资源描述：
《基于净效益最大化的区域水资源优化配置》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第35卷第2期河海大学学报(自然科学版)Vol.35No.22007年3月JournalofHohaiUniversity(NaturalSciences)Mar.2007基于净效益最大化的区域水资源优化配置112耿福明,薛联青,吴义锋(1.河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京210098;2.东南大学土木工程学院,江苏南京210096)摘要:根据水资源价值、边际机会成本、最优化数学等理论,基于水资源净效益最大化的水资源优化配置思想,以水资源承载力、用水部门生存条件、用水公平性及可持续发展约束等水资源开
2、发利用约束为准则,建立了基于水资源净效益最大化的水资源优化配置模型.将模型应用于南水北调受益区,对该区域2010年丰水年份、枯水年份的水资源量在经济效益最大化的条件下进行优化配置.研究结果为区域水资源优化管理与配置提供了一定的科学依据.关键词:水资源;优化配置;净效益;模型;区域中图分类号:TV213.2文献标识码:A文章编号:1000O1980(2007)02O0149O04水资源是人类生存和经济社会发展的重要基础.随着人口剧增、灌溉农业扩大、工业化和城市化发展以及生活水平的提高,人类社会对水资源的依赖性越来越高.然而由
3、于地表水、地下水水源不断污染,水资源短[1]缺现象日益严重,如何将有限的水资源合理配置到各需水部门已成为解决水资源危机的重要问题.目前水[1O3]资源配置理论主要有以需定供、以供定需、基于宏观经济和可持续发展的水资源优化配置等.在水资源优化配置中,由于通常比较关注将水资源按一定的需求比例分配给各需水部门,而对产生的经济效益、水资源的边际成本等考虑不完全,因而缺乏有效的利益补偿和激励机制,妨碍了节水水平和水资源利用效率的进一[4O6]步提高,在一定程度上造成水资源整体配置的不合理.本文根据水资源价值、边际机会成本、最优化数学
4、等理论,将水资源效益思想引入水资源配置中,阐述水资源配置效益最大化的配置机制,建立水资源优化配置数学模型,并应用于水资源较为缺乏的枣庄市,尽可能将枣庄市有限的水资源进行合理化分配,使其产生最大的经济效益.1基于水资源效益最大化的水资源优化配置模型1.1模型构成[7O8]水资源优化配置涉及多个决策主体,社会、经济、生态环境等多个决策目标.本文基于水资源净效益最大化的思想,建立了基于水资源净效益最大的水资源配置模型,以水资源净效益最大及缺水量最小为目标函数,以生存条件约束、承载力约束和用水公平性约束作为约束空间以平衡各部门的经
5、济用水量.建模过程中,将一个水资源区域划分为多个计算子区,通过各子区需水部门供水优先级的权重系数及各类水源向不同需水部门供水的权重系数来体现该区域产业发展规划,平衡各部门的经济用水量.1.1.1目标函数nj(k)i(k)nj(k)Mkkkkkkkkkkmaxfx(x)=∑∑∑(bi,j-ci,j)xi,jαi,jwj+∑∑∑(bc,j-cc,j)xc,jαc,jwj(1)k=1j=1i=1k=1j=1c=1nj(k)i(k)Mkkkmin(f2(x))=∑∑Fj-∑xi,j+∑xc,j(2)k=1j=1i=1c=1式中:f
6、1(x)———经济效益目标函数;f2(x)———缺水量目标函数;k———各子区序号;i———各子区中的独立水收稿日期:2006O08O11基金项目:国家自然科学青年基金资助项目(50609006);河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室对外开放创新基金资助项目(2003400519)作者简介:耿福明(1957—),男,山东成武人,博士研究生,主要从事水利工程、水资源研究.150河海大学学报(自然科学版)第35卷源序号;M———公共水源总数;c———各子区中的公用水源序号;j———各子区内的需水部门序号;j(k)——
7、—每k个子区内生产性用水部门数;i(k)———第k子区的独立水源数;Fj———第k子区第j用水部门在规划水平年k3k的规划需水量;bi,j———各子区内的独立水源向需水部门供水的效益系数,万元/m;bc,j———各子区内的公用3k水源向需水部门供水的效益系数,万元/m;ci,j———各子区内的独立水源向需水部门供水的费用系数,万元/3k3km;cc,j———各子区内的公用水源向需水部门供水的费用系数,万元/m;ai,j———各子区的独立水源向不同需kk水部门供水的权重系数;ac,j———各子区的公用水源向不同需水部门供水的
8、权重系数;wj———各子区需水部k3k门供水优先级的权重系数;xi,j———各子区的独立水源向各需水部门的供水量,万m;xc,j———各子区公用水3源向各需水部门的供水量,万m.1.1.2约束条件a.水资源承载力约束:供水量必须在供水工程的供水能力范围内,同时不超过水资源的利用潜力.公共水源承载力约束条
