检索结果-内蒙古大学图书馆

南水北调与水利科技（中英文） 2024年第S01期22卷 84-93页

作者：王秀杰马云鹏王玲田福昌苑希民天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室天津300350 天津大学建筑工程学院天津300350 浙江省水利水电勘测设计院有限责任公司杭州310000

为推进南水北调工程高质量发展,以南水北调东线一期北延应急供水工程为研究对象,开展北延应急供水工程水资源多目标优化配置研究。以缺水量最小、调水成本最低为目标,构建北延应急供水工程受水区水量多目标优化配置模型,基于非支配排序... 详细信息

为推进南水北调工程高质量发展,以南水北调东线一期北延应急供水工程为研究对象,开展北延应急供水工程水资源多目标优化配置研究。以缺水量最小、调水成本最低为目标,构建北延应急供水工程受水区水量多目标优化配置模型,基于非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行模型求解。确定各受水区在经济最大化和缺水总量最小化条件下的供水量,制定符合农业、生态和城市应急等需求的精准调配方案。结果表明:平水年满足按需分配条件,做到满足最大需水量的同时也满足供水成本最低的目标;枯水年年供水保证率分别为57%、56%、55%、54%、53%、49%、46%、36%、34%和21%情况下的10组最优解作为水量优化配置方案,其中7个优化配置方案供水保证率大于规划调水量的供水保证率值38%。在水资源多目标优化配置方案下可高效完成受水区供需水任务的同时,有效提高供水保证率,同时保证调水成本的经济性。

关键词：跨流域调水北延应急供水工程多目标优化配置模型非支配排序遗传算法

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考虑源荷不确定性的配电网储能系统多目标优化配置

考虑源荷不确定性的配电网储能系统多目标优化配置

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作者：王俊婷昆明理工大学

学位级别：硕士

近些年,风电和光伏并网规模逐年扩增,负荷峰谷差日趋增大,这无疑给电网的安全稳定经济运行带来巨大挑战。电池储能系统(battery energy storage system,BESS)可以快速且灵活地实现功率调节和能量吞吐,将其合理地接入配电网可有效解决弃... 详细信息

近些年,风电和光伏并网规模逐年扩增,负荷峰谷差日趋增大,这无疑给电网的安全稳定经济运行带来巨大挑战。电池储能系统(battery energy storage system,BESS)可以快速且灵活地实现功率调节和能量吞吐,将其合理地接入配电网可有效解决弃风弃光、电压越限和负荷波动等问题。基于此,本文围绕BESS在配电网的优化配置问题展开研究。首先,通过对储能典型应用和储能技术种类的总结分析,明确将含高比例新能源的配电网作为应用场景并选取锂电池储能技术作为应用对象,建立BESS的数学模型,并分析其接入配电网带来的技术效益和经济效益,为BESS优化配置建模提供理论支撑。接着,基于风电和光伏的随机出力模型以及负荷需求等相关数据,生成了新能源和负荷在全年的时序功率,并采用模糊核C-均值(fuzzy kernel C-means,FKCM)聚类算法建立了描绘配电网源-荷不确定性的各季节典型场景集,平衡了模拟精度和计算复杂度。进而,综合考虑BESS接入配电网的经济性和技术性要求,以最小化系统投资运行成本、配电网电压波动和负荷波动为目标,建立了BESS多目标优化配置模型。在模型内部,设置了荷电状态(state of charge,SOC)安全裕度对BESS充放电功率进行校验和修正,并设置了SOC偏差量约束,以保证BESS的安全稳定,使配置方案更加符合实际运行。为实现模型的可靠求解,设计了基于Pareto的多目标孔雀优化算法(multi-objective peafowl optimization algorithm,MOPOA)求解BESS优化配置方案的最优Pareto解集。所提算法凭借其先进的个体更新机制和Pareto解集存储筛选机制,可以有效逼近该问题的高质量解。为实现BESS配置方案的科学决策,提出了一种改进灰靶决策(improved grey target decision making,IGTDM)方法,旨在客观地选取最佳折中解。最后,基于IEEE-33节点标准测试系统和配电网源-荷运行场景集构建仿真环境,对BESS优化配置模型进行求解。仿真结果表明:MOPOA能够获得解集质量更加优异、分布更加均匀的Pareto前沿,IGTDM方法在3个目标中获得最佳权衡的同时能决策出较高质量的折中解。所得BESS配置方案在兼顾经济效益的同时,配电网的电压质量和负荷水平均得到有效改善,证明了本文所提BESS优化配置方法的有效性和卓越性。

关键词：配电网场景聚类电池储能系统多目标优化配置模型基于Pareto的多目标孔雀优化算法

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DSF-GWO算法在玛纳斯河灌区种植结构优化中的应用

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排灌机械工程学报 2023年第9期41卷 943-951页

作者：潘月杨广薛联青许新港古力生木·安甫丁黄洲王文赞冉茂林石河子大学水利建筑工程学院新疆石河子832000 寒旱区生态水利工程兵团重点实验室新疆石河子832000 河海大学水文水资源学院江苏南京210098

针对水资源总量约束条件下玛纳斯河灌区种植结构优化和农业用水合理配置的科学问题,以玛纳斯河灌区(石河子灌区、莫索湾灌区和下野地灌区)小麦、棉花、玉米、葡萄4种典型作物种植结构为基础,构建多目标优化配置模型对作物种植结构进行... 详细信息

针对水资源总量约束条件下玛纳斯河灌区种植结构优化和农业用水合理配置的科学问题,以玛纳斯河灌区(石河子灌区、莫索湾灌区和下野地灌区)小麦、棉花、玉米、葡萄4种典型作物种植结构为基础,构建多目标优化配置模型对作物种植结构进行优化调整,采用改进后的灰狼优化算法(DSF-GWO)求解社会满足型(方案1)、节水优先型(方案2)、经济成本型(方案3)、综合发展型(方案4)4种发展情景下的子灌区农业种植结构优化方案.结果表明:石河子灌区方案2和方案3产生相同经济效益时,方案3的生态、社会效益比方案2分别低4.3%和7.3%,因此,方案2较适合石河子灌区规划年种植结构发展要求;莫索湾灌区方案4产生的经济效益分别高于方案1和方案3的3.6%和4.2%,生态效益高于方案2的0.5%,因此,选择方案4符合莫索湾灌区规划年种植结构发展需求;下野地灌区方案4产生的经济、社会效益均高于其他方案,生态效益对比其他方案相差较小,所以选择方案4对下野地灌区规划年种植结构进行调整.

关键词：种植结构农业用水优化配置多目标优化配置模型 DSF-GWO算法玛纳斯河灌区

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内蒙古黄河南岸地下水灌溉承载力调控模式研究 ——以鄂托克旗为例

内蒙古黄河南岸地下水灌溉承载力调控模式研究 ——以鄂托克旗为例

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作者：张斌内蒙古农业大学

学位级别：硕士

水作为生命之源泉,包含了双重属性,既有基础性的自然资源属性同时也有战略性的经济资源属性。然而,由于地理位置的差异、气候变化和人类开采活动给水循环过程产生了不良影响,从而导致了水资源分布的差异性、水资源污染严重及水资源的匮... 详细信息

水作为生命之源泉,包含了双重属性,既有基础性的自然资源属性同时也有战略性的经济资源属性。然而,由于地理位置的差异、气候变化和人类开采活动给水循环过程产生了不良影响,从而导致了水资源分布的差异性、水资源污染严重及水资源的匮乏与短缺等一系列问题,而这些问题对国民经济发展和人民生活产生了严重的负面影响。地下水作为城市生活用水、工业用水和农田灌溉用水的重要供水水源,对区域经济、社会的发展起着十分重要的作用。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,人民对水的需求量迅猛增加,地下水开采量逐年增加,但由于地下水开发缺少合理规划和科学管控,导致部分地区地下水超采,水位持续下降,引发了生态退化、地面沉降、水污染等生态环境问题,同时由于缺乏统筹谋划和系统保护,使得地下水承载能力正在整体逐步降低,地下水生态环境面临诸多严峻考验。本研究以提升内蒙古黄河南岸（以鄂托克旗为例）的地下水灌溉承载力为目标,在对鄂托克旗各嘎查的地下水灌溉承载力作出评价的基础上,选定地下水灌溉承载力最差的赛乌素灌区作为研究区,并使用地下水数值模拟模型确定了该地区的灌溉水可利用量,在此基础上通过多目标优化配置模型与NSGA-Ⅱ遗传算法求解区域地下水灌溉最佳优化配置方案,为改善地下水生态环境,制定合理的地下水资源开发利用策略提供科学的依据。（1）在建立的地下水灌溉承载力评价指标体系的基础上,通过采用熵权系数-层次分析法综合赋权的方法对鄂托克旗各嘎查的地下水灌溉承载力进行综合评价,得出结论如下:（1）地下水灌溉承载力评价等级为Ⅰ级（理想状态）的嘎查有3个,占总数的4.17%;评价等级为Ⅱ级（可承载）的嘎查有52个,占嘎查总数的72.22%;评价等级为Ⅲ级（弱承载）的嘎查有17个,占总数的23.61%。（2）地下水灌溉承载力最好的为巴嘎额尔和图嘎查,承载力评分值为0.8405,评价等级为Ⅰ级（理想状态）。（3）地下水灌溉承载力最差的为赛乌素草籽场,承载力评分值为0.4628,评价等级为Ⅲ级（弱承载）。（4）各嘎查承载力平均综合评分值为0.6741,平均承载力评价等级为Ⅲ级（弱承载）。（2）在地下水灌溉承载力评价的基础上,选取承载力最差的赛乌素灌区作为研究区,在已识别验证的超采情况下的地下水数值模拟模型的基础上,建立未超采情况下的地下水数值模拟模型,并求得地下水可开采量为3199.04万m3,灌溉水可利用量为3139.25万m3。（3）构建多目标优化配置模型,利用NSGA-Ⅱ算法对模型进行求解,得到研究区内地下水资源配置的最佳优化配置方案,方案采取种植结构调整、种植方式调整、化控节水共三项措施。（4）通过对比基准年和情景年的赛乌素灌区地下水灌溉承载力可知,基于基准年的地下水灌溉承载力评分值为0.5765,评价等级为Ⅲ级（弱承载）,采用最佳优化方案后情景年的地下水灌溉承载力评分值为0.7060,评价等级为Ⅱ级（可承载）。因此采用优化配置方案后的灌区地下水灌溉承载力的效果较好,相较于未采取方案前承载力评分值提升了0.1295,提升幅度为22.46%,承载力等级上升了一级。

关键词：地下水灌溉承载力熵权系数-层次分析法 MODFLOW 多目标优化配置模型 NSGA-Ⅱ

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适应生态消费模式的二元水资源优化配置研究

适应生态消费模式的二元水资源优化配置研究

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作者：马森昆明理工大学

学位级别：硕士

当前,基于生态消费发展模式及虚拟水消费的二元水资源优化配置仍然是水资源系统规划与管理中的热点与难题。本文基于生态文明建设的需要,提出适应生态消费发展模式的二元水资源（实体水资源和虚拟水资源）系统规划与管理问题;通过介绍... 详细信息

当前,基于生态消费发展模式及虚拟水消费的二元水资源优化配置仍然是水资源系统规划与管理中的热点与难题。本文基于生态文明建设的需要,提出适应生态消费发展模式的二元水资源（实体水资源和虚拟水资源）系统规划与管理问题;通过介绍二元水资源的概念、特征、构成及分析计算方法,探讨了二元水资源优化配置模型的建立及求解方法;以抚州市为研究案例,分析计算了抚州市二元水资源的实体水和虚拟水数量及分布、利用特征;遵循社会-经济-资源-环境协调发展原则,构建了二元水资源优化配置的主体模型和辅助模型,并以2025年和2030年为规划年,应用蚁群算法求解抚州市不同规划年、不同特征频率的二元水资源优化配置模型;通过分析抚州市二元水资源优化配置结果,提出了抚州市二元水资源系统规划与管理的有关对策与建议。主要内容及成果如下:（1）通过对比分析传统消费价值观,近现代消费价值观与生态消费价值观的不同特征,引出生态消费模式的概念,阐述了生态消费模式的内涵及特征;基于社会经济发展、水资源安全消费、环境可持续健康的建设要求,构建了水资源生态消费评价指标体系,得到各评价指标的权重大小排序为:社会（0.401）、经济（0.239）、资源（0.262）和生态环境（0.098）。（2）通过综述实体水资源与虚拟水资源的基本概念、内涵特征、计算方法及二元水循环理论,提出了二元水资源的概念,分析了二元水资源优化配置的概念、目标和原则,建立了几种二元水资源优化配置模型,介绍了相应模型的求解方法。（3）根据第三章介绍的二元水资源优化配置理论方法,分析计算了抚州市二元水资源的实体水资源和虚拟水资源数量,结果表明:GWAS模型对抚州市各区（县）多年平均及不同特征频率（P=50%、P=75%、P=95%）的实体水资源模拟结果较好,抚州市多年平均实体水资源总量丰富但时空分布不均,抚州市农业用水量较大,实体水资源年内不均对农业发展构成潜在威胁;抚州市各区（县）农畜产品消费总体上可以通过内部调动流转得到满足,虚拟水生产以粮食生产和猪肉生产为主,除奶类外,各类农畜产品的虚拟水总量有较大盈余。（4）通过构建二元水资源优化配置辅助模型,分析预测了规划年抚州市水资源、社会、经济、环境及虚拟水状况;采用线性效用函数法构建了抚州市二元水资源多目标优化配置主体模型,并通过对比优选模型求解方法,选用蚁群算法求解了抚州市规划年各用水部门二元水资源量优化配置模型。结果表明:1)规划年抚州市不同特征频率下的需水总量有所增加,在保证适宜生态用水的前提下,抚州市水资源配置结果均未超过水资源总量红线;2)通过提高农业灌溉水有效利用系数,2030年规划配水总量有相对下降8.2%;农业用水的总效益将增加至21元/m3左右,有效减少了农业用水总量;3)虚拟水生产总量对水资源造成了一定的压力,这种压力来自于地区水资源对农业发展的可供水量以及农业的用水条件;4)不同来水频率下,规划年内部分区县出现了不同程度的工程型缺水或资源型缺水,可能在很大程度上将导致社会经济发展挤占生态环境需水,既破坏生态系统健康又影响社会经济发展。

关键词：二元水资源优化配置生态消费模式多目标优化配置模型蚁群算法抚州市

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建平县小流域水土保持措施优化配置研究

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水土保持应用技术 2020年第4期 49-51页

作者：赵伟辽宁省建平县水务局辽宁建平122400

以建平县小流域为实例,采用遗传算法对其不同水土保持措施组合下的径流调控进行分析。结果表明:通过优化组合后的水保措施,其水土治理效益明显,实现输沙量削减目标的同时枯水期径流量有所增加,优化组合下的治理措施可在一定程度上提升... 详细信息

以建平县小流域为实例,采用遗传算法对其不同水土保持措施组合下的径流调控进行分析。结果表明:通过优化组合后的水保措施,其水土治理效益明显,实现输沙量削减目标的同时枯水期径流量有所增加,优化组合下的治理措施可在一定程度上提升水土流失治理区的径流调控能力。

关键词：多目标优化配置模型遗传算法水土保持措施建平县小流域

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农业用水初始水权配置研究 ——以邹城市为例

农业用水初始水权配置研究 ——以邹城市为例

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作者：张善钧山东农业大学

学位级别：硕士

目前,水资源短缺、水环境恶化等水资源问题日益突出,水资源问题已经成为制约我国社会经济发展的重要问题。农业用水占我国总用水量的60%以上,且用水效率较低,因此,发展农业节水是缓解当前水问题的重要途径之一。面对各种水资源问题,必... 详细信息

目前,水资源短缺、水环境恶化等水资源问题日益突出,水资源问题已经成为制约我国社会经济发展的重要问题。农业用水占我国总用水量的60%以上,且用水效率较低,因此,发展农业节水是缓解当前水问题的重要途径之一。面对各种水资源问题,必须在制度上和管理上有更加科学、合理的安排。建立政府调控与市场调节相结合水权制度及水权市场,已经成为我国建设节水型社会的必然选择。而初始水权配置是建设水权制度和水权市场的基础,是加强水资源管理的重要前提。本文对国内外水权相关理论和实践经验进行了充分研究,明晰了初始水权的相关概念与研究范围,确定了农业初始水权配置的原则,明确了水权主体与客体的界定及确权方式,并选用了多目标优化配置模型与定额法相结合的方法进行农业初始水权配置。本文认为,我国初始水权是指第一次获得的一定量的水资源量在一定时段内的使用权和收益权。我国水权主体与客体需要根据具体情况,充分考虑水源条件、供水能力、水质要求等方面进行确定。本文主要对农业初始水权分为两个层次进行配置,第一层是行政区农业用水初始水权配置,使用多目标优化配置模型对各行政区农业初始水权进行配置,获得各行政区农业初始水权;第二层是农业到用水户的初始水权配置,根据各行政区农业用水初始水权配置结果,结合灌溉面积计算农业用水初始水权配置定额,运用配置定额对农业用水进行水权配置。在理论与方法研究的基础上,本文以邹城市为例进行了实证分析,得到了邹城市行业初始水权配置结果及各行政区农业初始水权配置定额,并进行了合理性分析,为研究成果提供依据。

关键词：水权界定初始水权配置农业水权多目标优化配置模型

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邯郸市峰峰矿区水资源综合规划利用研究

邯郸市峰峰矿区水资源综合规划利用研究

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作者：聂成良河北工程大学

学位级别：硕士

水是生命的源泉,是人类赖以生存的物质基础和前提条件,水资源是除土地以外的一切资源中与人类的生产生活关系最为密切的自然资源。随着社会经济的发展和城市化进程的加快,人们对水资源数量和质量的需求越来越高,而可利用的淡水资源是有... 详细信息

水是生命的源泉,是人类赖以生存的物质基础和前提条件,水资源是除土地以外的一切资源中与人类的生产生活关系最为密切的自然资源。随着社会经济的发展和城市化进程的加快,人们对水资源数量和质量的需求越来越高,而可利用的淡水资源是有限的,水资源匿乏不仅制约了经济社会的发展,而且造成了水环境的不断恶化,全球性水危机从出现到变得日益严重,已经引起人们的普遍关注。因此,研究区域各种水资源的综合规划利用,提高水资源的利用效率,实现水资源的可持续利用,具有重要的理论和现实意义。本文首先介绍了论文的研究背景及意义、较全面、详细地介绍了国内外水资源规划的研究概况、论文的研究方法、技术路线及研究的主要内容,同时介绍了邯郸市峰峰矿区的概况,包括自然地理、水利工程和社会经济情况。接着按行政分区对全区的水资源进行了评价,包括降水量及蒸发量评价、地表及地下水资源评价、水资源总量计算及入境水量分析计算,通过对各乡镇的水资源进行评价,基本弄清了各乡镇的水资源状况。然后对现状水平年2005年全区水资源开发利用情况进行了分析,通过分析找出了现状水平年全区水资源开发利用过程中存在的问题。并以现状水平年为基准年,以2015年为近期规划水平年、2020年为远景规划水平年,预测了规划水平年50%和75%两个保证率全区的可供水量和需水量。以促进区域经济、社会及生态环境的协调发展为目标,建立了峰峰矿区水资源多目标优化配置模型,利用Matlab优化工具箱编程进行了模型求解,并对优化配置的结果进行了分析,配置结果基本可行。最后,本文从地表水水质保护、地下水水质保护、水资源保护措施和水资源保护管理措施几个方面对峰峰矿区水资源保护进行了初步探讨。结论表明,通过水资源综合规划及优化配置,有助于了解其供用水关系,提高经济效益和社会效益,注重生态环境的保护,对实现邯郸市峰峰矿区的水资源可持续利用和经济可持续发展具有一定的现实意义。

关键词：水资源综合规划利用多目标优化配置模型 Matlab

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基于可持续发展区域水资源优化配置模型研究

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沈阳农业大学学报 2004年第5期35卷 534-536页

作者：高丽丽何俊仕石志强张鹰沈阳农业大学水利学院辽宁沈阳110161

介绍了水资源优化配置模型的分类 ,分析了现有水资源优化配置模型中存在的问题。以可持续发展思想为指导 ,以社会、经济、环境的综合效益最大为目标 ,以水量、环境和各行业发展产值作为约束条件。

关键词：可持续发展多目标优化配置模型水资源综合效益

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