城市防洪與供水模糊集與風(fēng)險(xiǎn)分析理論研究與應(yīng)用

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1、大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文城市防洪與供水模糊集與風(fēng)險(xiǎn)分析理論研究與應(yīng)用姓名：殷峻暹申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：水文學(xué)及水資源指導(dǎo)教師：王本德20021201摘要隨著我國城市化進(jìn)程的加快，城市防洪與供水必然成為二十一世紀(jì)我國水資源戰(zhàn)略調(diào)整的重點(diǎn)。本文首先概括總結(jié)了國內(nèi)外城市防洪與供水領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，分析了國內(nèi)城市防洪與供水領(lǐng)域中存在的問題。鑒于城市防洪與供水領(lǐng)域研究內(nèi)容的廣泛性和復(fù)雜性，本文針對城市防洪與供水普遍存在的模糊和風(fēng)險(xiǎn)問題開展研究，主要研究內(nèi)容和研究成果概括如下：(1)針對多目標(biāo)決策問題，各目標(biāo)權(quán)重合理與否，直接決定評價(jià)結(jié)果的合理與否。本文以陳守煜建立的

2、模糊優(yōu)選理論模型為基礎(chǔ)，通過確定指標(biāo)相關(guān)系數(shù)矩陣來反映指標(biāo)之間的相關(guān)性，從而解決了指標(biāo)權(quán)重的相關(guān)性分析問題。在此基礎(chǔ)上探討了基于指標(biāo)相關(guān)性分析的多目標(biāo)決策模糊優(yōu)選模型，并為第三章城市防洪標(biāo)準(zhǔn)的確定提供了理論依據(jù)，本文也給出了指標(biāo)相關(guān)系數(shù)矩陣的推倒過程和求解方法。(2)城市防洪標(biāo)準(zhǔn)是城市防洪規(guī)劃、設(shè)計(jì)、旖工和運(yùn)行管理的一項(xiàng)重要依據(jù)，合理確定城市防洪標(biāo)準(zhǔn)有重大現(xiàn)實(shí)意義。城市防洪標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)選指標(biāo)涉及廣泛，包括政治、經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境等多方面指標(biāo)，各個指標(biāo)之間又具有不可共度性和相關(guān)性，因此，本文提出應(yīng)用基于指標(biāo)相關(guān)性分析的模糊優(yōu)選模型確定城市防洪標(biāo)準(zhǔn)，并與其它方法進(jìn)行

3、比較與驗(yàn)證，實(shí)例分析表明基于指標(biāo)相關(guān)性分析的模糊優(yōu)選模型在確定城市防洪標(biāo)準(zhǔn)中具有重要應(yīng)用價(jià)值與現(xiàn)實(shí)意義。(3)針對目前我國城市化地區(qū)傳統(tǒng)水文分析計(jì)算方法存在的不足和由于城市建設(shè)曰新月異導(dǎo)致城市下墊面的水文特性情況變化比較頻繁的特點(diǎn)，本文探討了利用滿寧公式和水量平衡方程建立城市雨洪預(yù)報(bào)模型的基本方程組，并結(jié)合地理信息系統(tǒng)解決城市雨洪預(yù)報(bào)模型參數(shù)的確定問題，以提高模型的預(yù)報(bào)水平。算例分析表明該預(yù)報(bào)模型具有較高的預(yù)報(bào)精度。(4)針對城市供水領(lǐng)域中供水水源地來水量預(yù)測的重要性和復(fù)雜性，將模糊數(shù)學(xué)知識表達(dá)性好的特點(diǎn)與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的特點(diǎn)結(jié)含起來，探討了模

4、糊模式識別神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的預(yù)報(bào)方法，并建立了模型學(xué)習(xí)的遺傳算法和權(quán)重調(diào)整Bp混合算法。預(yù)報(bào)算例對模型及算法的檢驗(yàn)結(jié)果說明，模型及其訓(xùn)練算法是可行的，在一定程度上克服了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練中普遍存在的“局部極小點(diǎn)”問題，。(5)隨著社會、經(jīng)濟(jì)、人口的發(fā)展，城市水資源供需矛盾目益加劇，在合理考慮城防水庫汛期限制水位動態(tài)控制風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)上，提高蓄水概率和供水能力就具有重大現(xiàn)實(shí)意義。本文從汛期限制水位動態(tài)控制研究出發(fā)，在王本德教授建立的水庫預(yù)蓄效益與風(fēng)險(xiǎn)控制模型的基礎(chǔ)上，通過科學(xué)合理的對效益指標(biāo)和風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)進(jìn)行分析，探討了在決策后果優(yōu)選與決策目標(biāo)權(quán)重確定中保持決策者風(fēng)險(xiǎn)偏好

5、一致的方法，并結(jié)合碧流河水庫的實(shí)測資料進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果說明模型是可行的。最后對全文作了總結(jié)，并對有待進(jìn)一步研究的問題進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：城市防洪；城市供水；模糊決策；風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)；相關(guān)性分析；遺傳算法；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；訊限水位AbstractDuringtheexpandingofChinaurbanProceeding,thecityfloodcontrolandwatersupplywo瑚dbecometheemphasesofwaterresoBrcestratagemregulatinginchinain21century．First,thispaperp

6、resentstheactualityofresearchfieldinglobalcityfloodcontrolandthatofChina，andanalysesthequestionsofresearchfieldinchil：1acityfloodcontr01．However,duetothewide—rangeandcomplexofitsresearchcontents，thispaperwillmainlydealwiththeriskandfi2zzinessofcityfloodcontrolsystem．Themajorconten

7、tsandresearchresultsaleasfollows：(1)Withtheproblemofthemulti-indexdecision-making，therationalityofevaluatingresultisdecidedbytherationalityofindexweight．Basedonfuzzydecision-makinganalysistheoryofprofessorChanShou-yu，theproblemoftheIndexweightrelativity-analysisisresolvedbyconfirm

8、ingthematrixofIndexweightrelativi