不確定環(huán)境下城市需水量預測及多水源聯(lián)合供水調度研究.pdf

1、水資源是維持城市生存和發(fā)展的物質基礎。供水系統(tǒng)作為保證水資源滿足城市用戶需求的基本設施，其在供、需兩方面都存在著較強的不確定性，它們通過影響系統(tǒng)的正常運行，從而威脅城市生產生活，造成損失。通過需水量預測調節(jié)供水量可使系統(tǒng)達到供需平衡，減少資源浪費、避免用水危機。此外，將區(qū)域水資源進行合理配置，對指導城市供水規(guī)劃建設有重要意義。目前，水資源管理的理論與實踐方面都存在著不足之處，仍需進一步研究。
　　本文基于不確定統(tǒng)計與不確定集理論，

2、構建回歸模型，并利用該模型對城市各用戶需水量進行預測;針對供水系統(tǒng)的特征，建立基于不確定變量的多目標機會約束規(guī)劃模型，為決策者提供水源調度過程中系統(tǒng)效益與違約風險之間的權衡分析;最后，將所建模型應用到邯鄲市水資源管理中。本文的主要研究內容如下:
　　第一，建立系數(shù)為不確定集的回歸模型，針對系數(shù)分別為對稱三角不確定集、對稱梯形不確定集及正態(tài)不確定集的線性回歸模型，提出了估計未知參數(shù)的線性規(guī)劃和非線性規(guī)劃方法;通過分析影響城市各用戶需

3、水量的因素，基于所建立的不確定線性回歸模型，對不同規(guī)劃水平年城市生活、工業(yè)、農業(yè)及生態(tài)環(huán)境需水量進行預測。
　　第二，結合供水系統(tǒng)多水源、多用戶、多目標的特點，考慮在突發(fā)事件發(fā)生時，無法滿足約束條件而造成的優(yōu)化方案過于保守問題，建立基于不確定變量的多目標機會約束規(guī)劃模型。模型用不確定變量表示不確定型參數(shù)，用不確定測度度量事件發(fā)生的可能性，將水源供水調度產生的經濟、社會和生態(tài)環(huán)境效益設定為目標函數(shù)，期望在滿足水源供水及用戶需水平衡的

4、條件下，實現(xiàn)整體效益的最大化;之后，基于逆不確定分布，將多目標機會約束規(guī)劃模型轉化為等價的確定性模型，利用Lingo軟件求得最優(yōu)供水調度方案。
　　第三，以邯鄲市為例，利用已構建的不確定回歸模型，對2020年邯鄲市主城區(qū)生活、工業(yè)、農業(yè)及生態(tài)需水量進行預測;隨后，基于需水預測結果，將多目標機會約束規(guī)劃模型應用到多水源供水規(guī)劃中，確定最優(yōu)供水調度方案。
　　本文的研究將進一步完善需水量預測方法，拓寬不確定統(tǒng)計和不確定規(guī)劃的應用