区域水土资源优化配置研究及应用

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1、河海大学硕士论文区域水土资源优化配置研究及应用布恰当、数量质量合适的水资源需求的不断增长，已促使水资源工程师和规划者们必须运用更为复杂的水资源系统规划方法解决水资源问题。1985年，Yeh发表’论文全面回顾了二十世纪60年代以来己出现的各种水库运行及管理数学模型，分析了各类模型的特点、适用条件和尚存在的缺陷【13l。90年代由联合国出版的《水与可持续发展准则：原理与政策方案》充分分析了水资源与经济社会发展的关系以及在亚太地区所取得的成功实例，确定了水资源开发在可持续发展中的基本准则和地位，明确指出：水资源与经济社会发展紧密相连，‘其多行业属性和多用途特性使在可持续发展过程

2、中的水资源工程规划与实施变得极其复杂；《亚太水资源利用与管理手册》回顾了亚太地区水资源保护、水质、水生态系统现状，提出了水资源利用和管理的战略目标和实施方法嘲。(2)国内进展我国于20世纪60年代开始了以水库优化调度为先导的水资源分配研究。水库调度的研究经历了两个阶段，第一阶段是以常规调度方法为主的经验寻优调度阶段。该阶段调度方法简单直观，但没有充分发挥水库的调控作用，难以处理多目标、多约束和复杂水利系统的调度问题。针对这一问题，人们在水库调度实践中，对一些常规调度方法进行了改进，提出了如利用判别系数和调度图相结合的方法进行水电站群的径流补偿调节等；第二阶段是以运筹学为基

3、础的水库群优化调度阶段，发展到现在，大致可以划分为线性规划、非线性规划、动态规划、模拟技术、控制方法、神经网络方法、遗传算法、多目标决策技术、大系统理论与方法、随机优化方法、模糊优化方法以及衍生的一些其他方法等【1矾。80年代初，由华士乾教授为首的研究小组对北京地区的水资源利用系统工程方法进行了研究，并在国家“七五"攻关项目中加以提高和应用。该项研究考虑了水量的区域分配、水资源利用效率、水利工程建设次序以及水资源开发利用对国民经济发展的作用，成为水资源系统中水量合理分配的雏形隅1。“八五"期间，国家科委和水利部启动了“八五"国家重点科技攻关专题“华北地区宏观经济水·资源规

4、划理论与方法”，形成了基于宏观经济的区域水资源优化配置理论，该理论在对基于宏观经济的区域水资源优化配置问题的描述，经济发展与水资源配置的相互作用，区域持续发展的目标，决策模式，定性与定量相结合的分析手段，各选方案中的主要平衡关系，区域宏观经济与水利工程经济的关系，以及水资源4第一章绪论系统的开发、利用、保护与管理的定量化等方面，都取得了实质性的进展。专题在国内外首次提出了区域水资源优化配置的交互式多目标多层次多决策者的决策方法，研制出了区域水资源优化配置决策支持系统，并应用所研制的水资源优化配置决策支持系统，对华北地区的水资源优化配置进行了方案研刭171。中国水利水电科学

5、研究院、黄河水利委员会和长江水利委员会等，分别结合亚洲银行海南项目、UNDP华北水资源管理项目、国家“八五”攻关华北地区宏观经济水资源配置模型、世界银行黄河流域经济模型、新疆北部地区水资源可持续开发利用项目以及南水北调项目等，开发和改进了水资源配置优化模型和模拟模型，有效地解决了一批区域性水资源综合规划问题，取得了较好的效果【16】。在“九五"攻关项目“西北地区水资源合理开发利用及生态环境保护研究’’中，水资源配置的范畴进一步拓展到社会经济一水资源一生态环境系统，并将生态用水纳入到了水资源合理配置体系中，衍生出了具有可操作性的生态需水计算方法，提出了面向生态的水资源生态经

6、济系统合理配置方法，是目前国内区域水资源配置方法的新成果【18】。甘泓、尹明万等结合新疆的实际情况，研制出了第一个可适用于巨型水资源系统的智能型模拟模型，该模型有两个突出特点：一是考虑了生态供水的要求；二是水系统巨大，要素众多，为保证计算精度和加快计算速度，模型中采用了智能化技术。王浩、秦大庸和王建华等在“黄淮海水资源合理配置研究’’中，首次提出水资源“三次平衡’’的配置思想，系统地阐述了基于流域水资源可持续利用的系统配置方法，其核心内容是在国民经济用水过程和流域水循环转化过程两个层面上分析水量亏缺态势，并在统一的用水竞争模式下研究流域之间的水资源配置问题，是我国水资源配

7、置理论与方法研究的新进展【191。王劲峰和刘昌明等(2001)根据我国水资源供需平衡在空间上的巨大差异，造成区际调水的需求，提出了水资源在时间、部门和空间上的三维优化分配理论模型体系【201。尹明万和谢新民等结合河南省水资源综合规划试点项目，根据国家新的治水方针和“三先三后”的原则，在国内外首次建立了基于河道内与河道外生态环境需水量的水资源配置动态模拟模型，无论从规划思想、理念和理论上，还是从模型技术、仿真与求解方法上都有所创新和突破，该模型是一个充分反映了水资源系统的多水平年、多层次、多地区、多用户、多水源、多工程的特性，能