现代优化算法在水资源优化配置中应用的对比分析

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1、《水资源优化配置》课程论文院系：可再生能源学院班级：水文1001班学生姓名：苟露学号：1101550107成绩：2013年5月14目录1国内水资源优化配置31.1现状31.2存在的问题41.3发展趋势51.3.1基于可持续发展的水资源配置理论51.3.2生态环境需水量计算理论研究51.3.3水质水量联合优化配置51.3.4模型功能向多功能方向发展51.3.5新技术新方法的应用62国外水资源优化配置63遗传算法与粒子群算法的应用73.1遗传算法概述73.2粒子群算法概述73.3遗传算法和粒子群算法在RBF网络学习中的应用83.3

2、.1基于变长度染色体遗传算法的RBF网络学习算法83.3.2基于减聚类和粒子群算法的RBF网络学习算法114结语12参考文献1314现代优化算法在水资源优化配置中应用的对比分析摘要：本文通过对国内外水资源优化配置方法的现状和发展趋势的分析，结合具体案例，利用遗传算法和粒子群算法的对比分析，以此来选择较好的计算方案。关键字：水资源优化配置现状，遗传算法，粒子群算法Abstract：Byanalyzingthecurrentsituationanddevelopingtrendofdomesticandinternationalw

3、aterresourceconfigurationoptimizationmethod,combinedwithspecificcases,usingcomparativeanalysisofgeneticalgorithmandparticleswarmalgorithm,inordertochoosethebettercalculationscheme.1国内水资源优化配置1.1现状我国水资源研究的起步略晚于国际同类研究，但自改革开放以来发展迅速。由于我国人水矛盾的复杂性与尖锐性，以及有效解决这一矛盾对国家可持续发展的重要

4、性，我国学者率先提出了水资源优化配置理论，在实践方面也居于世界前列。从系统工程角度看，水资源优化配置是研究一个地区宏观经济系统、水资源系统和环境生态系统之间的相互依存与相互制约的定量关系。这一关系集中体现在用水竞争和投资竞争上。由于水资源的量与质不能满足需求，导致了在用水目的上、时间上和地域上的用水竞争。用水竞争要通过工程和非工程措施来解决，而各类解决措施均要求投资，由此又引起投资竞争问题。由于存在多种解决用水竞争和投资竞争的途径，不同解决途径对区域发展模式和水资源开发利用模式具有不同影响，因此需要对水资源进行合理配置。水资源

5、优化配置的目标，是兼顾水资源开发利用当前利益与长远利益、兼顾不同地区与部门间的利益、兼顾水资源开发利用的社会、经济和环境利益，以及兼顾效益在不同受益者之间的公平分配。目前我国学者和国际上有关学者已提出社会净福利函数、生态环境成本和绿色GDP等概念和计算方法。14在水资源规划研究方面，我国学者提出了面向可持续发展的水资源规划理论。即在各个发展阶段，均要保持水量在需求与供给之间的平衡，水环境在污染与治理之间的平衡，水投资在来源与使用之间的平衡，以及人工生态与自然生态在总体效应上的平衡，以保持和谐的人水关系。相应的定量化规划手段也已

6、形成，并在1993年开展的全国第一次水中长期供求计划中内得到应用。在水资源需求的预测技术方面，我国学者提出了基于宏观经济的需水预测方法，考虑了经济发展速度、结构对水资源需求的影响。提出驱动需水增长的内因为人口与经济两大因素，影响需水的外部因素有水资源条件、水工程条件、水市场条件和水管理条件等。预测时既不是单纯地以供定需，也不是以需定供，而是供需动态反馈与平衡。这一技术已初步形成，在国家“九五”科技攻关西北水资源项目和其他相关研究中将得到进一步完善。【1】当下的水资源优化配置理论和方法研究已经取得了一定的发展，且在社会经济和科学

7、技术的高速发展过程之中不断完善，取得了很多有价值的成果。从研究方法上，优化模型由单一的数学规划模型发展为数学规划和模拟技术、向量优化理论等几种方法的组合模型。对问题的描述由单目标发展为多目标，特别是大系统优化理论、计算机技术和新的优化算法的应用，使复杂多水源、多用水部门的水资源优化配置问题变得较为简单，求解也较为方便。从研究对象的空间规模上，由最初的灌区、水库等工程控制单元水量的优化配置研究，扩展到不同规模的区域、流域和跨流域水量优化配置研究。【2】1.2存在的问题虽然水资源优化配置研究取得了很大的进展，但研究的时间毕竟很短，

8、还存在很多问题和不成熟的地方，特别是随着社会的发展，新的问题不断出现，水资源合理配置在理论和技术上，不断面临新的挑战。由于水资源系统涉及经济、社会、技术和生态环境的各个方面，是一个复杂的巨系统，特别是可持续发展战略实施，对水资源优化配置的要求越来越高，水资源优化配置也不断面临