水資源優(yōu)化配置研究進(jìn)展

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1、word格式整理版2015年秋季學(xué)期《能源動力工程進(jìn)展》結(jié)課論文論文題目：水資源優(yōu)化配置研究進(jìn)展姓名：肖大太學(xué)號：142081504001專業(yè)：水利水電工程學(xué)院：能源與動力工程學(xué)院日期：2016年1月8日學(xué)習(xí)參考word格式整理版水資源優(yōu)化配置研究進(jìn)展摘要:結(jié)合我國水資源問題闡述了水資源優(yōu)化配置的作用，對國內(nèi)外水資源優(yōu)化配置的研究進(jìn)展做了評述，從可持續(xù)發(fā)展的角度，對水資源優(yōu)化配置研究成果的特點進(jìn)行歸納。在此基礎(chǔ)上，指出水質(zhì)水量聯(lián)合優(yōu)化配置和水資源優(yōu)化配置效果評價的理論、模型和方法，以及3S技術(shù)和新優(yōu)化算法在水資源優(yōu)化配置中的應(yīng)用，是水資源優(yōu)化研究的重要

2、領(lǐng)域。關(guān)鍵詞：水資源；優(yōu)化配置；水質(zhì)；水量1我國的水資源問題與水資源優(yōu)化配置1.1水資源問題水資源是人類生存和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是不可替代的重要自然資源。人口劇增，灌溉農(nóng)業(yè)擴(kuò)大，工業(yè)化和城市化發(fā)展，城鄉(xiāng)居民生活水平提高，人類社會對水的需求急劇增長。同時由于城鄉(xiāng)污水大量排放，地表水和地下水源不斷受到污染，可供人類利用的水源日益短缺。部分地區(qū)河道斷流，湖泊干涸，地下含水層接近疏干，地面下沉，生態(tài)環(huán)境不斷惡化。我國水資源面臨著洪澇災(zāi)害，水資源短缺和水污染加劇3大問題。因此，水資源的問題已引起全世界的普遍關(guān)注。洪澇災(zāi)害、干旱缺水、水污染和生態(tài)環(huán)境惡化，成

3、為我國經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)發(fā)展的重要制約因素[1]。1.2水資源優(yōu)化配置概念和作用水資源優(yōu)化配置是指在流域或特定的區(qū)域范圍內(nèi)，遵循公平、高效和可持續(xù)利用的原則，以水資源的可持續(xù)利用和經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，通過各種工程與非工程措施，考慮市場經(jīng)濟(jì)規(guī)律和資源配置準(zhǔn)則，通過合理抑制需求、有效增加供水、積極保護(hù)生態(tài)環(huán)境等手段和措施，對多種可利用水資源在區(qū)域間和各用水部門間進(jìn)行的合理調(diào)配，實現(xiàn)有限水資源的經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)環(huán)境綜合效益最大，以及水質(zhì)和水量的統(tǒng)一和協(xié)調(diào)。從宏觀上講，水資源優(yōu)化配置是在水資源開發(fā)利用過程中，對洪澇災(zāi)害、干旱缺水、水環(huán)境惡化、水土流失等問題的解

4、決實行統(tǒng)籌規(guī)劃、綜合治理、實現(xiàn)除害興利結(jié)合，防洪抗旱并舉，開源節(jié)流并重，協(xié)調(diào)上下游、左右岸、干支流、城市與鄉(xiāng)村、流域與區(qū)域、開發(fā)與保護(hù)、建設(shè)與管理、近期與遠(yuǎn)期等各方面的關(guān)系。從微觀上講，學(xué)習(xí)參考word格式整理版水資源優(yōu)化配置包括取水方面的優(yōu)化配置，用水方面的優(yōu)化配置，以及取水用水綜合系統(tǒng)的水資源優(yōu)化配置。取水方面是指地表水、地下水、污水等多水源間的優(yōu)化配置。用水方面是指生態(tài)用水、生活用水和生產(chǎn)用水間的優(yōu)化配置。各種水源、水源點和各地各類用水戶形成了龐大復(fù)雜的取用水系統(tǒng)，加上時間、空間的變化，水資源優(yōu)化配置作用就更加明顯。水資源短缺和洪澇災(zāi)害要求水量在

5、時間和空間上合理調(diào)配，水環(huán)境污染要求水量水質(zhì)之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。水資源優(yōu)化配置研究可為水量和水質(zhì)在時間和空間上的合理調(diào)配和使用提供科學(xué)依據(jù)和對策措施。因此，水資源優(yōu)化配置研究在解決我國水資源問題，實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用等方面均占有重要的地位，對促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要理論和實際意義。2國外水資源優(yōu)化配置研究進(jìn)展2.1以水量配置為主的水資源優(yōu)化配置研究國外對水資源優(yōu)化配置的研究始于60年代初期，1960年科羅拉多的幾所大學(xué)對計劃需水量的估算及滿足未來需水量的途徑進(jìn)行了研討，體現(xiàn)了水資源優(yōu)化配置的思想。70年代以來，伴隨數(shù)學(xué)規(guī)劃和模擬技術(shù)的發(fā)展及其在水

6、資源領(lǐng)域的應(yīng)用水資源優(yōu)化配置的研究成果不斷增多。GYeh(1985)對系統(tǒng)分析方法在水庫調(diào)度和管理中的研究和應(yīng)用曾作了全面綜述，他把系統(tǒng)分析在水資源領(lǐng)域的應(yīng)用分為線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、非線性規(guī)劃和模擬技術(shù)等。Pearson等(1982)利用多個水庫的控制曲線，以產(chǎn)值最大為目標(biāo)，輸水能力和預(yù)測的需求值作為約束條件，用二次規(guī)劃方法對英國Nawwa區(qū)域的用水量優(yōu)化分配問題進(jìn)行了研究。同年，英國學(xué)者PWHerbertson等，針對潮汐電站的特點，考慮多部門利益的相互矛盾，利用模擬模型對潮汐海灣的新鮮水量分配進(jìn)行了模擬計算，展現(xiàn)了模擬技術(shù)的優(yōu)越性；荷蘭學(xué)者ERom

7、ijn.MTaminga考慮了水的多功能性和多種利益的關(guān)系強(qiáng)調(diào)決策者和決策分析者間的合作，建立了GelderlandtDoenthe的水資源量分配問題的多層次模型，體現(xiàn)了水資源配置問題的多目標(biāo)和層次結(jié)構(gòu)的特點。Willis(1987)應(yīng)用線性規(guī)劃方法求解了1個地表水庫與4個地下水含水單元構(gòu)成的地表水、地下水運行管理問題，地下水運動用基本方程的有限差分式表達(dá)，目標(biāo)為供水費用最小或當(dāng)供水不足情況下缺水損失最小，同時，用SUMT法求解了1個水庫與地下水含水層的聯(lián)合管理問題。美國學(xué)者NormanJDudley(學(xué)習(xí)參考word格式整理版1997)將作物生長模型

8、和具有二維狀態(tài)變量的隨機(jī)動態(tài)規(guī)劃相結(jié)合對灌區(qū)的季節(jié)性灌溉用水量分配進(jìn)行了研究。2.2考慮水質(zhì)因