基于不確定規(guī)劃方法的城市水資源合理配置研究——以西安市為例.pdf

1、隨著人口增長及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人們對(duì)水資源量需求越來越高，而可利用的水資源是有限的，加之水資源浪費(fèi)及水污染嚴(yán)重，水資源供需矛盾已成為城市發(fā)展的制約因素，進(jìn)行水資源合理配置是解決水資源問題的有效途徑。水資源的合理配置是實(shí)現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)綜合效益最大化的基礎(chǔ)工作，能夠滿足國民經(jīng)濟(jì)和人類生存對(duì)水資源的需求。然而，水資源系統(tǒng)本身具有不確定性和復(fù)雜性，加之外界影響因素，尤其是西北地區(qū)城市，由于氣候干旱、降雨量少且分布不均，城市水資源缺水問題顯著，

2、水資源系統(tǒng)中的不確定性因素錯(cuò)綜復(fù)雜，傳統(tǒng)的配置方法大多難以充分反映此特征。因此，本文在總結(jié)探討水資源合理配置理論方法基礎(chǔ)上，將不確定性規(guī)劃方法的先進(jìn)成果混合應(yīng)用于城市水資源合理配置，以此更好地表述和體現(xiàn)其中的不確定性問題，這對(duì)于城市水資源管理者制定合理有效的供用水方案，保障城市的社會(huì)發(fā)展尤為重要。主要研究內(nèi)容和成果如下：
　?。?）總結(jié)歸納水資源合理配置的方法以及相關(guān)的國內(nèi)外研究進(jìn)展，分析了水資源系統(tǒng)復(fù)雜性和不確定性，針對(duì)城市需供

3、水側(cè)各類變量不確定性的定量表達(dá)問題，結(jié)合不確定性規(guī)劃方法，建立了區(qū)間兩階段隨機(jī)規(guī)劃模型（ITSP）及區(qū)間模糊兩階段隨機(jī)規(guī)劃模型（IFTSP），并介紹了其相應(yīng)的求解方法。
　?。?）為了驗(yàn)證所建模型的適用性，本文以西安市為例，預(yù)測(cè)了規(guī)劃年2020年該市用水戶的需水范圍及各水源可供水范圍，并進(jìn)行了供需平衡分析。2020年在來水頻率P=50％（平水年）下，西安市尚有余水1.86億m3，但在來水頻率為P=95%（枯水年）下缺水量為3.96

4、億m3，缺水率為18.7%。因此，在供需平衡基礎(chǔ)上，通過合理配置水資源，使西安市有限的水資源得到高效的利用。
　?。?）建立了以經(jīng)濟(jì)凈效益最大為目標(biāo)函數(shù)的ITSP與IFTSP的西安市水資源合理配置模型，利用LINGO軟件進(jìn)行求解，結(jié)果表明：兩種模型對(duì)于處理以區(qū)間、模糊集以及概率密度函數(shù)分布形式表示的不確定性均是合理有效的；與ITSP相比較，IFTSP模型可以將預(yù)先決策的經(jīng)濟(jì)懲罰降到較低水平，使系統(tǒng)凈效益較大，為水資源決策者提供強(qiáng)有