基于多目标遗传算法的石羊河流域水资源优化配置模型
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基于遗传算法的区域水资源优化配置研究
配…。
明 置 式 前 件 能 可 地 生 环 需 该配 方 在目 条 下 尽 能 满足 态 境 水。
３ 区域水 资源优化配置数学模型
３ １ 子 区化分 与 水源 、 ． 用户 组成
根据流域 的地形地貌 、 水资源情况 、 水利工程设施 以及行政 区划等将 区域划分 为若 干个 子区 ， 文假设将 区域分 为 Ｋ个 子 本 区。 根据 当地 的供水情况 ， 供水 水源 划分为 公用水 源（ Ｃ表 将 用
２ 目标度量
从水 资源配置的角度来说要综合 考虑 ３个方 面 ： 社会 目 ① 标， 要求经济发展与水 资源利用相协调 ， 同时以人为本 的原则要 求水 资源的开发利用与 群众生 活水平 提高 相一致 ， 因此 以水 资 源利 用与区域经济发展 的协 调度 ， ） （ 及水资源利用与 居 民
中 图 分 类 号 ： Ｖ １ Ｔ ２１
１ 概 述
经济快速发展 ， 口不 断增 长 ， 人 使水 资源短缺带来的供需 矛 盾不断加剧 。水资源短缺将严重影 响和制 约社会经济发展 。如 何科学合理地 开发 、 用有限水资源 ， 利 使有限的水资源既满足社 会、 经济发 展的需要 ， 又不 以破 坏生态 环境为 代价 ， 这已成 为当 前研究热 点。一般认为 ， 水资 源优 化配置 是指 在一个 特定 的流 域或 区域 内， 以可持续 发展战略为指导 ， 利用系统分析理论 和优 化技 术 ， 通过工程 措施 和非工程措施 ， 统一调配水 资源或其他相 关资源 ， 在不 同时间 、 间和不同受益者之 间进行科学合 理的分 空
台州市人民水利水 电工程有 限公 司， 浙江 台州 ３８５ ； ４ 东北 电网公 司 太平湾发 电厂 ， 宁 丹东 １８０ ） １００ ． 辽 １００ 摘要 ： 以社会 、 经济及 生态效益 为 目标建立 了区域水资 源配置的 多 目标模 型， 并采 用 多 目标 遗传 算法 求解。在 模 型求解 中， 用随机权 重法 实现 了多 目标 向单 目标最优 化转化 ， 细介绍 了 目标 函数及 约束条件 的规 范化 ， 详 以
明 置 式 前 件 能 可 地 生 环 需 该配 方 在目 条 下 尽 能 满足 态 境 水。
３ 区域水 资源优化配置数学模型
３ １ 子 区化分 与 水源 、 ． 用户 组成
根据流域 的地形地貌 、 水资源情况 、 水利工程设施 以及行政 区划等将 区域划分 为若 干个 子区 ， 文假设将 区域分 为 Ｋ个 子 本 区。 根据 当地 的供水情况 ， 供水 水源 划分为 公用水 源（ Ｃ表 将 用
２ 目标度量
从水 资源配置的角度来说要综合 考虑 ３个方 面 ： 社会 目 ① 标， 要求经济发展与水 资源利用相协调 ， 同时以人为本 的原则要 求水 资源的开发利用与 群众生 活水平 提高 相一致 ， 因此 以水 资 源利 用与区域经济发展 的协 调度 ， ） （ 及水资源利用与 居 民
中 图 分 类 号 ： Ｖ １ Ｔ ２１
１ 概 述
经济快速发展 ， 口不 断增 长 ， 人 使水 资源短缺带来的供需 矛 盾不断加剧 。水资源短缺将严重影 响和制 约社会经济发展 。如 何科学合理地 开发 、 用有限水资源 ， 利 使有限的水资源既满足社 会、 经济发 展的需要 ， 又不 以破 坏生态 环境为 代价 ， 这已成 为当 前研究热 点。一般认为 ， 水资 源优 化配置 是指 在一个 特定 的流 域或 区域 内， 以可持续 发展战略为指导 ， 利用系统分析理论 和优 化技 术 ， 通过工程 措施 和非工程措施 ， 统一调配水 资源或其他相 关资源 ， 在不 同时间 、 间和不同受益者之 间进行科学合 理的分 空
台州市人民水利水 电工程有 限公 司， 浙江 台州 ３８５ ； ４ 东北 电网公 司 太平湾发 电厂 ， 宁 丹东 １８０ ） １００ ． 辽 １００ 摘要 ： 以社会 、 经济及 生态效益 为 目标建立 了区域水资 源配置的 多 目标模 型， 并采 用 多 目标 遗传 算法 求解。在 模 型求解 中， 用随机权 重法 实现 了多 目标 向单 目标最优 化转化 ， 细介绍 了 目标 函数及 约束条件 的规 范化 ， 详 以
基于自适应向量评估遗传算法的水资源优化配置模型及应用
Ｋ ｙｗ ｒｓ ｅ ｏｄ ：ｗａｅ ｅｏ ｒｅ ｌ ｃｔ ｎｍｕｔ‘ｂｅｔｌｄｐｉｅｖ ｃｏ—ｖ ｌａｅ ｅｅｉａｇ ｒ ｈ ｔｒ ｓｕｃｓａｌ ａｉ ｌ— ｊｃｓａ ａｔ ￣ｅｔｒｅａｕ ｔｄｇｎ ｔ ｌｏｉ ｍ ｒ ｏ ｏ ｉ ｏ ｖ ‘ ｃ ｔ
１ 研 究背景
水资源优化配置对象 是一 个涵 盖水 资源 、 经济 、 社会和环 境 多个层 面的复杂 复合系统 ， 各子系统 之间具 有复 杂的联 且 系和冲突， 以及多因素不 确定性 等特点 。由于复 合系统 规模 庞大、 结构复杂 、 功能综合 、 影响因素众多 ， 资源优化配置模 水 型越来越 复杂 ， 对模型求解 很依 赖于各种 优化算 法 的进 步和
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第 ６卷 第 ３期 ２０ ０ ８年 ６ 月
南 水 北 调 与 水 利 科 技
Ｓ ｕｈｔ－ ｒｈＷａｅ ｒｎ ｆｒ ｎ ｔｒＳ ｉ ｃ ｏ ｔ— Ｎｏｔ ｔｒＴ ａｓｅｓａｄＷａｅ ｃｅ ｅ＆ Ｔｅｈ ｏｏ ｙ ｏ ｎ ｃ ｎ ｌｇ
Ｖｏ． Ｎｏ ３ １ ６ ．
成熟。遗传算法 （ ｅ ｅｉ Ａｌｏｉ ｍ， Ｇ ｎ ｔ ｇ ｒ ｈ 简称 Ｇ 是模拟 生物在 ｃ ｔ Ａ） 自然环 境中的遗传 和进化过程建立起来的一种 自适应全局搜 索和概率优化的算法 ，Ｏ世纪 ７ ２ Ｏ年代初 期 由美 国密执 根大
２ 水 资源优 化配置模 型 目标 函数
水资源优 化配 置的 目标是经 济 、 会和 生态环境 的综合 社
载力 、 环境容量 、 社会 约束和各子系统状态方 程。
学霍兰（ ｌ ｎ ） Ｈｏｌ ｄ 教授提出＿ 。遗传算法是一 种高度并 行 、 ａ １ ］ 自 适应搜 索算法 ， 克服 了传统优化方法 中梯度技术 的不足 ， 具有 较强的全局优化性 、 并行性 和鲁棒性等特点 ， 在许多领域得 到
基于多目标规划方法的水资源优化调度
，
＋Ｑ 水 ＋Ｑ 水ｔ 损 ，—Ｑ 出 来， 引 ，—Ｑ 失ｆ 输 ，
式中：
，
为第 ｔ 时段水库初始蓄水量 ； 来 ’ Ｑ 水ｆ 为第 ｔ 时段水库
，
来 水 量 ； 损 为第 ｔ Ｑ＿ 失 时段水库蒸发渗漏损失量。
（） ２ 供水条件 ， 其表达式 为
理和 网络分析方法相结合 ， 出了长江 防洪系统 网络 分析分解 提
最早 将 优 化 概念 引入 水 库 凋 度 ，Ｏ世 纪 ５ ２ ０年 代 中期 优 化 技 术
，
水 量。
１ ２ 约束条 件 ．
（） １ 水量平衡条件 ， 其表达式为
Ｖ初始 Ｈｌ
，
＝
韧始
在水库调度 中得到 了广泛应用 。张勇传 等 提 出 了建 立在对
策论 基 础 上 的水 库 优 化 调 度 图 ； 自达 采 用 线 性 规 划 方 法 求 许 解 了并 联 水 库 群 联 合 调 度 问 题 ； 侃 等 将 大 系 统 分 解 协 调 原 杨
32优化调度结果利用lingo软件和优化调度模型对该例进行求解优化调度结果见表150表1优化调度结果在多年平均的情况下需通过引水工程由区域外水库b泵站引水4506万m3以满足水厂需水水库a向水厂1供水1825万n13向水厂2供水1330万m3向水厂3供水3055万m3向水厂4供水267万m3
第３ 第 ３ ３卷 期
８ Ｏ年代 以来 ， 着 我 国 社 会 经 济 的 飞 速 发 展 ， 资 源 短 缺 问 题 随 水 式 中 为 时 段数 ； Ｑ
，
ｍｎ ， ｉ ∑Ｑ
＝
ｌ
为第 ｔ 时段水 库从其他水源的引水量 。
日益 突出。水资源优 化配置 可 以使 有限 的水资 源发 挥最大 作
水资源配置的优化决策模型与方法
水资源配置的优化决策模型与方法水资源是人类生存和发展的重要基础，合理配置水资源是保障社会经济可持续发展的关键。
然而，由于水资源的有限性和不均衡性，水资源配置面临着诸多挑战。
为了实现水资源的高效利用和合理配置，需要建立优化决策模型和方法。
一、水资源配置的目标和约束水资源配置的目标是在满足社会经济发展需求的前提下，最大限度地提高水资源利用效率和保护生态环境。
同时，水资源配置还需要考虑到以下约束条件：1. 水资源供需平衡约束：确保水资源供应能够满足各个领域的需求，避免供需矛盾。
2. 水资源质量约束：保证水资源的质量符合相关标准，不对人类健康和生态环境造成危害。
3. 生态环境保护约束：保护水生态系统的完整性和稳定性，维护生态平衡。
4. 社会经济可持续发展约束：确保水资源配置方案能够促进社会经济的可持续发展，提高人民生活水平。
二、水资源配置的优化决策模型为了实现水资源的优化配置，可以建立数学规划模型，通过优化算法求解最优解。
常用的优化决策模型包括线性规划、整数规划、动态规划等。
1. 线性规划模型线性规划模型适用于水资源配置问题中的线性约束条件。
通过建立目标函数和约束条件，将水资源配置问题转化为线性规划问题，通过线性规划算法求解最优解。
线性规划模型的优点是计算速度快，但对于复杂的水资源配置问题可能存在局限性。
2. 整数规划模型整数规划模型适用于水资源配置问题中存在离散决策变量的情况。
通过引入整数变量，将水资源配置问题转化为整数规划问题，通过整数规划算法求解最优解。
整数规划模型的优点是能够考虑到实际问题中的离散性，但计算复杂度较高。
3. 动态规划模型动态规划模型适用于水资源配置问题中存在时序关系的情况。
通过建立状态转移方程和最优化准则，将水资源配置问题转化为动态规划问题，通过动态规划算法求解最优解。
动态规划模型的优点是能够考虑到时序关系，但对于大规模问题计算复杂度较高。
三、水资源配置的优化决策方法除了数学规划模型外，还可以采用其他优化决策方法来实现水资源的优化配置。
石羊河流域水资源管理与分配方式探讨
第３ ４卷第 ８期
２１ ０ ２年 ８月
人
民
黄
河
Ｖｏ ． ４ ． ． １ ３ Ｎｏ ８
ＹＥＬＬ ０Ｗ ＲＩ ＶＥＲ
Ａｕ ．， ０１ ｇ ２ ２
【 资 源 ・ 环境 】 水 水
石羊河流域水资源管理 与分配方式探讨
范玉 兵 ， 志标 ， 南 唐 增 ，
（． １ 草地农业生态系统国家重点实验 室， 甘肃 兰州 ７０ ２ ２ 兰州大学 草地农业科技学院 ，甘肃 兰州 ７ ０ ２ ） ３ ００； ． ３０ ０
ｓ ｕ ｃ ｓ ａｌ ｃ ｔｏ ． Ｔ ｋ ｎ ｈ ｙ ｎ ｖ ｒａ ｎ ｅ ａ ｌ ｔ ｅｗａ ｅ ｅ ｏ ｒ ｅ ｌ ｃ ｔ ｎ ｅ ａ ｕ ｔ ｎ ｓａ ｄ ｒ ｓｗｅｅ ｕ ｅ ｏ ｅ ａ ｕ ｔ ｈ ｕ ｒ ｎ ｉ ａ ｏ ｒ ｅ ｏ ａ ｉｎ ｌ ａ ｉ ｇ Ｓ ｉ ａ ｇ Ｒｉ ｅ ｓ ａ ｘ ｍｐ ｅ， ｈ ｔ ｒｒ ｓ ｕ ｃ ｓ ａｌ ａ ｉ ｖ ｌ ａ ｉ ｔｎ ａ ｄ ｒ ｓ ｄ ｔ ｖ ｌ ａｅ ｔ ｅ ｃ ｒｅ ｔｓｔ － ｏ ｏ ｏ ｕ
Ｗ ａ ｅ ｓ ｕｒ ｅ ａ ａ ｅ ｅ ｎ ｌ ｃ ｔｏ ｎ Ｓ ｙ ｎ ｖ ｒ Ｂａ ｉ ｔ ｒ Ｒｅ ｏ ｃ ｓ Ｍ ｎ ｇ ｍ ｎｔａ ｄ Ａｌｏ ａ ｉ ｎ ｉ ｈｉ ａ ｇ Ｒｉ ｅ ｓｎ
Ｆ ＡＮ ． ｉ ｇ ，ＮＡ Ｚ ｉ ｉ ｏ ，Ｔ Ｇ ｅ ｇ ， Ｙｕ ｂ ｎ Ｎ ｈ — ａ ｂ ＡＮ Ｚ ｎ
（ ． ｈ ｔｔ ＫｙＬ ｂｒｔｒ ｒｓａ ｄＡ ｒ ｃｓｓ ｍ ，Ｌ ｎｈｕ７ ０ ２ ，Ｃ ｉａ １ ＴｅＳａｅ ｅ ａｏａｏｙｏ Ｇａｓ ｎ ｇｏ ｏｙｔ ｓ ａｚｏ ３ ０ ０ ｈｎ ； ｆ ｌ ｅ ｅ
２ Ｃ ｌｇ ａｔ ａ ｇｉ ｌ ｒ ｃ ｎｅａｄ Ｔｃｎｌ ｙ ａ ｚｏ ｎｖｒｔ， ａｚｏ ３０ ０ ｈｎ ） ． ｏｌ ｅｆＰ ｓ ｒｌ ｒｕｔ ｅ ｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ，Ｌ ｎｈｕＵ ｉ ｓｙ Ｌ ｎｈ ｕ７０ ２ ，Ｃ ｉ ｅ ｏ ｏ Ａ ｃ ｕ Ｓｅ ｏ ｅｉ ａ
２１ ０ ２年 ８月
人
民
黄
河
Ｖｏ ． ４ ． ． １ ３ Ｎｏ ８
ＹＥＬＬ ０Ｗ ＲＩ ＶＥＲ
Ａｕ ．， ０１ ｇ ２ ２
【 资 源 ・ 环境 】 水 水
石羊河流域水资源管理 与分配方式探讨
范玉 兵 ， 志标 ， 南 唐 增 ，
（． １ 草地农业生态系统国家重点实验 室， 甘肃 兰州 ７０ ２ ２ 兰州大学 草地农业科技学院 ，甘肃 兰州 ７ ０ ２ ） ３ ００； ． ３０ ０
ｓ ｕ ｃ ｓ ａｌ ｃ ｔｏ ． Ｔ ｋ ｎ ｈ ｙ ｎ ｖ ｒａ ｎ ｅ ａ ｌ ｔ ｅｗａ ｅ ｅ ｏ ｒ ｅ ｌ ｃ ｔ ｎ ｅ ａ ｕ ｔ ｎ ｓａ ｄ ｒ ｓｗｅｅ ｕ ｅ ｏ ｅ ａ ｕ ｔ ｈ ｕ ｒ ｎ ｉ ａ ｏ ｒ ｅ ｏ ａ ｉｎ ｌ ａ ｉ ｇ Ｓ ｉ ａ ｇ Ｒｉ ｅ ｓ ａ ｘ ｍｐ ｅ， ｈ ｔ ｒｒ ｓ ｕ ｃ ｓ ａｌ ａ ｉ ｖ ｌ ａ ｉ ｔｎ ａ ｄ ｒ ｓ ｄ ｔ ｖ ｌ ａｅ ｔ ｅ ｃ ｒｅ ｔｓｔ － ｏ ｏ ｏ ｕ
Ｗ ａ ｅ ｓ ｕｒ ｅ ａ ａ ｅ ｅ ｎ ｌ ｃ ｔｏ ｎ Ｓ ｙ ｎ ｖ ｒ Ｂａ ｉ ｔ ｒ Ｒｅ ｏ ｃ ｓ Ｍ ｎ ｇ ｍ ｎｔａ ｄ Ａｌｏ ａ ｉ ｎ ｉ ｈｉ ａ ｇ Ｒｉ ｅ ｓｎ
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（ ． ｈ ｔｔ ＫｙＬ ｂｒｔｒ ｒｓａ ｄＡ ｒ ｃｓｓ ｍ ，Ｌ ｎｈｕ７ ０ ２ ，Ｃ ｉａ １ ＴｅＳａｅ ｅ ａｏａｏｙｏ Ｇａｓ ｎ ｇｏ ｏｙｔ ｓ ａｚｏ ３ ０ ０ ｈｎ ； ｆ ｌ ｅ ｅ
２ Ｃ ｌｇ ａｔ ａ ｇｉ ｌ ｒ ｃ ｎｅａｄ Ｔｃｎｌ ｙ ａ ｚｏ ｎｖｒｔ， ａｚｏ ３０ ０ ｈｎ ） ． ｏｌ ｅｆＰ ｓ ｒｌ ｒｕｔ ｅ ｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ，Ｌ ｎｈｕＵ ｉ ｓｙ Ｌ ｎｈ ｕ７０ ２ ，Ｃ ｉ ｅ ｏ ｏ Ａ ｃ ｕ Ｓｅ ｏ ｅｉ ａ
基于多目标遗传算法的水资源承载力模型研究
ｈ ｌｉｇｃｐ ｃ ｙｍｏ ｅ ｂｓｄｏ ｌ—ｂｅｔ ｅ ｅｃｎ ｉｉｔ ｔｏ ｓｓｔ ｏ ｎ ａａｉ ｄ ｌ ａｅ ｎｍｕｔ ｏｊｃｉ ｓｄｓｅ ｄｂｌｙｍｅｈ ｄｗａ ｅ． ｄ ｔ ｉ ｖ ｉ
Ｋｅ ｏｄ ： ｔｒｒｓｕ ｃ ；ｏｄ ｇｃｐ ｃ ｙ ｍｕｔ ｏｊｃｉｅ ｅｃｎ ｉｉｔ ｔｏ ｙｗ ｒ ｓｗａｅ ｏ ｒｅ ｈ ｌｉ ａａ ｉ ； ｌ—ｂｅｔ ｓｄｓｅ ｄｂｌ ｙｍｅｈ ｅ ｎ ｔ ｉ ｖ ｉ ｄ
ｒｓｕ ｃ ｏｄｎ ｐ ｃ ｙ ｍｕｔｏ ｊｃｉ ｓ ｅｃｎ ｉｉｔ ｔｏ ｓ ｎｒｄ ｃｄ ｔｅｐｓｉ ｌｙｏ ｓ ｍａｉｇｗａ ｅ ｒｅｈ ｌｉｇｃ ａｉ ， ｌ—ｂｅｔ ｅ ｓｅ ｄｂｌｙｍｅｈｄｗａ ｔ ｕｅ ，ｈ ｏｓ ｉｔ ｆ ｔ ｔ — ｏ ａ ｔ ｉ ｖ ｄ ｉ ｉ ｏ ｂｉ ｅｉ ｎ
ｔ ｒ ｒ ｓ ｕ ｃ ｏ ｄｎ ａ ａ ｉ ｓ ａ ｐ ａｓ ｄ，ｈ ｅ ｉ ｎ ａ ｄ ｃ ｌｕ ａ ｉ ｇ ｍｅ ｈ ｄ ｗａ ｒ ｐ ｓ ｄ ａ ｄ ｗａ ｅ ｅ ｕ ｃ ｅ ｅ ｒ ｅ ｈ ｌ ｉ ｇ ｃ ｐ ｃｔ ｗａ ｐ ｒ ｉｅ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｎ ａ ｃ ｌｔｎ ｔ ｏ ｓ ｐ ｏ ｅ ｎ ｔ ｒ ｒ ｓ ｒ ｅ ｏ ｙ ｏ ｏ
摘
要： 针对水资源承载力问题 ， 利用遗传算法的并行机制及全局搜索最优解的特性 ， 引入了Байду номын сангаас 目标遗传算法 的求解方法 ， 价了 评
算法在水资源承载力评价方面的可行性 ， 给出了设计思路及应用步骤。初 步建立 了水资源承载力定量计算 的多 目标遗传 算法模型 。
关键词 ： 水资源 ； 承载力 ； 目标遗传算法 多
Ｚ ｅｇｈ ｕ４ ０ ０ ， ｈｎ ） ｈｎ ｚｏ ５ ０ １ Ｃ ｉａ
基于遗传算法的灌区通用水资源整体优化配置模型
理 ｗ 。 为 中游 农 业 用 户 的 取 水 量 ； Ｗ 、 ｗ Ｗ 也为 下游 农 业 用 户 的取 水 量 ： ｚ为生 态需 水 量 ， Ｗ 它包 括各 用 水用 户分 配后 的 可用 水量 ： ｚ为 其他 有效 水 量 （ 如其 他河 Ｗ２ 例
源优 化逐 渐成 了人 们研 究 的热点 【 目前灌 区水 资 源优 化 配 置研究 已从 单 一 的效 益 配 置发 展 到 全 面考 虑 灌 区 经济 、 生态 效 益 ， 法 越 来 越 复 杂 ， 虑 问 题 越 来 越 全 算 考
收 稿 日期 ：０ ９ ２ ０ 修 稿 日期 ：０ ９ １ － ０ ２ ０ —１ — ７ ２０ — ２ ３
游农 业 用户 用水 综 合效 益 ， ＷｒＷ 为上 游农 业用 户 Ｂ （ ａ， ）
的用水 效 益 ， Ｗ 。 以 Ｗ一 ｅ 为上 游农 业 用户 的供 水 Ｃ （ ｅＷ ， ， ， Ｗ）
现代计算机
２ １ ．１ ０ ００
实 践 与 经验
业 用 户 的 用 水 效 益 ； （ ， ， Ｗ。Ｗｒ 为 中游 农 Ｃ ｗ ｗ Ｗ一 ｃ ａ） 一 。
同理可 以求得 其他 用户效 益最 大化 的需水量 在 可利用 水 资源总 量确定 的情 况下 ． 资源在 各用 水
市供水 又 分为 居 民供水 和 工业供 水 ． 四条 干渠 又 分别有
５到 ｌ ８条不 等 的支渠 。 市 和 电厂供 水开 口在水 库 ． 城 西
干渠 在上 游 ． 总干 渠在 中游 ． 南北 干渠 都在 下 游 。 为使模 型具有 通 用性 ， 市 、 城 电厂供 水统 称 城市用 户 ， 南北 干 渠 作 为 下 游用 户 ， 整个 灌 区用 水情 况 如 图 １ 示 ： Ｗ 为 所 设 ．
源优 化逐 渐成 了人 们研 究 的热点 【 目前灌 区水 资 源优 化 配 置研究 已从 单 一 的效 益 配 置发 展 到 全 面考 虑 灌 区 经济 、 生态 效 益 ， 法 越 来 越 复 杂 ， 虑 问 题 越 来 越 全 算 考
收 稿 日期 ：０ ９ ２ ０ 修 稿 日期 ：０ ９ １ － ０ ２ ０ —１ — ７ ２０ — ２ ３
游农 业 用户 用水 综 合效 益 ， ＷｒＷ 为上 游农 业用 户 Ｂ （ ａ， ）
的用水 效 益 ， Ｗ 。 以 Ｗ一 ｅ 为上 游农 业 用户 的供 水 Ｃ （ ｅＷ ， ， ， Ｗ）
现代计算机
２ １ ．１ ０ ００
实 践 与 经验
业 用 户 的 用 水 效 益 ； （ ， ， Ｗ。Ｗｒ 为 中游 农 Ｃ ｗ ｗ Ｗ一 ｃ ａ） 一 。
同理可 以求得 其他 用户效 益最 大化 的需水量 在 可利用 水 资源总 量确定 的情 况下 ． 资源在 各用 水
市供水 又 分为 居 民供水 和 工业供 水 ． 四条 干渠 又 分别有
５到 ｌ ８条不 等 的支渠 。 市 和 电厂供 水开 口在水 库 ． 城 西
干渠 在上 游 ． 总干 渠在 中游 ． 南北 干渠 都在 下 游 。 为使模 型具有 通 用性 ， 市 、 城 电厂供 水统 称 城市用 户 ， 南北 干 渠 作 为 下 游用 户 ， 整个 灌 区用 水情 况 如 图 １ 示 ： Ｗ 为 所 设 ．
石羊河流域水资源合理配置与危机应对策略的开题报告
石羊河流域水资源合理配置与危机应对策略的开题报告一、选题背景石羊河流域位于中国内蒙古自治区境内，是黄河干流的重要支流，流域面积为5.5万平方公里。
石羊河流域在经济、农业等方面的发展中起到了不可替代的作用，但由于近年来全球气候变化和人类活动的影响，石羊河流域水资源存在严重的矛盾问题，水资源供需矛盾、水质问题、生态破坏等问题日益突出，严重制约了该地区的可持续发展。
因此，如何合理配置石羊河流域水资源，以及应对水资源危机，已成为该地区亟待解决和探究的问题。
二、研究目的本研究旨在通过对石羊河流域水资源合理配置与危机应对策略进行探究和研究，进一步深化对水资源问题的认识，提出科学、可行的解决方案，为该地区水资源的保护和可持续利用提供理论和政策支持。
三、研究内容1. 石羊河流域水资源现状分析：包括水资源供需状况、水资源利用现状、水质状况和生态环境问题等。
2. 石羊河流域水资源合理配置模型构建：按照流域治理、跨流域调水和节水减排等方面，构建水资源合理配置模型，探究如何最大程度地满足流域内的水资源需求与供给之间的平衡。
3. 石羊河流域应对水资源危机策略研究：从政策、法律、技术等多个角度，提出应对水资源危机的措施和策略，通过对比、分析和评估，为决策者提供科学的参考和建议。
四、研究方法本研究采用文献资料法、实地调查法和模型分析法等多种方法，通过深入实地调研和对相关数据的收集和分析，构建相应的模型，对石羊河流域水资源合理配置与危机应对策略进行系统探究和研究。
五、拟解决的问题本研究拟解决的问题包括：如何合理配置石羊河流域水资源，保障水资源的供给和利用；如何应对水资源危机，制定科学、有效的政策和措施；如何保护流域生态环境，实现可持续发展等。
六、研究意义本研究的意义在于：为了更好地保障石羊河流域水资源的稳定供给，实现可持续利用，提出本研究的研究内容和目标，以期为改善该地区水资源问题，提供实用性和科学性的措施和建议，进一步推动中国水资源管理和保护工作的顺利实施。
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文章编号 ：１ ６ ７ ３ — ５ １ ９ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ － ０ ０ ５ ２ － ０ ４
基于 多 目标 遗传算法的 石羊河 流域 水 资源优化 配置模型
李宗礼 ， 李新攀 ， 赵文举 ，孙 伟
（ １ ．兰州理工大学 能源与动力工程学院 ， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ５ ０ ； ２ ．水利部水利水 电规划设计总院 ， 北京 １ Ｏ Ｏ １ ２ ０ ）
ｍａ ｘ ｉ ｍａ ｌ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｈ ｅ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ ｂ ｅ ｎ ｅ ｆ ｉ ｔ ｆ ｒ ｏ ｍ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ ，ｌ ｉ ｖ ｉ ｎ ｇ，ｅ ｃ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ａ ｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ
Ｌ Ｉ Ｚ ｏ ｎ ｇ － ｌ ｉ ， Ｌ Ｉ Ｘｉ ｎ － ｐ ａ ｎ ， Ｚ ＨＡＯ Ｗｅ ｎ － ｊ ｕ ，Ｓ ＵＮ Ｗｅ ｉ
（ １ ．Ｃ ｏｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｅｎｅ ｒ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ，Ｌａ ｓｈ ｎ ｏ ｕ Ｕｎ ｉ ｖ ．ｏ ｆ Ｔｅ ｅ ｈ ．，Ｌａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｕ ７ ３ ０ ０５ ０，Ｃｈ ｉ ｎ ａ；２ ．Ｇｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｗａ ｔ ｅ ｒ ｏ ｎ Ｃ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｎ ｃ ｙ
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摘要 ； 针对石羊河流域水资源存在 的问题， 在综合考虑经济 、 社会、 生态等 多 目 标 的基础上 ， 以工业、 生活、 生态环境 和农业用水的综合 效益最大 为优 化 目 标， 建立 多目标 的水 资源优 化配置模 型． 采用 多 目 标 遗传 算法求解 得到 一组
最优 解集， 选 出效益值较大的 ７种不 同优 化配置方案， 应用 ＴＯ Ｐ Ｓ Ｉ Ｓ模型对优化方 案进 行评价． 选 出的方案总用水 量为 １ ９ ． ０ １ ４亿 １ ， 工业用水量 为 ３ ． ３ ４ ２亿 ｍａ ， 生活用水量 为 １ ． ０ ４ ６亿 ｍ。 ， 生态环境用水量 为 １ ． ２亿 Ｉ ｎ ３ ， 农 业用
ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ａ ｍｕ ｌ ｔ ｉ — ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ｗａ ｓ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｅ ｄ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｏ ｆ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｓ ｈ ｉ ｙ ａ ｎ ｇ Ｒ ｉ ｖ ｅ ｒ ｂ ａ ｓ ｉ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ
水量 为 １ ３ ． ４ ２ ６ 亿ｍ 。 ， 这 与石羊 河流域 目 前 的现实需求是吻合的， 也符合流域综合规划的原则． 关键词 ： 水资源优化配置 ； 多目 标遗传算法 ； Ｔ Ｏ Ｐ Ｓ Ｉ Ｓ 模 型； 石羊河流域 中图分 类号： Ｔ ｖ ２ １ ２ ． ４ 文献标识码 ： Ａ
Ｏｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｌ ｏ ｃ ａ ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｓ ｈ ｉ ｙ ａ ｎ ｇ Ｒｉ ｖ ｅ ｒ ｂ ａ ｓ ｉ ｎ
ｂ ｓｅ ａ ｄ ｏ ｎ ｍｕ ｌ ｔ ｉ － ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｇ ｅ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ’ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ
第３ ９ 卷 第２ 期
２ ０ １ ３ 年 ４月
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Ｖ０ Ｌ ３ ９ Ｎｏ ． ２
Ａｐ ｒ ． ２ ０ １ ３
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｌ ａ ｍｈ ｏ ｕ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ