区域水资源优化配置的大系统分解协调模型研究

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1、第一章绪论在“七五”国家重点科技攻关项目中加以提高和应用。该项研究成果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，成为我国水资源配置研究的雏形。之后，水资源优化配置在国内引起了足够重视，经过20多年的发展，我国对水资源的规划配置方面进行了较多的研究。“八五”期间，中国水利水电科学院、清华大学等几个合作单位，在国家“八五”攻关和其它国际合作项目中，将宏观经济、系统方法与区域水资源规划相结合，提出了基于宏观经济的水资源优化配置理论和多层次、多目标、群决策优化配置方法，在水资源优化配置的概念、目标、平衡关系、需求管

2、理、经济机制及模型的数学描述等方面，均有创新性进展，并在华北、新疆北部及其他部分省市得到较广泛应用。甘泓和尹明万(1998)结合邯郸市水资源管理项目““，率先在地市一级行政区域研究和应用了水资源配置动态模拟模型，并开发出界面友好的水资源配置决策支持系统。尹明万和李令跃等(1999)结合大连市大沙河流域水资源实际情况，研制出了第一个针对小流域规划的水资源配置优化与模拟耦合模型⋯1。“九五”期间，图家重点科技攻关项目，由中国水利水电科学研究院和宁夏水文水资源勘测局共同承担的课题“宁夏水资源优化配置与可持续利用战略研究”中，根据宁夏的实际情况和亟待解决的问题，基于

3、社会经济可持续发展和水资源可持续利用的观点，利用水资源系统分析的理论和方法，以及人工智能、决策支持系统等技术，对宁夏水资源优化配置与可持续利用战略进行系统地分析和研究，提出了一套适合干旱半干旱地区水资源优化配置与可持续利用战略研究的理论体系。在此期间，“九五”国家重点科技攻关项目“西北地区水资源合理开发利用与生态环境保护研究”中o31，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

4、。王浩、秦大庸和王建华等(2001)在“黄淮海水资源合理配置研究”中“。1，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，是我国水资源河海人学顾士学位论j[区域水资源优化配置的大系统分解mt嘲模型研究配置理论与方法研究的新进展。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、部门和空帕J上的三维优化分配理论模型体系㈨。尹明万

5、和i胄f新民等(2002)结合河南省水资源综合规划试点项目，在国内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罱动态模拟模型，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，能够将多种水资源进行时空调控，实现动态配置和优化调度模拟有机结合的模型系统，为科学地制定各种水源配置方案提供了强有力的技术支撑。贺北方等(2002)研究和提出一种基于遗传算法的区域水资源优化配置模型，利用大系统分解协调技术，将模型分解为二级递阶结构，同时探讨了

6、多目标遗传算法在区域水资源二级递阶优化模型中的应用‘”1。赵建世、王忠静和翁文斌(2002)在分析了水资源配置系统的复杂性及其复杂适应机理分析的基础上，应用复杂适应系统理论的基本原理和方法，构架出了全新的水资源配置系统分析模型“⋯。谢新民和岳春芳等(2003)针对珠海市水资源开发利用面临的问题和水资源管理中出现的新情况，采用现代的规划技术手段，包括可持续发展理论、系统论和模拟技术、优化技术等，在国家“九五”重点科技攻关研究成果的基础上，建立了珠海市水资源配置模型——基于原水一净化水耦合配置的多目标递阶控制模型“”，为珠海市未来20年时间尺度上的水资源优化配置

7、和统一管理提供了的依据。1．2．2国外研究国际上所进行的流域水资源配置行为，所依赖的内在机制可划分为四个方面，即以边际成本价格进行水资源配置、以行政管理手段的公共(行政)水资源配置、以市场运行机制进行水资源配簧和以用户进行水资源配置001。国外以水资源系统分析为手段，水资源合理配最为目的的研究，最早可追溯到20世纪40年代Masse提出的水库优化调度问题。到了20世纪50～60年代，主要是提出一些设想。如科罗拉多“1(1960)的几所大学对计划需水量的估算及满足未来需水量的途径进行了研讨，体现了水资源优化配置的思想；Baras(1963)和Burt(1964

8、)把动态规划用于地下水和地表水联合调度：美国经济学家