不確定條件下灌區(qū)多水源優(yōu)化配置模型研究.pdf

1、近年來，全球經濟快速發(fā)展，在創(chuàng)造巨大經濟效益的同時，水資源短缺成為世界各國普遍面臨的又一難題，農業(yè)用水不足及浪費更使我國農業(yè)生產遭受重大沖擊。因此，合理高效地利用水資源變得尤其重要。農業(yè)水資源優(yōu)化配置作為水資源高效利用的重要非工程措施，可以有效的緩解用水壓力。農業(yè)水資源灌溉系統(tǒng)是一個充滿不確定性的復雜系統(tǒng)，以往的水資源優(yōu)化配置方法在應用上受到了限制。
　　本研究在綜合考慮資水資源系統(tǒng)中的多種不確定性，建立了基于區(qū)間兩階段模糊隨機規(guī)

2、劃的灌區(qū)多水源優(yōu)化配置模型，以紅興隆灌區(qū)為研究區(qū)域，將地表水和地下水聯合調配給灌區(qū)內3種作物。在該模型中，以系統(tǒng)收益最大為目標函數，并將概率密度函數，區(qū)間參數和模糊集三種方法引入兩階段線性規(guī)劃框架，用來解決水資源配置中不確定性問題。
　　首先分析水資源調度系統(tǒng)中的不確定性，包括水源可供水量、作物需水量的不確定性;規(guī)劃初期蓄水量、降雨量的不確定性;作物價格漲落的不確定性等。其次針對上述不確定性，分別使用3種的數學方法來解決。由于天然

3、來水具有明顯的概率特征，利用概率密度函數來處理天然來水的不確定性，其中低流量、中流量、高流量出現的概率假設為0.2，0.6，0.2;針對水源可用水量的不確定性，利用模糊規(guī)劃將可用水量表示成具有一定可信性水平的模糊集;同時，將無法得到的不確定性參數或不能用概率分布來表示的變量表示成離散區(qū)間數。將概率密度函數，模糊集，離散區(qū)間三種方法與兩階段規(guī)劃結合，建立的區(qū)間兩階段模糊隨機規(guī)劃模型。最后求解模型獲得最優(yōu)配水方案。
　　本研究中，對傳

4、統(tǒng)的區(qū)間兩階段隨機規(guī)劃模型進行改進和補充，使模型處理不確定性問題更為有效，更加符合實際的配水過程。水資源優(yōu)化配置過程主要分為2個階段:預定義階段和懲罰階段。配水方案結果包括:(1)最優(yōu)配水目標、最優(yōu)配置水量、最優(yōu)缺水量及系統(tǒng)最大收益值。(2)通過對決策變量zij的不同取值，得到4種情景下的最優(yōu)配水方案，管理者可根據灌區(qū)規(guī)劃及相關政策，選擇符合實際管理情況下的最優(yōu)配水方案。
　　模型應用的分析結果表明，模型不僅能夠處理水資源系統(tǒng)中的