配置计算方法与应用详解

2023-06-24 理论教育版权反馈

【摘要】：不少学者结合当前发展需求和新技术研究了水资源系统配置的一些理论和方法。甘泓等结合新疆水资源配置研究，给出了水资源配置的目标量度和分配机制，提出了水资源配置动态模拟模型，开发了相应的决策支持系统，研制出可适用于巨型水资源系统的智能型模拟模型。从计算方法分析，随着数值分析与计算机应用水平的提高，水资源配置中逐渐引入了优化和模拟两种计算方法。

不少学者结合当前发展需求和新技术研究了水资源系统配置的一些理论和方法。甘泓、尹明万（1998）结合邯郸市水资源管理项目，率先在地市一级行政区域研究和应用了水资源配置动态模拟模型，并开发出界面友好的水资源配置决策支持系统。尹明万和李令跃等（1999）结合大连市大沙河流域水资源实际情况，研制出第一个针对小流域规划的水资源配置优化与模拟耦合模型。甘泓等（2000）结合新疆水资源配置研究，给出了水资源配置的目标量度和分配机制，提出了水资源配置动态模拟模型，开发了相应的决策支持系统，研制出可适用于巨型水资源系统的智能型模拟模型。谢新民、裴源生和秦大庸等（2000）根据宁夏的实际情况和亟待研究解决的问题，基于社会经济可持续发展和水资源可持续利用的观点，利用水资源系统分析的理论和方法，分析和确立宁夏水资源优化配置的目标及要求，建立了水资源优化配置模型系统。赵建世等（2002）在考虑水资源系统机理复杂性的基础上，应用复杂适应系统理论的基本原理和方法提出了水资源配置理论和模型。贺北方等（2002）研究并提出了一种基于遗传算法的区域水资源优化配置模型，利用大系统分解协调技术，将模型分解为二级递阶结构，同时探讨了多目标遗传算法在区域水资源二级递阶优化模型中的应用。尹明万等（2004）在探讨水资源系统及水资源配置模型概念的基础上，介绍了全面考虑生活用水、生产用水和生态环境用水要求、系统反映各种水源及工程供水特点的水资源配置模型的建模思路和技巧，给出了可以应用于大型复杂水资源系统的水资源配置系统模型实例。游进军等（2005）提出基于规则的水资源系统模拟技术，并在此基础上构建了水资源配置模型，实现了结合实际经验实现水资源系统快速全模拟的配置方法。

除了对流域和区域进行水资源配置，灌区和城市的水量优化调度调控也是水资源配置方法研究的一个重要分支。黄振平等（1995）、向丽等（1999）和马斌等（2001）对灌区渠系优化配水、大型灌区水资源优化分配、多水源引水灌区水资源调配等相关模型进行了研究和应用。随着城镇化水平的提高，城市缺水和水资源不合理利用衍生的问题逐渐突出，针对城市水资源配置也逐渐受到重视。吴险峰等（1997）探讨了北方缺水城市枣庄在水库、地下水、回用水、外调水等复杂水源下的优化供水模型，从社会、经济、生态综合效益考虑，建立了水资源量优化配置模型，从水源上丰富了水资源配置的范围。

从计算方法分析，随着数值分析与计算机应用水平的提高，水资源配置中逐渐引入了优化和模拟两种计算方法。模拟模型具有直观易懂、仿真性强等优点，适合构建输入输出式的系统响应结构。而优化模型则通过建立目标函数和系统约束的方式构建模型，通过求解可以得出满足给定要求下效益较好的结果。一般而言，模拟模型便于结合实际情况进行相应的调整，根据需要对实际发生的过程进行概化和描述，便于结合专业人员的经验。而优化模型可以更严格的反映各类约束，具有较强的结构性。参数率定及模型可靠性分析也是必不可少的步骤，通过回归分析和统计分析技术等方法对已知过程进行模拟计算可以检验模型合理性和精度，并率定各类参数，测试模型性能和可靠性。通过综合研究分析，应结合各流域特点确定一套合理的模型率定指标和参数调整方法。对于模型的计算结果还必须有全面合理的评价指标体系进行方案的对比分析和效果评估。

配置计算方法与应用详解

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