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多目标泥沙资源优化配置方法详解

【摘要】:生态效益子目标是指通过水沙资源的优化配置,减轻水沙不合理利用引起的环境污染和恶化,尽可能利用水沙资源改善生态环境,促进河流健康发展。经济效益子目标是指水沙资源优化配置要节省有限的水资源,配置措施要尽可能节省人力物力,泥沙资源利用还要注重创造经济收入。表12-2黄河下游泥沙资源配置目标层次分析

流域水沙资源优化配置方法可采用多目标规划方法,包括多目标线性规划和多目标动态规划两种方法,相应的流域水沙资源优化配置数学模型包括多目标线性规划和多目标动态规划两种数学模型。优化配置数学模型一般由综合目标函数和约束条件方程两部分构成,求解模型得到一个最优或拟最优的规划方案。理论上,河道输水输沙、引水引沙和水库蓄水拦沙过程是一个非线性的动态过程,可将优化理论与水沙数学模型相结合,以水库运行、水沙运动及河床变形方程为约束条件可以构造非线性动态规划模型。但以目前的数学和计算机水平该模型求解困难,有关水沙数学模型也不能计算流域面上的水沙资源优化配置。因此,对于流域面上的水沙资源总量优化配置,目前宜采用多目标线性规划数学模型。

流域水沙资源优化配置方法采用多目标规划层次分析法。根据资源利用常规分析,水沙资源多目标优化配置有3个子目标:生态效益、社会效益和经济效益,如表12-2所示。生态效益子目标是指通过水沙资源的优化配置,减轻水沙不合理利用引起的环境污染和恶化,尽可能利用水沙资源改善生态环境,促进河流健康发展。社会效益子目标是指采用一定措施对水沙资源进行优化配置,达到防洪减灾减淤和改善河道治理的目的,使两岸的居民安居乐业,增强全社会的治河信心和安全感,达到改善社会经济发展环境的社会效益目标。经济效益子目标是指水沙资源优化配置要节省有限的水资源,配置措施要尽可能节省人力物力,泥沙资源利用还要注重创造经济收入。根据以上分析确定生态效益子目标有3个效益指标:改善生态环境、促进河流健康和减轻环境污染。社会效益子目标有3个效益指标:防洪减灾减淤、改善河道治理和增强治河信心。经济效益子目标有3个效益指标:创造经济收入、节省人力物力和节省水资源。

表12-2 黄河下游泥沙资源配置目标层次分析(陈绪坚,2005)