干旱区内陆河流域水资源管理配置数学模型
文献类型：学位论文
| 作者 | 巩增泰 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2005 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室 |
| 授予地点 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室 |
| 导师 | 程国栋 |
| 关键词 | 内陆河流域 水资源管理 水资源合理分配 数学模型 |
| 其他题名 | Mathematical Models for Management of the Inland River Basin Water Resources in Arid Zone |
| 中文摘要 | 水是人类和一切生物赖以生存和发展的基础性自然资源和关键性战略资源，随着社会的进步与经济发展，人类对水的需求越来越迫切，水资源的分布地域差异及开发利用的不合理是当今社会所面临的制约经济发展的主要因素之一。水资源的可持续性利用和管理是可持续发展的关键部分，在干旱缺水的西北地区优为如此。因此，实现水资源的合理管理与配置是目前巫待解决的首要问题，对于水资源严重短缺并且分布极不平衡的西北干旱区而言，实现水资源的合理开发利用以及科学管理则更为迫切。这不仅能实现干旱区内陆河流域内人民生产、生活的可持续发展，而且对于保持干旱区内陆河流域的社会稳定、经济繁荣等都具有重大的现实意义。本文考虑到西北内陆河流域的共同特征（水资源主要形成于山区降水；河川径流量年际变化较小；地表水、地下水转化频繁；流域内气候极端干旱、降水量少、蒸发强烈等），流域内存在的许多巫待解决的问题（水资源管理水平低下，缺乏全流域的合理分配方案；部门之间争水、流域内不同地域之间争水，并引起了很多社会问题和生态问题等），以及流域内水资源的极端重要性（在干旱区内陆河流域，水资源的合理利用不仅是联系经济发展和生态环境建设的纽带而且是制约全流域可持续发展的主要因素），利用定量和定性相结合的方法，建立了干旱区内陆河流域水资源可持续利用的多目标数学模型、干旱区内陆河流域水资源分配的Rough集分析决策模型、干旱区内陆河流域水资源分配的Rough集分析决策方案的满意度的冲突分析模型。本报告由三部分组成。由于水资源的合理开发利用是一个涉及多因素的多目标问题，所以在第一部分，我们首先给出了水资源可持续利用框架下所追求的目。标，以及这些目标在可持续利用框架下、在全流域可按某些标准划分为若干特定地域的假设前提下的定量表示；然后通过分析流域内水资源在可持续利用框架的支持条件和约束条件，建立了干旱区内陆河流域水资源可持续利用的多目标数学模型；最后，考虑到水资源分配的特殊性，通过建立流博内个回途养首翌子塑书配芳某的模糊满意度函数，给出了所建决策模型的模糊满意解孕调警分些方齐丝方法，以期实现流域内工农业用水、生活用水、生态用水的合理定量分配，从而实现流域内经济、生态、社会的和谐发展。具体方法是：先在各特定地域与其内部各个用水部门之间进行一次折中；然后，将第一次折中后的各特定地域视为一个整体，与全流域决策者之间再进行一次折中；最后求出全流域决策者与特定地域决策者之间的折中解。对干旱区内陆河流域水资源分配的研究，较为传统的、经典的定量研究方法是将水资源的分配在确定目标函数和分析约束条件的基础上，构建数学模型-线性规划或动态规划问题。依据具体问题利用单目标、多目标的线性规划建立关于水资源分配的数学模型，最后通过模型的求解而获得优化分配方案。然而，我们发现要将复杂系统-"社会一经济一生态系统"完全按照一般物流分配的办法试图采用完全定量化的办法处理时，一个无法回避的事实是很多指标根本无法定量化，如生态状况的好坏、社会问题的和谐与否等。报告第二部分将Rough集的思想应用于水资源分配，建立了干旱区内陆河流域水资源分配的决策表，通过属性约简及核值计算得到了干旱区内陆河流域水资源分配的优化分配方案。该方法具直观、易理解、可操作性强等特点，避免了传统水资源分配方法中过于冗余复杂的计算，在实际应用中具有较强的可操作性。应用Rough集方法对水资源进行优化分配不依赖于决策者的主观人为因素。而是根据流域内各个特定地域以及各具体用水部门的现状和实际条件决定其所应获得的水量。因此，利用Rough集方法分析水资源的优化分配极大地减少了传统分配方法中由于设置优化指标等因素所产生的分配不平衡等负面影响，从而做到了尽可能的科学合理，同时也为政府管理部门的科学决策提供了更为有效的依据。对于某种分配方案而言，究竟是否合理而科学，报告第三部分应用基于Rough集理论的冲突分析方法对于干旱区内陆河流域水资源分配方案进行了可行性评价，把与之有密切利益关系的所有个体置于同一冲突局势中，通过冲突分析，实现了由局中涉及自身利益的所有各方决策者共同评价分水方案的优劣与否，改变了传统的仅由少数决策者主观分配权重系数来评判的过分依赖于少数决策者的主观行为。因而获得了与人们实际直觉比较符合的结论，从而实现了真正意义上的客观、合理与科学决策．此外，该方法不仅能分析决策方案的可行性，而且能直接地反映出决策方案的不足之处，因此大大提高了决策效率，减少了决策过程中大量重复性的工作，最大程度上减小了决策失误的风险．从而确保了决策的正确、合理与科学。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 25 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/22047]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 巩增泰. 干旱区内陆河流域水资源管理配置数学模型[D]. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室. 2005. |
入库方式： OAI收割
来源：寒区旱区环境与工程研究所
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