基于多目标规划的城市水资源应急管理模型研究new

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1、ResourcesScience第35卷第8期2013年8月2013，35（8）：1584-1592Vol.35，No.8Aug.，2013文章编号：1007-7588（2013）08-1584-09基于多目标规划的城市水资源应急管理模型研究1，22112李翠梅，吴健荣，王建华，王浩，陆艳晨（1.中国水利水电科学研究院水资源所，北京100043；2.苏州科技学院，苏州215011）摘要：分析了应急状态下，因水资源短缺而造成的经济效益和社会效益损失，构建了经济效益和社会效益测算模型，并以两者耦合的综合效益为目标函数，建立了应急水资源配置模型。分别采用效益

2、分摊系数法、扣除非水成本法、投入产出分析法分析了水资源经济效益系数，指出在城市水资源应急配置中应采用效益分摊系数法更为准确；采用三标度判断矩阵计算了苏州市供水优先次序，以2007年苏州市居民生活及造纸、食品、冶金、电子信息、化工和纺织六大主要行业供、需水量为依据，验证了以综合效益最大为目标函数的应急水资源管理模型，计算了2007年苏州市不同应急状态下各类效益损失情况，其中Ⅱ级状态下经济效益、综合效益损失分别为：29.2亿元和38.35亿元。计算结果表明：与2007年无锡爆发的蓝藻事件产生的经济、社会效益损失相近，模型具有较高的准确性。并以此为基础，进一

3、步推算了2015年、2020年、2025年苏州不同应急状态下因水资源短缺而造成的经济、社会及综合效益损失，并给出了相应的水资源应急配置方案。关键词：水资源；应急管理；模型；经济效益；综合效益；多目标规划；苏州1引言行业所需要的水资源支撑量也是不一样的。因此，城市水资源应急管理是指水资源非常规突发用水类型的多元性，用水效益的多样性从本质上决事件爆发后，城市水资源配置、供应、管理处于应急定了水资源配置目标的多重性。正常状态下，水资状态之下，而在这个特定状态下，不仅要保障社会源对人类生活、生产的支撑作用不易引起人们的重稳定、有序的生活、生产，还要将有限可用的

4、水资源视，原因在于国家从战略高度上为居民生活、社会进行科学、合理、高效配置，尽可能最大程度地满足生产等各类用水提供了“取－输－净－配－排”等各类企事业单位生产、运行的需求。从非常规应急基础设施的建设，随着城市化进程的加快，越来越事件发生到结束，不同类型的应急事件影响时间不多的居民与企事业单位用水的普及率与舒适性不同，短则1~2天，长则1~2周甚至更长，影响人数往断得到提高，即用水的数量与质量在正常状态下越往数以万计，甚至几十万上百万人口，产生的经济来越高。高质量的供水服务是我国实现基本现代损失通常以亿元来计，少则数亿，多则上百亿。如化的重要支撑条件之一

5、，但是高质量的供水服务在何在应急状态下，既能保障居民生活用水，维护社保障人们优质、顺利用水的同时容易造成人们对水会安定，又能将有限的水资源进行合理配置，令其资源对社会重要支撑作用认识的忽略。这个支撑产生的社会综合效益最大，提高应急状态下水资源作用只有在突发事件影响下，城市水资源配置受到配置综合效益应成为当前应急状态下水资源管理影响，人们的生活、社会生产因缺水而造成巨大损的核心内容。失时才能突显出来。但是由于突发事件本身具有不论城市还是农村，千家万户、各行各业都需不可预测性、概率小的特点，水资源应急管理模型要用水，即都是水资源配置的对象。相同的水量在理论

6、研究尚未受到足够的重视。随着我国城市化不同行业所产生的经济、社会效益是不同的，不同进程、城乡一体化快速发展，全球气候变化加剧，极收稿日期：2013-04-10；修订日期：2013-06-17基金项目：国家自然科学基金项目（编号：51109153）；苏州市科技局科技支撑计划社会发展项目（编号：SS201129）。作者简介：李翠梅，女，安徽定远人，博士后，副教授，硕士生导师，研究方向为城市水资源与给水排水工程设计与运行最优化。E-mail：cuimeili@163.comhttp://www.resci.cn李翠梅等：基于多目标规划的城市水资源应急管理模型

7、研究15852013年8月[17]端和突发事件越来越呈现频繁的趋势，水资源应急型。2011年刘徳地等以经济效益和谐度、社会效管理模型研究成为解决我国面临的水资源管理重益和谐度、环境效益和谐度为三大目标建立水资源要问题之一。优化配置模型，采用混沌和声搜索算法对其求解，[18]国外对水资源应急管理进行了大量的研究。并成功应用于北三河流域。[1]MichaelJ.Kuby等研究了大坝的多目标优化模型；城市应急供水配置是建立在水资源优化配置NigelW.T.Quinn等研究了应急状态下环境响应系的基础上，考虑在不同的应急状态下，运用工程措[2]统；C.C.Do

8、rea研究了应急状态下水处理混凝剂的施与优化手段，对居民生活用水和工业用水进行科[3]选择和使