基于多目标规划的城市水资源优化配置研究
发布时间：2021-10-10 20:09
水是实现人类发展最基本的自然资源,城市水资源问题日益凸显。为有效缓解水资源供需矛盾,全面提升利用效益,助力节水型城市建设,如何科学、高效地实现城市水资源优化配置已成为亟需研究的重要课题。城市水资源优化配置是一个系统问题,包含多个研究对象、目标及约束。本文在分析城市水资源配置现状以及存在问题的基础上,将现实分配问题转化为数学模型,以求高效、准确获取城市用水分配方案。首先,采用多目标规划方法,以城市各子区各类用水户为研究对象,用社会、经济、生态多目标效益函数表达式表征配置目标。考虑到事前加入偏好信息对提升决策效果的积极影响,结合梳理出的用水关联因子,采用直觉模糊集方法,分别构建基于偏好信息的各子区、各用水户优先级决策模型,并将上述分析结果转化为权重系数运用到多目标函数中。针对现阶段子区级统计数据不完善的特点,选择对数据量要求较小的灰色预测法得出规划年供需水量作为约束条件,并以最严格水资源管理制度中的红线指标作为补充约束,形成包含变量、目标函数、约束条件的多目标城市水资源优化配置模型。其次,结合多目标优化配置模型多变量、非线性、强冲突的特点,采用多目标帕累托有效解,进一步改进模拟退火算法,形...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
示意图
西安理工大学硕士学位论文60图片来源：广州市环境保护局图6-1广州市城市环境总体规划（2012-2030）Fig.6-1GuangzhouUrbanEnvironmentMasterPlan（2012-2030）（2）子区概况广州市水资源优化配置以各行政子区为基础单元，为符合现行的行政区划，同时确保历史数据的有效使用，本文按照目前广州市的行政分区进行研究，将中心城区作为一个子区、其余各区分别作为一个子区，共7个子区。对于历史阶段产生变化的子区，根据其行政面积等比例划分用水量数据，使得各历史数据在总量一致的情况下，满足现行的行政区划，处理后的数据供后续优化配置模型使用。因历史原因，各子区行政区划存在一定的变动。2006年广州市水资源公报按照中心城区（包含6个区：越秀区、荔湾区、海珠区、天河区、白云区、黄埔区）、萝岗区、番禺区、南沙区、花都区、从化区、增城区七个水资源统计分区。在2012年，将原属于番禺的面积256.21平方公里的三个镇划分给南沙区。在2014年广州市进行过一次大的区域调整，将中心城区的黄埔区以及存在的萝岗区合并为新的黄浦区。到2019年底，广州市共有11个行政子区，包括中心城区（包含5个子区：越秀区、荔湾区、海珠区、天河区、白云区）、黄埔区、番禺区、南沙区、花都区、从化区、增城区。（3）社会经济概况广州市属广东省省会城市，是华南区域最大的国家中心城市，市域总面积为7434.40平方公里。截至到2017年底，广州市常住人口1449.84万人，城镇人口1287.44万人，城镇化率为86.14%，城市整体城镇化率较高。广州市人口稠密，其中，中心城区人口最多且密度最大，从化区人口最少，且人口密度最小，各子区土地面积及对应人口情况如下表所示：
技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国各省区工业用水效率影响因素的空间分异[J]. 李珊,张玲玲,丁雪丽,王小红. 长江流域资源与环境. 2019(11)
[2]工业取用水监测奇异数据挖掘与重构方法[J]. 张峰,宋晓娜,万毅. 统计研究. 2019(09)
[3]基于生态足迹法的延边州水资源生态环境研究[J]. 张洺也,赵春子. 东北师大学报(自然科学版). 2019(03)
[4]基于改进飞蛾扑火算法的区域水资源优化配置模型研究[J]. 吴云,吴梦烟,杨侃,仲晓林,张天衍. 中国农村水利水电. 2019(09)
[5]取用水管理对象界定及分类监管重点分析[J]. 胡明,夏细禾,许斌. 中国水利. 2019(17)
[6]郑东新区生态水资源的优化配置[J]. 郭艳军. 河南水利与南水北调. 2019(08)
[7]民勤县节水工作的评价、探索与思考[J]. 赵兴彦. 农业开发与装备. 2019(08)
[8]基于时间序列模型的水资源未来发展预测数据分析[J]. 程大兴,施薇,王雪阳. 电子技术与软件工程. 2019(15)
[9]基于Pareto解集的多目标农业水土资源优化配置模型[J]. 郭萍,单宝英,郭珊珊. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2019(10)
[10]基于博弈论的城市水源地水资源分配模式和相关政策分析[J]. 王亦宁. 水利经济. 2019(04)
博士论文
[1]基于协同论的水资源配置模型及应用[D]. 申晓晶.中国水利水电科学研究院 2018
[2]青藏高原水资源时空变化特征的研究[D]. 张丁玲.兰州大学 2013
[3]基于可持续发展的区域水资源合理配置研究[D]. 姚荣.河海大学 2005
[4]区域水资源可持续开发与社会经济协调发展研究[D]. 王好芳.河海大学 2003
硕士论文
[1]面向生态的跨流域水资源优化调度及效益均衡研究[D]. 任康.西安理工大学 2018
[2]京津冀区域协同发展的水资源配置研究[D]. 张偲葭.哈尔滨工业大学 2016
[3]基于CGA的水资源优化调度研究[D]. 何智娥.兰州理工大学 2015
[4]肥东县水资源可持续发展的研究[D]. 蔡强.合肥工业大学 2014
[5]不同地区水资源可持续利用模式与对策研究[D]. 张建婷.太原理工大学 2013
[6]区间多目标规划在区域水资源优化调度中的应用[D]. 杨亭亭.中国石油大学 2011
[7]基于复杂适应系统理论的农业水土资源优化配置研究[D]. 王凯.东北农业大学 2011
[8]基于遗传算法的区域水资源优化配置研究及应用[D]. 昌易.华中科技大学 2011
[9]模糊多目标规划在区域水资源优化调度中的应用[D]. 马涛.中国石油大学 2007
[10]面向可持续发展的区域水资源优化配置理论及应用研究[D]. 张伟东.武汉大学 2004
本文编号：3429074
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
示意图
西安理工大学硕士学位论文60图片来源：广州市环境保护局图6-1广州市城市环境总体规划（2012-2030）Fig.6-1GuangzhouUrbanEnvironmentMasterPlan（2012-2030）（2）子区概况广州市水资源优化配置以各行政子区为基础单元，为符合现行的行政区划，同时确保历史数据的有效使用，本文按照目前广州市的行政分区进行研究，将中心城区作为一个子区、其余各区分别作为一个子区，共7个子区。对于历史阶段产生变化的子区，根据其行政面积等比例划分用水量数据，使得各历史数据在总量一致的情况下，满足现行的行政区划，处理后的数据供后续优化配置模型使用。因历史原因，各子区行政区划存在一定的变动。2006年广州市水资源公报按照中心城区（包含6个区：越秀区、荔湾区、海珠区、天河区、白云区、黄埔区）、萝岗区、番禺区、南沙区、花都区、从化区、增城区七个水资源统计分区。在2012年，将原属于番禺的面积256.21平方公里的三个镇划分给南沙区。在2014年广州市进行过一次大的区域调整，将中心城区的黄埔区以及存在的萝岗区合并为新的黄浦区。到2019年底，广州市共有11个行政子区，包括中心城区（包含5个子区：越秀区、荔湾区、海珠区、天河区、白云区）、黄埔区、番禺区、南沙区、花都区、从化区、增城区。（3）社会经济概况广州市属广东省省会城市，是华南区域最大的国家中心城市，市域总面积为7434.40平方公里。截至到2017年底，广州市常住人口1449.84万人，城镇人口1287.44万人，城镇化率为86.14%，城市整体城镇化率较高。广州市人口稠密，其中，中心城区人口最多且密度最大，从化区人口最少，且人口密度最小，各子区土地面积及对应人口情况如下表所示：
技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国各省区工业用水效率影响因素的空间分异[J]. 李珊,张玲玲,丁雪丽,王小红. 长江流域资源与环境. 2019(11)
[2]工业取用水监测奇异数据挖掘与重构方法[J]. 张峰,宋晓娜,万毅. 统计研究. 2019(09)
[3]基于生态足迹法的延边州水资源生态环境研究[J]. 张洺也,赵春子. 东北师大学报(自然科学版). 2019(03)
[4]基于改进飞蛾扑火算法的区域水资源优化配置模型研究[J]. 吴云,吴梦烟,杨侃,仲晓林,张天衍. 中国农村水利水电. 2019(09)
[5]取用水管理对象界定及分类监管重点分析[J]. 胡明,夏细禾,许斌. 中国水利. 2019(17)
[6]郑东新区生态水资源的优化配置[J]. 郭艳军. 河南水利与南水北调. 2019(08)
[7]民勤县节水工作的评价、探索与思考[J]. 赵兴彦. 农业开发与装备. 2019(08)
[8]基于时间序列模型的水资源未来发展预测数据分析[J]. 程大兴,施薇,王雪阳. 电子技术与软件工程. 2019(15)
[9]基于Pareto解集的多目标农业水土资源优化配置模型[J]. 郭萍,单宝英,郭珊珊. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2019(10)
[10]基于博弈论的城市水源地水资源分配模式和相关政策分析[J]. 王亦宁. 水利经济. 2019(04)
博士论文
[1]基于协同论的水资源配置模型及应用[D]. 申晓晶.中国水利水电科学研究院 2018
[2]青藏高原水资源时空变化特征的研究[D]. 张丁玲.兰州大学 2013
[3]基于可持续发展的区域水资源合理配置研究[D]. 姚荣.河海大学 2005
[4]区域水资源可持续开发与社会经济协调发展研究[D]. 王好芳.河海大学 2003
硕士论文
[1]面向生态的跨流域水资源优化调度及效益均衡研究[D]. 任康.西安理工大学 2018
[2]京津冀区域协同发展的水资源配置研究[D]. 张偲葭.哈尔滨工业大学 2016
[3]基于CGA的水资源优化调度研究[D]. 何智娥.兰州理工大学 2015
[4]肥东县水资源可持续发展的研究[D]. 蔡强.合肥工业大学 2014
[5]不同地区水资源可持续利用模式与对策研究[D]. 张建婷.太原理工大学 2013
[6]区间多目标规划在区域水资源优化调度中的应用[D]. 杨亭亭.中国石油大学 2011
[7]基于复杂适应系统理论的农业水土资源优化配置研究[D]. 王凯.东北农业大学 2011
[8]基于遗传算法的区域水资源优化配置研究及应用[D]. 昌易.华中科技大学 2011
[9]模糊多目标规划在区域水资源优化调度中的应用[D]. 马涛.中国石油大学 2007
[10]面向可持续发展的区域水资源优化配置理论及应用研究[D]. 张伟东.武汉大学 2004
本文编号：3429074
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