区域水资源的优化配置模型.pdf

第43卷第2期浙江大学学报(工学版)Vol.43No.2
2009年2月JournalofZhejiangUniversity(EngineeringScience)Feb.2009

DOI:10.3785/j.issn.10082973X.2009.02.027

区域水资源的优化配置模型

孙志林,夏珊珊,许丹,叶桢
(浙江大学水利与海洋工程学系,浙江杭州310028)

摘要:基于多目标非线性规划原理,提出了一种适用于多水源、多用户的区域水资源优化配置模型.充分考虑经
济效益、用水费用和区域均衡性多个目标,构造了一个新的非线性综合目标函数.以需水量和可供水量为约束条
件,采用序列二次规划法求解函数最优值.将该模型用于某市水资源分配,获得了3个规划水平年在3种保证率条
件下的优质水资源优化配置方案.结果表明,采用提出的优化方案可以显著提高经济效益,并为未来水资源分配决
策提供较为科学的依据.提出的模型具有参数设置灵活等优点,可供缺水地区水资源调配时参考应用.
关键词:区域水资源;多目标规划;数学模型
中图分类号:TV21文献标识码:A文章编号:1008973X(2009)02034405

Optimalallocationmodelofregionalwaterresources

SUNZhi2lin,XIAShan2shan,XUDan,YEZhen
(DepartmentofHydraulicandOceanEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310028,China)

Abstract:Basedontheprincipleofnonlinearmulti2objectiveprogramming,amodelforoptimalallocation
ofregionalwaterresourceswithmulti2sourcesandmulti2consumerswasdeveloped.Anewnonlinearinte2
gratedobjectivefunctionwasintroducedinthemodel,whichsyntheticallytakeseconomicbenefit,costof
waterusageandwaterresource’sequilibriumdistributionintoaccount.Withtherestrictionofwaterde2
mandandsupply,theobjectivefunctionoptimalvaluewascalculatedbysequentialquadraticprogram2
ming.ThemodelwasappliedtowaterresourceallocationinCixiCity,andtheoptimalschemesforthe
distributionofhighqualitywaterresourcesunderthreeassuranceratesofwatersupplyinthreeplanyears
wereobtained.Theresultsindicatethattheschemescanincreaseobviouslytheeconomicbenefitandpro2
videascientificdecisionforfuturewaterallocation.Thismodelcanflexiblysetparametersandisavailable
fortheallocationofwaterresourceinregionswithshortsupplyofwater.
Keywords:regionalwaterresource;multi2objectiveprogramming;optimalallocation

水资源优化配置是指在流域或特定区域内,遵期,Maass等人[1]将系统分析方法引入水资源规划.
循自然的可持续发展原则,通过各种工程或非工程在此后几十年中,水资源优化配置理论和方法研究
措施对有限的水资源进行空间、时间上的调配,在不取得了长足的进展,线性规划、动态规划[2]、多目标
影响生态环境的前提下,尽量满足各区域的用水需规划[3]、群决策[4]和大系统理论[5]等运筹学方法被
求,协调各用水单位的矛盾,努力使水资源发挥最大广泛应用于水资源优化配置.国内的水资源优化配
的社会效益和经济效益,促进流域及区域经济的持置研究始于20世纪80年代初,从宏观经济水资源
续、稳定发展和生态环境的健康、稳定.优化配置模型[6]发展到了多层次、多地区、多目标的
流域水资源配置研究始于20世纪50年代后大规模水资源优化配置[