基于遺傳算法的區(qū)域水資源質(zhì)與量聯(lián)合優(yōu)化配置的研究.pdf

1、本文以湛江市為例，建立了該區(qū)域水資源質(zhì)與量聯(lián)合優(yōu)化配置模型，使用了最近發(fā)展起來的新的優(yōu)化方法——遺傳算法對模型進行求解。具體內(nèi)容以及取得的研究成果如下： （1）在闡述水資源的含義的基礎(chǔ)上，引出了水資源質(zhì)與量聯(lián)合優(yōu)化配置問題及其研究的意義。然后對國內(nèi)外的水資源優(yōu)化配置的研究進展進行較為詳盡的綜述，并指出其未來發(fā)展方向，指出了本文所做研究的意義。 （2）系統(tǒng)介紹了遺傳算法的基本原理與實現(xiàn)技術(shù)，指出基本遺傳算法的不足，對其進行

2、了相應改進設(shè)計：在選擇方法上，采用了正規(guī)幾何排序法和競爭選擇法結(jié)合；在變異上提出自適應變異的方法；在執(zhí)行策略上，使用了遺傳模擬退火混合算法；在處理約束上，使用精確不可微罰函數(shù)法。并以兩個優(yōu)化函數(shù)為例，證明了該改進遺傳算法在克服基本遺傳算法早熟問題和對約束條件的處理上都是可行有效，并且更加優(yōu)越。因此，本文將此算法作為湛江市水資源質(zhì)與量聯(lián)合優(yōu)化配置模型的求解單目標優(yōu)化的方法。 （3）系統(tǒng)論述了水資源優(yōu)化配置的理論，分析了水資源質(zhì)與量

3、聯(lián)合優(yōu)化配置的總體思路。詳細探討了優(yōu)化配置目標的度量和選擇，在此基礎(chǔ)上建立了以社會、經(jīng)濟、環(huán)境、生態(tài)四方面綜合效益最大為目標的區(qū)域水資源質(zhì)與量聯(lián)合優(yōu)化配置模型，它給出了具體的目標和約束條件的表達式，并指出模型具有大系統(tǒng)、多目標等特點，因此本文接著介紹了水資源大系統(tǒng)分析方法，以及常用的多目標求解方法，探討了基于遺傳算法的水資源優(yōu)化配置模型的兩種求解技術(shù)和方法：多目標分解協(xié)調(diào)遺傳算法和大系統(tǒng)總體優(yōu)化遺傳算法。為湛江市水資源優(yōu)化配置模型的求解

4、提供了具體的方法。 （4）選取廣東省湛江市為研究對象，將該市水資源系統(tǒng)分成6個子區(qū)，建立了整個市的水資源質(zhì)與量聯(lián)合優(yōu)化配置模型。然后分析確定模型參數(shù)，編制了大系統(tǒng)總體優(yōu)化遺傳算法的計算機程序，并以兩個水平年（2010，2020年）三個保證率（50％，75％，90％）的水資源情況為依據(jù)，對模型進行求解，得到了全市的水質(zhì)水量配置結(jié)果。然后對配置結(jié)果進行分析，分析的結(jié)果表明，優(yōu)化配置的結(jié)果是符合模型參數(shù)的設(shè)置以及湛江市的實際情況并且達