本文關鍵詞：考慮不確定性的榆林市榆陽區(qū)水資源優(yōu)化配置及配置系統(tǒng)和諧性研究

  更多相關文章： 水資源優(yōu)化配置 需水量預測 不確定理論 IFMOP 系統(tǒng)和諧性

【摘要】：水資源是人類生存和社會發(fā)展必需的基礎性自然資源,同時也是不可替代的戰(zhàn)略性經(jīng)濟資源。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和近年來人口城鎮(zhèn)化步伐進程的加快,環(huán)境生態(tài)問題越來越多,水資源水量性短缺與水質性短缺現(xiàn)象日益凸顯,供需矛盾日益尖銳,已經(jīng)成為制約社會發(fā)展的瓶頸,對有限的水資源進行優(yōu)化配置成為緩解這一矛盾的有效途徑。自上世紀50年代始,水資源優(yōu)化配置的研究成果豐碩,但是這些成果真正應用于實踐中的卻很少,究其根源主要是水資源系統(tǒng)中各因素的不確定性和復雜性沒有得到全面考慮,使得研究成果與水資源系統(tǒng)的實際情況相差較大。本文綜合考慮資源、環(huán)境、社會經(jīng)濟之間的復雜性,將不確定理論研究成果應用到水資源優(yōu)化配置中,并以陜西省榆林市榆陽區(qū)為例進行實證研究。經(jīng)數(shù)據(jù)對比,該研究方法更符合城市水資源應用的實際情況。最后,在配置成果的基礎上,對水資源系統(tǒng)的和諧性進行評價。主要研究成果如下:1、對榆陽區(qū)水資源進行分析,初步探明了榆陽區(qū)的水資源基本情勢,指出了榆陽區(qū)水資源在可持續(xù)開發(fā)利用過程中存在的主要問題及解決的建議。2、以2013年為現(xiàn)狀水平年,以2020年和2030年為規(guī)劃水平年,分別用定額法、灰色預測模型、灰色預測模型群、指數(shù)函數(shù)模型、線性函數(shù)模型、二次多項式模型對榆陽區(qū)需水進行預測,分別進行擬合對比分析及未來需水量預測趨勢分析,得出近期預測精度:灰色預測模型群模型二次多項式模型灰色預測模型指數(shù)函數(shù)預測模型線性函數(shù)模型;中遠期預測精度:灰色預測模型指數(shù)函數(shù)預測模型線性函數(shù)模型二次多項式模型灰色預測模型群模型;對時間序列的敏感度為:灰色預測模型群模型二次多項式模型線性函數(shù)模型指數(shù)函數(shù)預測模型灰色預測模型。在實用意義上,針對近期預測,灰色預測模型群法更具有現(xiàn)實使用價值,而針對中遠期需水量預測,灰色預測模型比較穩(wěn)定,為城市水資源規(guī)劃提供決策依據(jù)。3、在榆陽區(qū)定額法需水量預測的基礎上,對榆陽區(qū)水資源進行供需平衡及承載力分析。經(jīng)分析,根據(jù)榆陽區(qū)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃,在規(guī)劃年2020年與2030年,人口規(guī)模及經(jīng)濟發(fā)展均存在超載現(xiàn)象,所以必須對榆陽區(qū)的水資源進行優(yōu)化配置,使社會、經(jīng)濟及環(huán)境能夠協(xié)調發(fā)展,達到效益最大化,趨近榆陽區(qū)經(jīng)濟規(guī)劃預期。4、以榆陽區(qū)規(guī)劃水平年2020年、2030年75%保證率為例,在分析水資源系統(tǒng)不確定性及復雜性的基礎上,選用基于不確定性基本理論的不確定模糊多目標規(guī)劃模型(IFMOP)對榆陽區(qū)進行水資源優(yōu)化配置,以經(jīng)濟、社會及環(huán)境效益綜合效益最優(yōu)為目標,將水資源系統(tǒng)中某些不確定因素以區(qū)間參數(shù)表示,在區(qū)間變化范圍內,以交互式運算為基礎,用LINGO軟件進行編程,對配置模型內變量進行求解,得到配置方案。根據(jù)配置方案,分別從配置結果、行業(yè)配水結構、水源供水結構、新增水源行業(yè)補水狀況、行業(yè)缺水五方面進行分析,確定優(yōu)化配置方案。優(yōu)化后的榆陽區(qū)水資源承載能力增強,模型具有較強的現(xiàn)實應用性。5、針對水資源配置系統(tǒng)在社會、經(jīng)濟、生態(tài)、管理四方面的綜合性,考慮評價過程中的模糊性和不確定性,將區(qū)間數(shù)引入層次分析法,建立區(qū)間層次分析法模型。本文分別運用層次分析法和區(qū)間層次分析法對榆陽區(qū)水資源配置系統(tǒng)進行和諧性評價。對輸出結果分別從方法運用和榆陽區(qū)和諧性兩方面進行分析。區(qū)間層次分析法將評價的不確定性和模糊性體現(xiàn)在評價的整過程,使得評價結果更加柔性化和合理化;層次分析法與區(qū)間層次分析法(取區(qū)間中值)計算結果相比雖然略有誤差,但是均反映了經(jīng)水資源優(yōu)化配置后,榆陽區(qū)水資源系統(tǒng)的和諧度逐步提升。進一步驗證了配置方案的合理性與IMOP模型的適應性。
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TV213.4

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本文編號：1269045