设计对农村供水工程投资影响较大,针对农村供水管网的特点,对管材优选、水泵优选及管径优化设计进行研究,构建管材优选评价指标体系,采用改进标度法进行指标权重确定,建立了管材模糊综合评价模型;针对常用供水水泵,建立了水泵优选评价指标及模糊综合评价模型;采用界限流量法-改进遗传算法组合优化设计树状管网。该优化设计模型以最小动态年费用为目标函数,流速、压力及管径可靠性为约束条件,以界限流量法优化初始种群,以管径优选结果优化适应度函数,减少了迭代次数,提高了计算效率,确保了全局最优解。农村供水管网优化设计的研究为管材和水泵的合理选择,管径的优化设计提供了研究思路与科学依据。 (4)农村供水工程水价研究 论文在比较国内外水价的构成、制定方法与计价方式基础上,重点综合经济承受能力和心理承受能力对农民饮水水价承受能力进行了定量分析,结合需求函数ELES (Extended Linear Expenditure System)模型对不同地区消费结构的分析,提出了不同地区经济承受能力的划分依据;采用条件价值估计CVM (Contingent Valuation Method)法通过支付卡问卷与二分法引导技术优化结合,建立了心理承受能力的Logistic回归模型。由该模型可知,心理承受能力受到经济承受能力、年龄和卫生习惯等因素的影响,不同经济承受能力的农民支付意愿不同,经济承受能力越高,支付意愿越强,同时承受能力具有空间异质性,不同地区差异较大。基于公平性、补偿成本、合理收益及水资源有效利用和可持续发展的农村供水水价制定原则,明确了农村供水合理的水价构成,提出了基于供需双方利益均衡的阶梯式三级水价模型及分级制定策略和制定建议,对农村供水水价的合理制定具有重要的参考价值。 (5)农村供水工程评价相关技术集成系统开发 基于农村供水工程评价及相关技术的研究成果,以VFP关系型数据库管理系统为开发平台,结合VEP、VB等多种可视化编程技术,采用面向对象的开发方式,开发研制农村供水工程评价相关技术集成系统。系统采用模块化结构,功能丰富。主要模块有工程信息模块、工程评价模块和管网优化设计、管材和水泵优选及规模和水价计算分析等工程评价相关技术模块,可实现工程信息管理、工程评价、辅助设计和优化研究等功能。系统的开发为工程建设提供了简单实用的科学工具,可以规范评价过程,提高工作效率,优化设计,提高工程决策管理水平和信息化水平,具有较大的应用价值。
【学位授予单位】:扬州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S277.7

【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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1 黄金书;平原地区农村供水工程建设及系统优化研究[D];合肥工业大学;2009年
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