【S县水资源优化配置模型建立与求解分析案例12000字】

S县水资源优化配置模型建立与求解分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u24777S县水资源优化配置模型建立与求解分析案例 分析表5-6缺水程度可知，基本节水方案下，由于现阶段城市化进程的加快，各用户用水需求的日益增长，致使缺水现象仍会发生，且缺水情况主要表现在生产部门，在生产用户配水中，综合考虑经济效益和生态效益，尽量保证第二产业与第三产业生产用水的基本需求，允许少量缺水，但由于农业部门用水公平系数较低，相较于其他两个生产部门出现缺水情况较为严重。2025年，黄土台塬区、渭河阶地区、洛南沙苑区和黄河滩地区的农业缺水率依次为：2.84%、4.93%、1.31%、3.38%；第三产业缺水率依次为：1.86%、2.27%、3.98%、1.86%；第二产业的缺水率依次为：1.03%、1.35%、1.93%、0.91%，全县域第一、二、三产业的整体缺水率依次为：4.39%、2.57%、1.32%。2035年缺水现象较2025年更为明显，农业用水方面，黄土台塬区、渭河阶地区、洛南沙苑区和黄河滩地区的缺水率依次为：1.95%、6.91%、6.94%、1.97%；第三产业用水方面，黄土台塬区、渭河阶地区、洛南沙苑区和黄河滩地区的缺水率依次为：3.49%、3.78%、4.62%、3.99%；第二产业用水方面，黄土台塬区、渭河阶地区、洛南沙苑区和黄河滩地区的缺水率依次为：1.83%、2.28%、2.13%、2.20%，此时，全县域第一、二、三产业的整体缺水率也有了显著增加，分别为：6.59%，2.17%，3.93%。虽然以上缺水率均未超过7%，可适当通过采用一定农艺措施或调整农业种植结构，使得县域用水矛盾可得到一定的缓解，但随着规划年中来水保证率P值的增加，水资源供需矛盾的进一步恶化，供不应求现象加剧，结合前文水资源系统的影响因子的占比，得出，基本节水方案下，恐难以保证大荔县社会、经济的平稳发展。推荐节水方案下，由于推荐使用节约用水规划，采取调整县域产业结构、适当提高水价、合理抑制用户用水需求和保护生态环境等举措，使得来水保证率P=75%时，大荔县不同子区域之间各用水户的用水需求均得到了满足。2025年，黄土台塬区、渭河阶地区、洛南沙苑区和黄河滩地区4个子区域的配水量分别为：3706.74万m3、12391.00万m3、3380.67万m3、2752.13万m3，总计22234.53万m3；2035年，黄土台塬区、渭河阶地区、洛南沙苑区和黄河滩地区4个子区域的配水量分别为：3981.00万m3、12801.68万m3、3451.60万m3、2926.83万m3，总计23168.47万m3。纵向比较可知，2035年各子区域的配水量较2025年均有一定的增长，符合县域用水规律变化特征；横向比较可知，各子区域配水量情况均与前文预测所得出的需水量结果一致，可见推荐节水方案下，来水保证率P=75%时，大荔县2025年和2035年的可供水总量大于该条件下的需水总量，可满足当地社会经济的可持续发展，符合大荔县水资源综合规划要求，进一步表明配置结果合理，验证了基于模拟退火粒子群算法的优化配置模型的可行性。综上，分析大荔县水资源优化配置结果表明，推荐节水方案更能满足黄土台塬区、渭河阶地区、洛南沙苑区和黄河滩地区等各子区域的用水需求，更能保证当地社会、经济的可持续发展。为进一步缓解县域供需水矛盾，本文建议使用推荐节水方案。1.4.3配置目标分析基于缺水程度分析结果，对大荔县推荐节水方案下的水资源优化配置结果进行输出，进一步得出配置模型中3个不同目标函数的效益值，如表5-7所示：表5-7大荔县不同水平年推荐节水方案下的水资源优化配置效益值Table5-7BenefitvalueofoptimalallocationofwaterresourcesunderrecommendedwatersavingschemesindifferentlevelyearsinDaliCounty水平年来水水平fec/万元fso/%fec/(t·年-1)202550%175457.9302657.2975%166198.6202656.2795%163676.5112.33%2649.13203550%227451.5603974.5675%212340.9503972.1395%207871.0214.96%3961.92由表5-7可知，大荔县在规划水平年2025年和2035年的推荐节水方案下，经济效益fec、社会效益fso和生态效益fec的总体变化规律符合县域用水特点。2025年，来水保证率P值由50%到95%变化时，大荔县供水净效益减小，县域综合缺水率增大，COD排放总量减少；2035年，三个目标效益值均比2025年有一定幅度增加，这是由于大荔县城市化进程加快，社会经济快速发展的同时，各用水户的用水量增加促使的，且三个目标效益值的的变化规律与2025年保持一致。上述现象符合多目标优化模型的特征与变化趋势，即某一效益目标的改善(如COD排放总量减少)是以牺牲其他效益目标的利益(即供水净效益减小、综合缺水率增加)为代价，这表明3个目标效益之间的关系是相互竞争、相互制约。1.4.4模型适应性分析本文通过构建以社会、经济、生态效益为目标的综合评价函数，建立大荔县水资源优化配置模型，利用模拟退火粒子群算法求解，得到两个节水措施（基本节水、推荐节水）、两个规划水平年（2025年、2035年）、三个来水保证率（P=50％、75％、95％）情况