考慮不確定性的榆林市榆陽區(qū)水資源優(yōu)化配置及配置系統(tǒng)和諧性研究.pdf

1、水資源是人類生存和社會發(fā)展必需的基礎(chǔ)性自然資源，同時也是不可替代的戰(zhàn)略性經(jīng)濟(jì)資源。隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和近年來人口城鎮(zhèn)化步伐進(jìn)程的加快，環(huán)境生態(tài)問題越來越多，水資源水量性短缺與水質(zhì)性短缺現(xiàn)象日益凸顯，供需矛盾日益尖銳，已經(jīng)成為制約社會發(fā)展的瓶頸，對有限的水資源進(jìn)行優(yōu)化配置成為緩解這一矛盾的有效途徑。自上世紀(jì)50年代始，水資源優(yōu)化配置的研究成果豐碩，但是這些成果真正應(yīng)用于實(shí)踐中的卻很少，究其根源主要是水資源系統(tǒng)中各因素的不確定性和復(fù)雜性

2、沒有得到全面考慮，使得研究成果與水資源系統(tǒng)的實(shí)際情況相差較大。本文綜合考慮資源、環(huán)境、社會經(jīng)濟(jì)之間的復(fù)雜性，將不確定理論研究成果應(yīng)用到水資源優(yōu)化配置中，并以陜西省榆林市榆陽區(qū)為例進(jìn)行實(shí)證研究。經(jīng)數(shù)據(jù)對比，該研究方法更符合城市水資源應(yīng)用的實(shí)際情況。最后，在配置成果的基礎(chǔ)上，對水資源系統(tǒng)的和諧性進(jìn)行評價。主要研究成果如下:
　　1、對榆陽區(qū)水資源進(jìn)行分析，初步探明了榆陽區(qū)的水資源基本情勢，指出了榆陽區(qū)水資源在可持續(xù)開發(fā)利用過程中存在的

3、主要問題及解決的建議。
　　2、以2013年為現(xiàn)狀水平年，以2020年和2030年為規(guī)劃水平年，分別用定額法、灰色預(yù)測模型、灰色預(yù)測模型群、指數(shù)函數(shù)模型、線性函數(shù)模型、二次多項(xiàng)式模型對榆陽區(qū)需水進(jìn)行預(yù)測，分別進(jìn)行擬合對比分析及未來需水量預(yù)測趨勢分析，得出近期預(yù)測精度:灰色預(yù)測模型群模型＞二次多項(xiàng)式模型＞灰色預(yù)測模型＞指數(shù)函數(shù)預(yù)測模型＞線性函數(shù)模型;中遠(yuǎn)期預(yù)測精度:灰色預(yù)測模型＞指數(shù)函數(shù)預(yù)測模型＞線性函數(shù)模型＞二次多項(xiàng)式模型＞灰色預(yù)

4、測模型群模型;對時間序列的敏感度為:灰色預(yù)測模型群模型＞二次多項(xiàng)式模型＞線性函數(shù)模型＞指數(shù)函數(shù)預(yù)測模型＞灰色預(yù)測模型。在實(shí)用意義上，針對近期預(yù)測，灰色預(yù)測模型群法更具有現(xiàn)實(shí)使用價值，而針對中遠(yuǎn)期需水量預(yù)測，灰色預(yù)測模型比較穩(wěn)定，為城市水資源規(guī)劃提供決策依據(jù)。
　　3、在榆陽區(qū)定額法需水量預(yù)測的基礎(chǔ)上，對榆陽區(qū)水資源進(jìn)行供需平衡及承載力分析。經(jīng)分析，根據(jù)榆陽區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，在規(guī)劃年2020年與2030年，人口規(guī)模及經(jīng)濟(jì)發(fā)展均存在超載

5、現(xiàn)象，所以必須對榆陽區(qū)的水資源進(jìn)行優(yōu)化配置，使社會、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境能夠協(xié)調(diào)發(fā)展，達(dá)到效益最大化，趨近榆陽區(qū)經(jīng)濟(jì)規(guī)劃預(yù)期。
　　4、以榆陽區(qū)規(guī)劃水平年2020年、2030年75％保證率為例，在分析水資源系統(tǒng)不確定性及復(fù)雜性的基礎(chǔ)上，選用基于不確定性基本理論的不確定模糊多目標(biāo)規(guī)劃模型(IFMOP)對榆陽區(qū)進(jìn)行水資源優(yōu)化配置，以經(jīng)濟(jì)、社會及環(huán)境效益綜合效益最優(yōu)為目標(biāo)，將水資源系統(tǒng)中某些不確定因素以區(qū)間參數(shù)表示，在區(qū)間變化范圍內(nèi)，以交互式運(yùn)算

6、為基礎(chǔ)，用LINGO軟件進(jìn)行編程，對配置模型內(nèi)變量進(jìn)行求解，得到配置方案。
　　根據(jù)配置方案，分別從配置結(jié)果、行業(yè)配水結(jié)構(gòu)、水源供水結(jié)構(gòu)、新增水源行業(yè)補(bǔ)水狀況、行業(yè)缺水五方面進(jìn)行分析，確定優(yōu)化配置方案。優(yōu)化后的榆陽區(qū)水資源承載能力增強(qiáng)，模型具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用性。
　　5、針對水資源配置系統(tǒng)在社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、管理四方面的綜合性，考慮評價過程中的模糊性和不確定性，將區(qū)間數(shù)引入層次分析法，建立區(qū)間層次分析法模型。本文分別運(yùn)用層次