查哈阳灌区生态需水规律与水资源优化调度决策模型研究
发布时间：2020-12-31 00:39
水资源是人类生存发展的物质基础,是可持续发展的重要保障。当今水资源供给与需求之间形成的尖锐矛盾,使社会经济以及生态环境系统受到了严重威胁,这一矛盾已成为人类社会发展的制约因素。特别是在农业用水当中,在灌溉水资源有限的情况下,如何对灌区现有水资源进行合理的优化调度,获得最大的灌溉效益受到人们普遍关注。因此,作为解决水资源问题的最重要手段,水资源优化调度的研究具有重要的理论意义和实用价值。本文以可持续发展作为水资源优化调度的指导思想,在总结分析当前我国水资源优化调度研究现状的基础上,运用系统论的观点分析了灌区水资源特点,以查哈阳灌区水资源优化调度为实例,基于大系统分解协调技术,应用实数编码的加速遗传算法求解灌区水资源优化调度的最优控制模型,实现了水资源在用水部门间及其作物各生育阶段水量的优化调度,为灌区水资源优化利用提供决策依据。具体研究以下几个方面:(1)分析了水资源优化调度问题的提出背景及依据,综述了国内外水资源优化调度的研究现状,阐述了水资源优化调度理论及方法,并从可持续发展战略出发,指出在灌区水资源优化调度中存在的主要问题及今后努力的发展方向。(2)系统地阐述了生态系统及生态需水理...
【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 研究的背景及依据
1.2 研究的目的及意义
1.3 国内外研究现状及趋势
1.3.1 国外水资源优化调度研究现状
1.3.2 国内水资源优化调度研究现状
1.3.3 水资源优化调度的发展趋势
1.4 水资源优化调度研究中的存在问题及展望
1.4.1 水资源优化调度研究中存在的问题
1.4.2 水资源优化调度研究展望
1.5 研究的内容及方法
1.5.1 研究的内容
1.5.2 研究的方法
1.6 研究的技术路线
2 生态系统及生态需水理论
2.1 生态系统基本概念
2.1.1 生态系统
2.1.2 灌区生态系统
2.2 生态需水理论
2.2.1 生态需水的内涵
2.2.2 生态需水量的界定
2.3 生态需水的特性
2.4 生态需水的计算方法
2.4.1 河道内生态需水量计算
2.4.2 河道外生态需水量计算
3 灌区水资源供需分析
3.1 查哈阳灌区简介
3.1.1 基本概况
3.1.2 地形地质及气候
3.1.3 河流水系
3.1.4 水资源利用现状及水利工程存在问题
3.2 代表年及水平年选取
3.3 不同水平年供水量分析
3.3.1 地表水可供水量分析
3.3.2 地下水可供水量分析
3.4 灌区用水分析
3.4.1 工业用水分析
3.4.2 城乡居民生活及牲畜用水分析
3.4.3 农业用水分析
3.4.4 生态环境需水量
3.4.5 总需水量
4 灌区水资源优化调度模型
4.1 水资源优化调度的内涵
4.2 水资源优化调度的原则
4.3 灌区水资源优化调度模型
4.3.1 经典分析法
4.3.2 线性规划及非线性规划
4.3.3 随机规划
4.3.4 模拟技术
4.3.5 多目标规划
4.3.6 动态规划
4.3.7 模糊优化
4.3.8 大系统优化理论
4.3.9 遗传算法
4.4 大系统优化理论
4.4.1 大系统优化理论特点
4.4.2 大系统的分解与协调
4.5 遗传算法
4.5.1 遗传算法原理
4.5.2 遗传算法的特性及显著特点
4.5.3 基于实数编码的加速遗传算法
5 灌区水资源优化调度数学模型的建立
5.1 单作物优化灌溉制度模型
5.1.1 模型的建立
5.1.2 有效降雨量的计算及稻田渗漏量的处理
5.1.3 水分生产函数的建立
5.2 水量在各部门间最优分配模型
5.3 水资源优化调度模型的参数设置及建模步骤
5.3.1 水资源优化调度模型的参数设置
5.3.2 水资源优化调度模型的建模步骤
5.4 水资源优化调度方案成果及分析
5.4.1 水资源优化调度方案成果
5.4.2 水资源优化调度方案成果分析
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]大系统分解协调在库群防洪优化调度中的应用[J]. 高桂霞. 东北水利水电. 2007(03)
[2]基于大系统分解协调理论的引汉济渭调水工程受水区水资源优化配置研究[J]. 杨晓茹. 陕西水利水电技术. 2006(02)
[3]河流生态需水量研究进展[J]. 吴春华,牛治宇. 中国水土保持. 2006(12)
[4]河道内生态环境需水量计算方法的研究现状及其改进探讨[J]. 张代青,高军省. 水资源与水工程学报. 2006(04)
[5]塔里木灌区水库群实时调度研究[J]. 蔡龙山,雷晓云,葛斐. 水利与建筑工程学报. 2006(02)
[6]生态环境需水计算方法研究[J]. 魏国,何俊仕,武立强. 安徽农业科学. 2006(17)
[7]河道内生态需水估算方法及其评述[J]. 钟华平,刘恒,耿雷华,徐春晓. 水科学进展. 2006(03)
[8]农业灌溉水质评价的投影寻踪模型[J]. 张礼兵,程吉林,金菊良,蒋晓红. 农业工程学报. 2006(04)
[9]对水资源合理配置的再认识[J]. 鲍卫锋,黄介生,李传哲. 南水北调与水利科技. 2006(01)
[10]大型灌区水资源系统优化配置与管理[J]. 欧祖宏,魏新平,梁川. 四川水利. 2006(01)
博士论文
[1]东南沿海地区水资源优化配置模型及其应用研究[D]. 岳春芳.新疆农业大学 2004
[2]河流生态环境需水理论方法及应用研究[D]. 丰华丽.河海大学 2002
[3]遗传算法理论及其在水问题中应用的研究[D]. 周激流.四川大学 2000
硕士论文
[1]高州水库灌区水资源优化配置研究[D]. 赵伟.河海大学 2005
[2]区域水资源优化配置的大系统分解协调模型研究[D]. 袁洪州.河海大学 2005
[3]生态用水及用水水平评价探讨[D]. 王瑞莲.河海大学 2005
[4]黑河流域水资源优化配置研究[D]. 李小琴.西安理工大学 2005
[5]宝鸡峡灌区水库优化调度及关中西部水源工程管理策略研究[D]. 刘帆.西北农林科技大学 2004
[6]灌区生态需水及水资源优化配置模型研究[D]. 赖明华.河海大学 2004
[7]遗传算法与BP模型的改进及其在水资源工程中的应用[D]. 邢贞相.东北农业大学 2004
[8]宁夏引黄灌区水资源优化调配研究[D]. 杨国.西安理工大学 2003
[9]大系统分解协调算法及其应用研究[D]. 陈赞成.厦门大学 2001
[10]大型灌区水资源优化调度决策模型研究[D]. 苏里坦.河海大学 2001
本文编号：2948603
【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 研究的背景及依据
1.2 研究的目的及意义
1.3 国内外研究现状及趋势
1.3.1 国外水资源优化调度研究现状
1.3.2 国内水资源优化调度研究现状
1.3.3 水资源优化调度的发展趋势
1.4 水资源优化调度研究中的存在问题及展望
1.4.1 水资源优化调度研究中存在的问题
1.4.2 水资源优化调度研究展望
1.5 研究的内容及方法
1.5.1 研究的内容
1.5.2 研究的方法
1.6 研究的技术路线
2 生态系统及生态需水理论
2.1 生态系统基本概念
2.1.1 生态系统
2.1.2 灌区生态系统
2.2 生态需水理论
2.2.1 生态需水的内涵
2.2.2 生态需水量的界定
2.3 生态需水的特性
2.4 生态需水的计算方法
2.4.1 河道内生态需水量计算
2.4.2 河道外生态需水量计算
3 灌区水资源供需分析
3.1 查哈阳灌区简介
3.1.1 基本概况
3.1.2 地形地质及气候
3.1.3 河流水系
3.1.4 水资源利用现状及水利工程存在问题
3.2 代表年及水平年选取
3.3 不同水平年供水量分析
3.3.1 地表水可供水量分析
3.3.2 地下水可供水量分析
3.4 灌区用水分析
3.4.1 工业用水分析
3.4.2 城乡居民生活及牲畜用水分析
3.4.3 农业用水分析
3.4.4 生态环境需水量
3.4.5 总需水量
4 灌区水资源优化调度模型
4.1 水资源优化调度的内涵
4.2 水资源优化调度的原则
4.3 灌区水资源优化调度模型
4.3.1 经典分析法
4.3.2 线性规划及非线性规划
4.3.3 随机规划
4.3.4 模拟技术
4.3.5 多目标规划
4.3.6 动态规划
4.3.7 模糊优化
4.3.8 大系统优化理论
4.3.9 遗传算法
4.4 大系统优化理论
4.4.1 大系统优化理论特点
4.4.2 大系统的分解与协调
4.5 遗传算法
4.5.1 遗传算法原理
4.5.2 遗传算法的特性及显著特点
4.5.3 基于实数编码的加速遗传算法
5 灌区水资源优化调度数学模型的建立
5.1 单作物优化灌溉制度模型
5.1.1 模型的建立
5.1.2 有效降雨量的计算及稻田渗漏量的处理
5.1.3 水分生产函数的建立
5.2 水量在各部门间最优分配模型
5.3 水资源优化调度模型的参数设置及建模步骤
5.3.1 水资源优化调度模型的参数设置
5.3.2 水资源优化调度模型的建模步骤
5.4 水资源优化调度方案成果及分析
5.4.1 水资源优化调度方案成果
5.4.2 水资源优化调度方案成果分析
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]大系统分解协调在库群防洪优化调度中的应用[J]. 高桂霞. 东北水利水电. 2007(03)
[2]基于大系统分解协调理论的引汉济渭调水工程受水区水资源优化配置研究[J]. 杨晓茹. 陕西水利水电技术. 2006(02)
[3]河流生态需水量研究进展[J]. 吴春华,牛治宇. 中国水土保持. 2006(12)
[4]河道内生态环境需水量计算方法的研究现状及其改进探讨[J]. 张代青,高军省. 水资源与水工程学报. 2006(04)
[5]塔里木灌区水库群实时调度研究[J]. 蔡龙山,雷晓云,葛斐. 水利与建筑工程学报. 2006(02)
[6]生态环境需水计算方法研究[J]. 魏国,何俊仕,武立强. 安徽农业科学. 2006(17)
[7]河道内生态需水估算方法及其评述[J]. 钟华平,刘恒,耿雷华,徐春晓. 水科学进展. 2006(03)
[8]农业灌溉水质评价的投影寻踪模型[J]. 张礼兵,程吉林,金菊良,蒋晓红. 农业工程学报. 2006(04)
[9]对水资源合理配置的再认识[J]. 鲍卫锋,黄介生,李传哲. 南水北调与水利科技. 2006(01)
[10]大型灌区水资源系统优化配置与管理[J]. 欧祖宏,魏新平,梁川. 四川水利. 2006(01)
博士论文
[1]东南沿海地区水资源优化配置模型及其应用研究[D]. 岳春芳.新疆农业大学 2004
[2]河流生态环境需水理论方法及应用研究[D]. 丰华丽.河海大学 2002
[3]遗传算法理论及其在水问题中应用的研究[D]. 周激流.四川大学 2000
硕士论文
[1]高州水库灌区水资源优化配置研究[D]. 赵伟.河海大学 2005
[2]区域水资源优化配置的大系统分解协调模型研究[D]. 袁洪州.河海大学 2005
[3]生态用水及用水水平评价探讨[D]. 王瑞莲.河海大学 2005
[4]黑河流域水资源优化配置研究[D]. 李小琴.西安理工大学 2005
[5]宝鸡峡灌区水库优化调度及关中西部水源工程管理策略研究[D]. 刘帆.西北农林科技大学 2004
[6]灌区生态需水及水资源优化配置模型研究[D]. 赖明华.河海大学 2004
[7]遗传算法与BP模型的改进及其在水资源工程中的应用[D]. 邢贞相.东北农业大学 2004
[8]宁夏引黄灌区水资源优化调配研究[D]. 杨国.西安理工大学 2003
[9]大系统分解协调算法及其应用研究[D]. 陈赞成.厦门大学 2001
[10]大型灌区水资源优化调度决策模型研究[D]. 苏里坦.河海大学 2001
本文编号：2948603
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