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雪野湖水资源优化配置探讨

  • 论文价格:150
  • 用途: 硕士毕业论文 Master Thesis
  • 作者:上海论文网
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  • 论文字数:35596
  • 论文编号:
  • 日期:2022-11-07
  • 来源:上海论文网

工程管理论文哪里有?本文通过对雪野湖水资源进行优化配置研究,为类似水资源优化配置相关研究提供了一定的借鉴。

第1章绪论

1.2.1国外研究现状

水资源优化配置应当根据可持续发展的实际需要,遵循整个区域公平、高效、可持续的原则,按照市场经济自主调控和资源配置的原则,通过调整水资源的自然空间分布,合理控制需水需求,统筹考虑经济、社会和环境之间的关系,合理分配可需水资源[15]。

1940年,为了科学合理地规划和调配水资源,国外学者Masse对水库优化调度进行了研究。后来,1960年,Buras和Hall首次使用动态规划知识基于联合应用系统建立了水资源运行模型[16]。1970年以后,随着数学技术的不断发展,水资源优化配置得到了更好的发展。麻省理工学院(MIT)和美国的其他机构已经将系统分析方法应用于水资源分配,并进行了大量研究[17]。1972年,系统工程被引入到水资源配置中,为今后的水资源配置研究奠定了基础。水资源配置逐渐与模型和系统工程相结合[18]。Buras[19]发表的《水资源科学配置》一书中,开始了配置的动态规划的研究,并提出了系统仿真的观点。1980年初,Loucks[20]等人在《水资源系统规划与分析》中提到,人类将投入更多精力研究水资源的优化配置,越来越复杂水资源规划的方法即将出现;1985年,Yeh[21]全面总结了20世纪60年代以来水资源调度管理中系统分析方法的发展,探讨了各种模型的特点和缺陷。

近年来,可持续发展理念的引入使得水资源配置理论越来越完善。人们越来越关注水质问题,提出了水质型缺水的概念,分配方式逐渐开始从水量型分配向水质型分配转变。

除了国外学者的上述研究外,Dinar A[22]还提出了区域合作博弈理论;GH Huang等人[23]提出了一种结合不精确优化和两阶段随机规划的混合随机规划模型;Safieh Javadinejad等人[24]在考虑地下水资源优化配置的同时,使用WEAP预测、模拟、分析和评估未来的水资源分配和使用情况。

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第3章雪野湖水资源配置现状及存在问题分析

3.1雪野湖发展概况

3.1.1自然地理

3.1.1.1地理位置

济南市莱芜区位于山东省中部位置,其地理坐标为北纬36°02′46″~36°33′10″,东经117°19′0″~117°58′05″。向北与济南市章丘区接壤,向东与淄博市博山区、沂源县接壤,向南与济南市钢城区以及新泰市接壤,向南与泰安市、岱岳区接壤。莱芜区地形为一个半圆形盆地,南部地势平缓,北部地势陡峭,北部、东部和南部都被群山环绕。中西部地区是历史上各地必争的肥沃土地,有“山头三千河西流,盆地尽沃土”。莱芜区总面积17.4万hm2(包括一个国家级高新技术开发区、一个国家级农业产业示范区和一个省级旅游区)。其中农业用地13.27万hm2,占总面积的76.3%;建筑面积3万hm2,占总面积的17.27%;剩余土地1.12万hm2,占总面积的6.42%。

雪野湖位于莱芜区西北30km,莱芜区雪野街道冬暖村以北,瀛汶河上游,控制流域面积444km2,是一座大(二)型水库,主要用于防洪和灌溉,集发电、工业供水、水产养殖、开发等为一体。

3.1.1.2地形地貌

莱芜区北边是山区依次为香山(918米)和大山(823米)等;在南部山区,莲花山(994米)和新甫山(925米)位于新泰市的交汇处。东面除望鲁山和烈皮山以外,主要是300-500米高的低山和较为平缓的丘陵。该地区的山地和丘陵面积占总面积的80%以上。沿着河流两侧,形成了不同程度的冲洪积平原,主要位于在第一和第二阶地上。

第5章雪野湖水资源优化配置模型构建及求解

5.1雪野湖水资源优化配置关键要素与约束分析

5.1.1雪野湖水资源效益目标分析

5.1.1.1基于可持续利用理念的水资源效益目标

传统的水资源配置理念强调“以需定供”的预测模式,现在强调建立供水项目以增加供水量。随着供需矛盾的日益加剧,为了抑制水需求的过度增长,供需分配的概念应运而生。在“可持续利用”理念的指导下,水资源优化配置更加重视现阶段的环境问题,强调社会、经济和生态的全面发展。

根据可持续利用的概念,在水资源优化配置决策问题上,应按照效率、公平和可持续发展的原则,考虑市场经济的发展权和资源协调的基本准则,确保经济可持续发展和人与自然和谐共处。水作为一种纽带,连接并支撑着社会、经济、自然系统,各子系统相互关联、相互依存。各子系统的现状和特点将不可避免地影响整个分配区域系统的可持续性。它们的合理性体现在每个子系统的科学合理性和子系统之间的协调性上。

优化配置旨在通过使区域内的需水者数量适应有限的可需水资源,实现区域和谐、社会、经济和高效发展以及自然环境可持续发展的综合目标。然而,这些目标无法统一衡量,由于不同子系统的影响,目标之间存在矛盾和冲突。例如,实现经济目标会对环境产生影响;经济发展会破坏自然结构,经济生产会产生污染源,如果经济目标实现的太远,将给实现环境目标带来巨大压力;生态环境的破坏最终也会影响到人类自身,如城市洪灾、江河湖泊萎缩、水土流失、荒漠化等自然环境恶化,将对社会生活产生负面影响,形成长期恶性循环。本文以雪野湖的水资源配置为研究对象,旨在实现经济效益和环境效益、社会效益协调发展的目标。

5.2雪野湖水资源优化配置模型建立

雪野湖水资源优化配置是一个复杂的系统,主要受经济、社会、环境等多方面的因素影响。雪野湖水资源多目标优化配置主要包括三个部分:目标函数的建立、约束条件的确定和模型参数的确定。本文选择经济、社会和环境作为目标函数,恰当地描述了雪野湖的需水、供水过程中的过量和缺水产生的效益以及需水过程中污染物排放所产生的效益。建立了雪野湖水资源优化配置的多目标预测模型。该模型的约束条件包括供水、需水需求、供水能力和污染物排放约束。

5.2.1目标函数

水资源优化配置包括水资源的合理配置和区域经济、社会、生态的多目标优化。其目标是在时间和空间维度上实现城市社会发展、经济进步和生态文明的和谐、可持续发展。从而,通过合理配置有限的水资源,实现整个系统利益的最大化[44]。雪野湖水资源优化配置多目标函数如下:

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第6章结论与展望

6.2展望

水资源优化配置是一个长期的动态管理过程,与国家规划以及政府政策有着紧密联系。本文仅以雪野湖的水资源优化配置进行了研究,时间、篇幅较少,数学计算和模型搭建不够细致,所以具有其局限性。济莱区划调整调整后,雪野湖成为济南市最大的大型水库,不论从水资源的占有量还是发展前景来看,深入研究雪野湖水资源优化配置问题,使有限的水资源发挥最大的效益,将对当地乃至全市的水资源管理和经济社会发展带来重要积极影响。十四五期间,济南将探索推进雪野湖与济南市东部地区水源工程的互联互通,加快建成多水源互补互给、覆盖全市的大水网,2022年2月份召开的莱芜区委经济工作会上明确表示要推进实施“雪野水库—大冶水库”连通工程,在未来的发展过程中,雪野湖的水资源优化配置必将迎来新的变革与突破。

最后,由于能力和时间的限制,研究工作也存在一定的不足,研究中水资源的供需计算应当使用更多的数据说话,如对地方经济社会发展状况,需水单位的生产经营状况及需水预测的计算,创新水资源优化配置方式,明确优化措施,有效提高水资源利用率的进一步详细分析等。另外,在总结水资源优化配置方法上存在不足,如在充分利用雪野湖弃水、统筹协调地方水资源配置合理调节供水结构等方面等,在以后的研究中将进一步深入,更好地推进地方水资源优化配置,推进水资源的科学管理和高效利用。

参考文献(略)

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