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基于多目标遗传算法的水资源优化配置研究
基于多目标遗传算法的
水资源优化配置研究
——— 以徐 州 市 为例
张 伟 聂 锐 王 慧
内容提要 本 文 以可持续发展 理 论 为指导 思想 ,以社会、经济和生 态环境多目标协 调
发展 为宗旨 ,构建水资源优化 配置模型 ,借助 Matlab 工具箱 中的多目标遗传算法进行 求解 ,
以期获得社会 、经济、生 态环境协调发展的 最佳综合 效益 。 并 以徐州市沛县为例进行 算例 分
析 , 得 出沛县 2015 年规 划水平年 的水资源优化 配置方案 , 验证 了该 方 法的可行 性和 有效
性 ,为徐州市水资源的 高效利 用提供理论借鉴 和 实践依据 。 同时本 文 的研究 还对保护 南水
北调东线工程的顺利 实施,促进整个 南水北调沿线地 区的社会经济发展也有 着重要的意义 。
关键词 水资源配置 多目标 遗传算法 徐州市
DOI:10.13858/j.cnki.cn32-1312/c.2014.03.038
张 伟 ,中国矿 业 大学管理 学院博士研究生 221009
聂 锐 ,中国矿 业 大学管理 学院教授 221009
王 慧 ,中国矿 业 大学管理 学院讲 师 221009
一、 引 言
近年来,资源短缺、环境恶化、灾害频发等严重阻碍了我国社会经济的发展,特别是我国水资源东
多西少、南多北少,空间和时间的分布不均使得水资源利用率及其低下。因此如何合理分配有限的水
资源、提高水资源的利用价值便成为亟待解决的问题。本文以区域水资源系统为研究对象,依据可持
续发展基本理论和技术、经济、管理等手段,对地表水、地下水、南水北调水和中水四种水源,通过技术
手段和管理方式的优化,在各分区内的工业、农业、生活和生态环境四种用水部门间进行科学分配,以
规避该地区水资源时间和空间分布的不均衡风险,实现水资源的高效利用和社会、经济、生态环境的
协调发展。为了研究的便捷性和直观性,本文以徐州市为例进行水资源配置的算例分析[1]。
资助项目:
教育部人文社会科学研究青年基金项目(11YJC630205),水资源配置中的期权契约设计及其最优策略
研究—— ;中国矿业大学社会科学基金(2009W4),水资源配置中的期权契约设计及其最优策略研
—以南水北调东线为例
究—— ;中国矿业大学211 工程三期重点学科建设项目(A90202),煤炭产业发展战略与煤矿安全
—以南水北调东线为例
管理。
[1]薛丽芳、谭海樵、孔祥光:《基于水安全的徐州城市发展策略》,《成都理工大学学报( 自然科学版)》2009 年第5 期。
266
江苏社会科学 2014 年第 3 期 江苏发展研究
徐州市位于江苏省西北部、苏鲁豫皖四省交界处,是重要的综合性交通枢纽和淮海经济区的中心
城市。早在八十年代,徐州市就被列为全国40 个严重缺水城市之一。改革开放以来徐州市人口、经济
和空间快速增长,与此同时带来了资源匮乏、环境破坏等严重不协调问题,特别是水资源和水环境问
题。近年来,水质型缺水更为严重,水资源问题已严重制约了该地区经济社会的持续发展。因此,如何
高效利用有限的水资源,提高水资源的利用率,便成为徐州市社会经济发展亟待解决的问题。对徐州
市水资源进行优化配置,不仅有利于徐州市水资源的合理开发和高效利用,还对保护南水北调东线工
程的顺利实施,促进整个南水北调沿线地区的社会经济发展也有着重要的意义[1]。
根据以上研究目标,本文以可持续发展理论为指导思想,构建基于经济、社会、环境协调发展的多
目标优化模型,并借助遗传算法进行求解,以获得该地区的最佳综合效益,最后以徐州市沛县为例进
行算例分析,验证该方法的可行性和有效性。
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