水资源问题供水算法
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两种水资源调度算法摘要:本文讨论了中国大陆的水资源调度问题。
水资源调度问题,本质是个运输问题。
本文在两种不同的假设下,利用线性规划和多目标规划的方法提出了相应的算法模型,并利用lingo语言,给出了相应的具体模拟结果。
关键词:水资源;调度问题中图分类号:tp393.1本文基于2013年美赛数学建模大赛b题[1]的假设,提出了两种水资源调度模型。
在水资源调度的过程中,我们首先以各地区距离和水资源紧缺情况为主要因素以线性规划的方法得到最优的调度方法,并灵活地采用加权的方法综合考虑各区域地势高低和水资源对其重要性等因素,对调度方案进行合理的优化,最后得到了令人满意的结果。
1 简单模型由中国统计年鉴[2],我们得到水资源有剩余的省份水资源供给量为2282,水资源缺乏的省份水资源需求量为2541,所以水资源的需求量大于供给量,为了使水资源得到充分的利用,我们进行如下的假设:i供给省份标识;j需求省份标识;cij供给省份i向需求省份j运输水的单位成本;xij供给省份i向需求省份j运输水量;ai供给省份供水量;bi需求省份需求量。
由于水资源应尽可能的得到充分利用,则各供给省份供给量用完,即。
由于水资源的需求量大于供给量,所以需求省份并一定能满足需求,即。
而,则表示完成某次调度之后的总成本,为了使总成本最低,建立如下线性规划:其中通过经纬度算出各省份省会距离近似取代供给省份i向需求省份j运输水的单位成本cij,然而实际问题中单位成本还需考虑地势的高低和水资源对各省份的重要性,我们采用公式:newcij=0.6*k*old*cij+0.4*p*old*cij+r(其中0.6和0.4为地势的高低和水资源对各需求省份的重要性对运输水的单位成本影响的权值,r为随机因子,视具体情况而定)其中p由上表数据我们可以得到水资源对各个需水省份的重要性指标,分为6个等级,取:p的数值越低,表示水资源对各个需水省份的重要性越大,单位成本越低,以增加供给省份向其供水的可能性。
水资源优化调度模型及算法研究一、绪论随着人口的不断增加和经济的不断发展,水资源的供需矛盾日益凸显。
为有效保障水资源的合理利用和管理,研究水资源优化调度模型及算法迫在眉睫。
本文旨在探讨水资源优化调度模型及算法的研究进展。
二、水资源优化调度模型1. 基于线性规划的水资源优化调度模型线性规划是一种常见的数学方法,可以用于优化许多实际问题,包括水资源优化调度。
该方法的优点在于能够快速得到一个最优解。
线性规划模型的数学形式如下:$$ Max \quad cx $$$$ s.t. \quad Ax \leq b $$其中,x是优化变量,c和A是常数矩阵,b是常数向量。
这个模型的含义是在满足约束条件Ax≤b的情况下,使目标函数cx最大化。
2. 基于动态规划的水资源优化调度模型括水资源优化调度。
该方法的优点在于可以考虑到历史时刻的决策对未来的影响。
动态规划模型的数学形式如下:$$ Max \quad \sum_{t=1}^{T}f_t(x_t,u_t) $$$$ s.t. \quad x_{t+1}=g_t(x_t,u_t) $$其中,x是状态变量,u是决策变量,f是收益函数,g是状态转移函数。
这个模型的含义是在满足状态转移方程x_{t+1}=g_t(x_t,u_t)的情况下,使收益函数f最大化。
3. 基于遗传算法的水资源优化调度模型遗传算法是一种常见的优化方法,可以用于许多实际问题,包括水资源优化调度。
该方法的优点在于可以在多个解空间中搜索最优解。
遗传算法模型的数学形式如下:$$ f(x_i),\quad 1 \leq i \leq N $$其中,x是优化变量,f是目标函数,N是种群数量。
这个模型的含义是在种群中搜索最优解x。
三、水资源优化调度算法1. 基于模拟退火的水资源优化调度算法括水资源优化调度。
该方法的优点在于可以在温度下降的过程中逐渐减小搜索范围。
模拟退火算法的数学形式如下:$$ f(x_i),\quad 1 \leq i \leq N $$其中,x是优化变量,f是目标函数,N是样本数量。
基于多目标遗传算法的水资源优化配置研究一、引言在全球严重的水资源短缺中,如何科学地配置和管理水资源已成为一个迫切的问题。
近年来,多目标遗传算法(MOGA)因其成熟的强优化性能和可拓展性而成为研究水资源优化配置的共有工具。
为了更好地解决水资源短缺问题,本文通过研究 MOGA 在水资源优化配置中的应用来提高水资源管理效率。
二、多目标遗传算法概述多目标遗传算法是一种用于解决多维度目标优化问题的常用算法。
该算法通过量化多个目标的优化值,然后将这些值作为遗传算法的适应度函数,从而进行多维度的优化计算。
通常,MOGA的应用包括以下步骤:首先,确定优化配置的多个维度(如成本、水利用率、水处理效率等);其次,开发和设计适应度函数;然后,通过遗传操作来更新进化种群并适应目标值。
最后,选择初始种群和适应度函数来寻求全局最优解或局部最优解。
三、水资源优化配置中 MOGA 的应用1.选择参数在执行 MOGA 时,依据所需的模态要素,选择适当的6-9峰值检测器作为初始种群,从中选取10-20个检测器再进行多目标遗传进化计算。
这样可以最大化地增加种群多样性和优化内部质量,提高算法求解速度和精度。
2.采用多目标优化适应度函数适应度函数是 MOGA 的重要部分。
在水资源优化配置中,由于涉及多个目标值的优化,因此需要采用多目标适应度函数。
现在,流行的目标设定值方法包括 Tchebycheff 法、加权_SUM 法、加权积法、模糊决策等。
不同的目标值设定方法需根据具体情况选择。
3.采用权重法来判定 Pareto 前沿在多目标遗传算法中,Pareto 前沿是指在解空间所有非支配解中的最大非支配解集合。
在水资源优化配置中,通过采用 Pareto 前沿可有效地确定最优解,而权重法是 MOGA 中判定 Pareto 前沿的常用方法,(即通过取不同权重设定组合,检测是否成为Pareto 前沿)。
正如上文所述,MOGA 算法是通过遗传操作来更新进化种群并适应目标值,这些操作包括选择、交叉和变异,被称为进化算子。
水资源短缺地区的供水方案研究水是生命之源,对于人类的生存和发展至关重要。
然而,在一些地区,水资源短缺成为了制约经济社会发展和居民生活质量提高的重要因素。
为了保障这些地区的用水需求,研究和实施有效的供水方案迫在眉睫。
一、水资源短缺地区的现状与问题水资源短缺地区通常面临着多种严峻的问题。
首先,自然降水不足,导致地表水和地下水资源匮乏。
其次,随着人口增长和经济发展,用水需求不断增加,进一步加剧了水资源的供需矛盾。
再者,水资源的不合理开发和利用,如过度开采地下水、水资源浪费等,使得水资源短缺的状况更加恶化。
此外,水污染也严重影响了水资源的可利用性,使得原本紧张的水资源更加稀缺。
二、供水方案的类型及特点1、跨区域调水跨区域调水是将水资源相对丰富地区的水引调到缺水地区。
这种方案能够在较大程度上解决缺水地区的水资源短缺问题,但需要建设大规模的水利工程,投资巨大,且可能对生态环境产生一定影响。
例如,我国的南水北调工程,有效地缓解了北方地区的水资源短缺状况。
2、海水淡化对于沿海地区的水资源短缺问题,海水淡化是一种可行的解决方案。
通过先进的技术将海水中的盐分去除,转化为可使用的淡水。
然而,海水淡化的成本较高,技术要求也较为复杂。
3、雨水收集与利用在一些地区,可以通过建设雨水收集设施,将雨水收集起来用于灌溉、生活用水等。
这种方案成本相对较低,但受降雨量和季节的影响较大。
4、污水回用对经过处理的污水进行再利用,用于工业生产、城市绿化等非饮用用途。
这不仅可以节约水资源,还能减轻污水排放对环境的压力。
5、地下水开采与回灌在合理规划和监管的前提下,适度开采地下水可以暂时缓解用水紧张。
同时,通过回灌等措施,保持地下水资源的平衡。
三、供水方案的选择与实施在选择供水方案时,需要综合考虑多种因素。
首先是当地的自然条件和水资源状况,包括地理环境、气候条件、水资源的分布和储量等。
其次,要考虑经济因素,包括方案的建设成本、运营成本和维护成本等。
城市智慧供水的模型与算法设计随着城市化进程的不断加快,城市规模越来越大,城市化水平越来越高,城市的供水问题也日益突出。
为了更好地解决城市供水问题,城市智慧供水技术应运而生。
本文将介绍城市智慧供水的模型与算法设计。
一、城市智慧供水的概述城市智慧供水是集合了先进传感与监测技术、智能计算与控制技术、水资源利用与节约技术、管理与服务技术等多个方面知识的一种高端供水方式。
它的特点是信息化、智能化、高效节能、系统周密、服务贴心等,能够满足城市不同供水水位、水质、供水量、水压等方面的需求,实现水资源的高效利用。
城市智慧供水技术主要包括供水需求预测、供水配额控制、水质在线监测、泵站运行优化、泄漏检测预警等多项内容。
这些都需要借助智能计算、大数据、云计算等先进技术来实现。
二、城市智慧供水的模型设计城市智慧供水的模型包括供水需求预测模型、供水配额控制模型、泵站运行优化模型等。
1.供水需求预测模型供水需求预测模型是根据历史数据、天气预报和推算算法等构建的。
其中历史数据包括近几年的供水量、天气情况、节假日等;天气预报包括当天和未来几天的气象情况;推算算法包括自回归模型(Auto Regression Model,ARM)和季节性自回归模型(Seasonal Auto Regression Model,SARM)等,以预测未来一定时期的供水需求。
通过提前预测供水需求,可以为后续的供水系统规划及供应计算提供数据支持。
2.供水配额控制模型供水配额控制模型是将预测的水量分配到各个供水单位的模型。
其原理是基于各个供水单位的历史供水量、人口密度、工业需求、特殊应急事件等因素,通过先进的水资源配置算法来进行的。
通过对各项参数进行加权比较,将获取到的未来供水需求按比例分配到各个供水单位中,保障单位用水的合理分配与操控。
3.泵站运行优化模型泵站运行优化模型是针对供水泵站的流量、电流等参数的控制、优化与计算。
该模型基于泵站运行的观察和数据分析,逐步学习和优化泵站运行参数,最大化效率并确保供水稳定性。
水利工程水资源调度的智能优化算法水资源是人类生存和发展的重要基础,尤其在水资源稀缺的情况下,水利工程水资源调度变得尤为重要。
为了实现对水资源的合理利用和优化调度,智能优化算法被广泛应用于水利工程中。
本文将介绍几种常用的智能优化算法,并探讨其在水利工程水资源调度中的应用。
一、遗传算法遗传算法是模拟生物进化过程的一种优化算法,通过模拟“适者生存,不适者淘汰”的过程,逐步寻找到问题的最优解。
在水利工程水资源调度中,遗传算法可以通过调整灌溉和供水的方案,实现对水资源的最优利用。
例如,可以通过调整灌溉时间和灌溉量,使得作物的灌溉需求得到满足的同时,节约水资源的使用。
二、粒子群算法粒子群算法模仿鸟群觅食的过程,通过模拟个体之间的信息传递和学习,最终找到最优解。
在水利工程水资源调度中,粒子群算法可以用于调度水库的蓄水和放水策略,以实现对水资源的合理调度。
例如,可以通过调整水库的蓄水线和出水线,控制水库的蓄水和放水速度,以适应不同季节的用水需求。
三、人工鱼群算法人工鱼群算法模拟鱼群觅食的行为,通过个体之间的信息传递和聚群,搜索到最优的解决方案。
在水利工程水资源调度中,人工鱼群算法可以用于调度灌溉系统中的喷灌器和滴灌器,以实现对灌溉水源的最优分配。
例如,可以通过调整喷灌器和滴灌器的布局和工作时间,使得灌溉水源能够覆盖作物的生长需求,减少水资源的浪费。
四、模拟退火算法模拟退火算法模拟金属退火过程,在局部搜索和全局搜索之间不断进行权衡,最终找到最优解。
在水利工程水资源调度中,模拟退火算法可以用于调度流域内不同河道的水量分配,以实现对水资源的优化利用。
例如,可以通过调整河道之间的水流量分配,满足不同地区的用水需求,避免水资源的过度集中或浪费。
综上所述,智能优化算法在水利工程水资源调度中具有重要意义。
遗传算法、粒子群算法、人工鱼群算法和模拟退火算法都可以应用于水资源调度中,通过优化水资源的利用,实现对水利工程的有效管理。
利用遗传算法优化水资源配置方案构建水资源是人类生活和经济发展不可或缺的重要资源,合理配置水资源的方案对于实现可持续发展至关重要。
遗传算法作为一种优化方法,可以帮助优化水资源配置方案的构建,从而实现高效利用保障水资源的可持续利用。
在构建利用遗传算法优化水资源配置方案时,首先需要明确目标函数和约束条件。
目标函数可以是最大化供水量、最小化水资源投入、最大化农田灌溉覆盖面积等,而约束条件则涵盖了水资源的可持续性、供需平衡、生态环境保护等方面的要求。
其次,对水资源配置方案的可行解进行编码。
编码形式可以采用二进制编码,将方案中的决策变量表示为二进制字符串,也可以采用浮点数编码,将决策变量表示为浮点数。
编码的选择需要根据具体问题的特点进行权衡,以提高计算效率和解的精度。
接下来是适应度函数的设计。
适应度函数用于评估染色体(即编码后的解)的优劣,即衡量方案的可行性和满足目标函数的程度。
适应度函数的选择需要综合考虑目标函数和约束条件,可以采用加权和的形式来综合考虑多个目标。
在遗传算法的迭代过程中,需要进行选择、交叉和变异操作,以产生新的子代种群。
选择操作根据染色体的适应度来选择优秀的个体,保留下来参与下一代的繁殖。
交叉操作通过随机选择两个个体,将其染色体部分进行基因交换,从而产生新的子代个体。
变异操作则是对染色体中的基因进行随机扰动,以增加种群的多样性。
经过多轮的选择、交叉和变异,遗传算法会逐渐找到适应度较高的优秀个体,从而优化水资源配置方案。
在算法的收敛过程中,可以采用遗传算法的改进策略,如精英保留、种群多样性的维持等,以进一步提高优化的效果。
另外,为了验证优化水资源配置方案的效果,可以采用仿真和实验等方法进行评估。
通过建立合适的模型,对不同方案进行对比分析,评估其对水资源利用效率、生态环境保护等方面的影响。
总结起来,利用遗传算法优化水资源配置方案的构建是一个复杂而有挑战性的任务。
通过明确目标函数、约束条件,设计合适的编码和适应度函数,运用选择、交叉和变异操作,最终可以得到满足要求的优化水资源配置方案。
水资源管理中的预测算法一、背景随着经济和人口的快速增长,水资源管理已成为全球范围内的挑战。
水资源的管理必须尽可能减少浪费,提高供水率,确保水资源的可持续利用。
预测算法在水资源管理中发挥着重要的作用。
本文将讨论水资源管理中的预测算法。
二、水资源预测水资源预测是指利用现有的数据和模型,预测一定时间内的水资源供应和需求。
水资源预测的目的是为了优化水资源的使用和分配,确保水资源的可持续管理。
水资源预测的关键是选择正确的算法和模型。
下面将介绍一些常用的水资源预测算法。
三、时间序列分析时间序列分析是一种经典的预测算法,可应用于各种领域的预测。
在水资源管理中,时间序列分析可预测水资源的供应和需求。
时间序列分析的主要思想是,利用历史数据来预测未来的数据。
这种方法可以通过多种方式来实现,如ARIMA模型和指数平滑法等。
四、神经网络神经网络也可用于水资源预测。
神经网络在人工智能领域中应用广泛,也可应用于水资源管理中。
神经网络的优点是能够适应不同的模式和趋势,具有很高的准确性和预测能力。
此外,神经网络模型还可以自动调整参数,提高模型的准确性。
五、GIS技术GIS技术(地理信息系统)也可用于水资源管理中的预测算法。
GIS技术可以用于空间分析和地理数据的可视化,提高预测模型的可理解性和效率。
GIS技术可以将数据和模型结合起来,为水资源管理提供更全面的预测信息。
六、灰色模型灰色模型是一种广泛应用于水资源管理中的预测算法。
灰色模型是将原始数据分为固定的时间序列,通过建立模型来预测未来数据。
灰色模型对少量数据的预测效果好,对小样本数据处理的能力强。
七、结论水资源管理是全球性的挑战。
为了实现水资源的可持续利用,水资源管理中的预测算法必须精确可靠。
时间序列分析、神经网络、GIS技术和灰色模型等预测算法在水资源管理中具有广泛的应用前景。
未来,随着技术的不断发展,更高效、更精准的预测算法将会不断涌现,进一步推动水资源可持续管理的进程。
水资源阶梯计算公式
假设P为水费,V为用水量(单位为立方米),则水费P的计算公式如下所示:
当V <= V1时,P = V R1。
当V1 < V <= V2时,P = V1 R1 + (V V1) R2。
当V2 < V <= V3时,P = V1 R1 + (V2 V1) R2 + (V V2) R3。
当V > V3时,P = V1 R1 + (V2 V1) R2 + (V3 V2) R3 + (V V3) R4。
其中,V1、V2、V3为不同阶梯的用水量分界点,R1、R2、R3、R4为不同阶梯的水费单价。
这个计算公式的含义是,当用水量在不同的阶梯范围内时,按照不同的水费单价进行计费,从而形成阶梯式的水费收费模式。
这种模式可以激励用户节约用水,同时也能够在一定程度上保障水费
收入,维持水资源的可持续利用。
需要注意的是,不同地区的水资源阶梯计费标准可能会有所不同,具体的计费公式和阶梯设置应当参考当地相关政策法规或水务部门的规定。
水资源费征收的标准及计算方法?答:对本市范围内,由市水务局负责取水许可审批的取水和省水利厅委托征收水资源费的,均由市水政水资源管理办公室负责征收水资源费。
依据黑价联[2010]46号文《关于调整水资源费征收标准及有关问题的通知》规定:取用地表水:1、农业:直接从江河、湖泊取用水资源从事农业生产的,在我省《用水定额》(或限额)内取用水免收水资源费。
超《用水定额》(或限额)部分按以下标准征收水资源费:⑴农田灌溉:0.02元/立方米。
⑵畜牧养殖业:0.05元/立方米。
其中,农村家庭生活和零星散养、圈养畜禽饮用取水,年取水量1000立方米以下的,不征收水资源费。
年取水量超过1000立方米部分,按0.05元/立方米征收水资源费。
⑶水产养殖:池塘养殖15元/亩年。
对利用整治后的自然水面或水库从事水产养殖的,分别按10元/亩年和2元/亩年直接征收水资源费。
取用水利工程供水从事农业生产的,按照实际供水量向水利工程供水单位征收水资源费,征收标准为0.003元/立方米。
水资源费计入供水成本。
2、工商业:0.20元/立方米。
3、自来水厂:0.10元/立方米。
4、水力发电:0.01元/千瓦时。
5、火力发电:直流冷却0.02元/立方米,循环冷却0.10元/立方米。
6、其他取水:0.20元/立方米。
取用地下水:1、农业:在我省《用水定额》(或限额)内取水免收水资源费。
超《用水定额》(或限额)部分按以下标准征收水资源费:⑴农田灌溉:0.04元/立方米。
⑵畜牧养殖业:0.10元/立方米。
其中,农村家庭生活和零星散养、圈养畜禽饮用取水,年取水量1000立方米以下的,不征收水资源费。
年取水量超过1000立方米部分,按0.10元/立方米征收水资源费。
⑶水产养殖:25元/亩年。
2、工商业(包括采矿等生产施工疏干排水和涌水以及利用地下水温取水):0.40元/立方米。
3、居民生活:0.20元/立方米。
4、自来水厂:0.20元/立方米。
5、火力发电: 0.30元/立方米。
地表水资源可利用量计算补充技术细则一、基本要求1、水资源总量可利用量分为地表水可利用量和地下水可利用量(浅层地下水可开采量) 。
水资源总量可利用量为扣除重复水量的地表水资源可利用量与地下水资源可开采量。
本补充细则仅针对地表水可利用量,本文所提到的可利用量一般指地表水资源可利用量,涉及到水资源总量可利用量及地下水资源可利用量将单独注明。
2、地表水资源可利用量是指在可预见的时期,在统筹考虑河道生态环境和其它用水的基础上,通过经济合理、技术可行的措施,可供河道外生活、生产、生态用水的一次性最大水量(不包括回归水的重复利用)。
水资源可利用量是从资源的角度分析可能被消耗利用的水资源量。
3、水资源可利用量是反映宏观概念的数,是反映可能被消耗利用的最大极限值,在定性分析方面要进行全面和综合的分析,以求定性准确;在定量计算方面不宜过于繁杂,力求计算的容简单明了,计算方法简捷可操作性强。
4、地表水资源可利用量以流域和水系为单元分析计算,以保持成果的独立性、完整性。
对于大江大河干流可按重要控制站点,分为若干区间段;控制站以下的三角洲地区和下游平原区,应单独进行分析。
各流域可根据资料条件和具体情况,确定计算的河流水系或区间,并选择控制节点,然后计算地表水资源可利用量。
对长江、黄河、珠江、松花江等大江大河还要对干流重要控制节点和主要二级支流进行可利用量计算。
大江大河又可分为上中游、下游,干、支流,并按照先上游、后下游,先支流、后干流依次逐级进行计算。
上游、支流汇入下游、干流的水量应扣除上游、支流计算出的可利用量,以避免重复计算。
全国地表水资源可利用量计算共分94个水系及区间,水系及区间划分详见附件2。
5.根据流域的自然地理特点及水资源条件,划分相应的地表水可利用量计算的类型。
全国地表水可利用量计算的类型可以划分为:大江大河、沿海独流入海诸河、陆河及国际河流等4种类型。
6.本次只计算多年平均水资源量的可利用量。
这样可以减少工作难度,提高计算工作的可操作性,并便于进行汇总。
水资源利用与保护复习资料我国水资源的特点:水资源总量较为丰富、人均占有量低;水资源地区分布极不均匀;水资源时间分配不均匀,年内、年际变化;水资源与耕地、人口分布不匹配。
我国水资源面临主要问题:(1)水资源开发过度,生态破坏严重(2)水资源短缺,供需矛盾尖锐(3)地下水过量开采,环境地质问题突出(4)水资源污染严重、水环境日益恶化(5)水资源开发缺乏统筹规划和有效管理水资源问题的解决方案:1、合理开发使用水资源加强水资源管理2、加强技术开发,改进用水方式,提高用水效率,3、确定合理的用水价格4、淡化海水和回收废水、雨洪水利用5、加强制度建设和执行力度。
水资源评价定义:对一个国家或者地区的水资源数量、质量、时空分布特征和开发利用状况所做出的分析和评估。
水资源评价的意义:•水资源评价是保证水资源科学规划、合理开发利用、以及保护和管理的基础;•水资源评价是国民经济和社会发展提供决策的依据,是保证水资源持续可持续发展的前提。
★评价的原则1地表水与地下水统一评价2水量水质并重3全面评价与重点区域评价相结合4水资源可持续利用与社会经济发展和生态环境保护相协调的原则。
水质:水和水中物质所共同表现的物理,化学生物性质。
水质评价:根据评价目标,选择相应的水质,采用水质标准和计算方法,评价水质利用价值和水处理要求。
水质指标标识水中物质的种类成分和数量是判断水质的具体衡量标准。
物理性指标:感官性状:温度、色、臭和味、透明度其他:总固体、总浮固体、可沉淀固体、电导率化学性指标:一般指标:矿化度、ph、常规离子 (KNa/Ca/Mg/CI)有毒指标:重金属(铅、汞、铬、砷、镉》氧平衡:溶解氧、化学需氧量、生物化学需氧量生物学指标细菌总数、总大肠菌数、各种病原细菌、病毒等。
常见供水水质评价生活饮用水:《生活饮用水卫生标准GB5749-2006》工业用水(锅炉用水):成垢作用定义:水沸腾时,水中的一些离子和化合物相互作用形成沉淀,附着在锅炉壁上。
水资源量计算方法水资源量计算是一个涉及水利科学的重要事项,它是衡量水资源状况和发展利用水资源所必需考虑的基本问题。
下面针对水资源量计算方法进行介绍:一、瞬时流量法这是一种简单可靠的水资源量计算方法。
它由一个瞬时流量计、一个河水层测量仪、一个沉积量测量仪和一个流量计组成,一般采用示表法,在测量某段水路的瞬时水量时,首先采用瞬时流量计对水位进行测量,然后观察此水位下的河水层测量仪和沉积量测量仪中的结果,测算出整条水路入渠道口时的瞬时流量,即可得出某段水路瞬时流量。
二、间断流量法间断流量法是用“渠道口瞬时流量-水深-渠宽”的关系来计算水段的间断流量,即水段流量的割底瞬时流量,一般用于计算收储水库的入库流量。
计算公式是:间断流量=瞬时流量 x 水深 x 渠宽的平均比值。
这种方法简便易行,测量精度较高,在计算收储水库流量方面可满足大部分水利需求。
三、洪水折算法洪水折算法是根据水库形态和水量运动特点,把某一次洪峰值作为标准,测量洪水潮水面从最低水位上升几米,在水深和渠宽的变化情况下,把峰值洪水的瞬时流量量值折算成非洪水时的间断流量或持续流量,从而得到全流域的间断流量及持续流量。
四、集流模型法集流模型法是通过以流域范围为单位反复分而治之,找出每个分支流域的入渠道口瞬时流量,用数学模型求出每一个流域中流量总断面积与各瞬时流量断面积的关系,以此求出每一个流域上入渠道口的瞬时流量。
由于集流模型能够综合分析、处理小流域的流量,能够得到表示整个流域的综合流量,是在水资源量计算方法中最精确的一种方法。
五、水文模型法水文模型法是一种最新的水资源量计算方法,它将水资源的量的计算与水文的规律有机地结合,采用数值模拟的方法,模拟流域内的水文特性,从而获得流域内水资源量。
这种方法对于识别流域内不同时期水资源量特征有较大的优势。
不仅能够准确模拟流域内影响水量变化的水文要素,而且能够分析比较不同地区代表性时段和条件下的水量,给政府决策提供科学依据。
水资源优化配置的模型研究与算法设计标题:水资源优化配置的模型研究与算法设计摘要:随着人口的增长和工业化的快速发展,水资源的合理配置和可持续利用成为了世界各地面临的重大挑战。
本论文旨在研究水资源优化配置的模型和算法设计,以提供有效的决策支持和方案管理,从而实现水资源的高效利用和保护。
1. 引言1.1 研究问题和背景水资源是人类生存和社会经济发展的基础,但全球范围内水资源的稀缺性和不合理利用问题日益凸显。
因此,如何优化配置有限的水资源,实现最大化效益与可持续利用,是当前水资源管理和决策的核心问题。
1.2 目标和意义基于现有研究和技术的局限性,我们将借助模型研究和算法设计的方法,提出一种新的水资源优化配置方案,为决策者提供更准确、可靠的决策支持,以实现水资源的合理配置和保护。
2. 研究方法与方案2.1 模型框架设计我们基于系统动力学的原理,构建了水资源优化配置的模型框架。
该框架包括水资源供需模型、水资源利用效率模型、水资源管理模型和决策评价模型四个子模型,以综合考虑不同因素对水资源配置的影响。
2.2 数据采集和预处理我们收集了大量的水资源相关数据,并进行了预处理和清洗,以保证数据的准确性和可靠性。
同时,利用GIS技术进行空间数据的分析和处理,以考虑不同区域的水资源特点和利用需求。
2.3 算法设计和优化在模型的实现过程中,我们采用了遗传算法、粒子群优化算法和模拟退火算法等多种优化算法,以找到最优的水资源配置方案。
同时,我们还考虑了不同约束条件和目标函数的权重设置,以实现多目标优化。
3. 数据分析和结果呈现通过对实际水资源数据的分析和模型求解,得到了一系列优化的水资源配置方案。
基于这些方案,我们进行了灵敏度分析和风险评估,以评估方案的鲁棒性和可行性。
结果显示,我们设计的模型与算法能够较好地解决水资源优化配置问题,并为决策者提供了科学有效的决策支持。
4. 结论与讨论本研究通过模型研究和算法设计,提出了一种水资源优化配置方案,以实现最大化效益和可持续利用。
供水水价方案近年来,随着城市化进程的推进和人口的增加,供水需求量也随之增加,给供水企业带来了巨大的挑战。
为了更好地满足市民的用水需求并保障水资源的可持续利用,制定合理的供水水价方案至关重要。
本文将针对供水水价方案的制定及运行进行详细探讨。
一、供水水价方案的制定背景随着供水行业的发展,水资源紧缺及环境污染等问题日益突出,传统的定价机制已不能满足需求。
为此,制定合理的供水水价方案成为当务之急。
二、供水水价方案的目标1. 合理定价:根据供求关系和成本预算等因素,制定合理的供水水价,确保供水企业获得合理利润。
2. 节约用水:通过提高用水价格,引导市民合理用水,推动节约用水行动。
3. 环保意识:通过水价策略的制定,引导企业和居民积极参与水资源保护活动,提高公众的环保意识。
三、供水水价方案的原则1. 公平公正:水价应公平合理,不得形成恶性竞争,确保各类用户的合法权益。
2. 透明公开:水价制度应向社会公开,接受社会监督,保持公众知情权。
3. 动态调整:根据市场需求和成本情况,水价方案应具有一定的调整机制,确保持续有效运行。
4. 以人为本:在制定水价方案时,应充分考虑市民的经济能力,转变价格为负担。
四、供水水价方案的制定过程1. 数据收集与分析:收集供水企业的运营成本、用水需求等数据,并进行综合分析,为制定水价方案提供依据。
2. 制定初步方案:根据数据分析结果和水价制定原则,制定供水水价初步方案。
3. 公开征求意见:将初步方案向社会公开,广泛征求各界的意见和建议,并对意见进行认真梳理。
4. 定稿与实施:根据公众的反馈意见,对水价方案进行修订,并最终定稿,正式实施。
五、供水水价方案的运行与调整1. 监测运行情况:对供水水价方案的实施效果进行监测和评估,及时发现问题并采取措施加以解决。
2. 根据市场情况和需求变化,对水价方案进行动态调整,确保水价的合理性和可持续性。
六、供水水价方案的效益1. 资金可持续性:通过合理定价,供水企业能够获得合理的经济收益,保障供水的可持续性。
产水=降水*产水系数
按国家供水标准
特别丰水年保证率=5%
丰水年保证率=25%
平水年保证率=50%,
一般枯水年保证率=75%,
特别枯水年保证率=90%。
丰水年=0.22 频率25%
平水年=0.21 频率55%
枯水年=0.19 频率20%
产水系数为=0.23*0.25+0.21*0.55+0.19*0.2=0.211
年
好了不用看了,以上的算法经过大量数据比对,发现并没有什么卵用,降水对特定地区供水影响可以不计,意思是我™白费了一个小时……
下面重来
换个算法
我们采用标准的概率法,哈哈我发明的,怎么样,聪明吧,下面来试试
供水量模型
供水量指各种水利工程为用户提供的水量。
按供水系统分为水利供水工程和自备水源供水工程,自备水源包括工业和城乡供水的自备部分;按水资源性质分为地表水供水工程和地下水供水工程,地表水供水工程按蓄、引、提、跨流域调水四类统计,规定以水库、塘坝为水源的,无论是自流引水或提水,均属蓄水工程供水量,从河道、湖泊中自流引水的,无论有闸坝或无闸坝,均属引水工程供水量,利用扬水站直接从河流、湖泊取水的为提水工程供水量,水井工程供水量即为地下水工程供水量。
可供水量是指不同水平年、不同保证率或不同降水频率条件下通过工程设施可提供的符合一定标准的水量,包括区域内的地表水、地下水、外流域的调水,污水处理回用和海水利用等。
在实际供水规划中,不同的供水对象,应采用不同的供水保证率p。
例如居民生活供水保证率一般大于95%,工业用水保证率取90%或95%,农业用水保证率大于50%或大于75%等等。
供水保证率是指多年供水过程中,供水得到保证的年数占总年数的百分数,常用下式计
算:
p=
m
n+1
×100%
P——供水保证率;
m——保证正常供水的年数;
n——供水总年数。
若某年降水总量大于或等于那一年的年数占统计样本总年数的50%。
当年的供水能够保证,则降水总量大于那一年的也能保证,则其供水保证率为P为50%。
在实际模型中,由于受到社会、经济等方面的原因,没有足够的资金修建基础设施、水利设施,导致供水量低于预期。
在另一方面,有可能因为战争,疾病导致供水中断;更多的还受到国家对水资源调配政策的影响,这决定了他们能从自然界丰富的水资源中获得多少。
因此宏观的供水规划依据地区的发展规划,人口总数,经济总量等决定的需水量,在现实生活中,供水量是相对稳定的数据。
因此依据需水量得到的供水量就不具有实际意义。
因此我们采用评价模型拟合历史供水数据预测未来供水数据,满足下列公式:
V n=V1+V2+V3+V4
N年为当前年,M年为待求年
V:N年供水量
V n:M年供水量
V1:M年地表水供水量,采用历史数据最小二乘法拟合的方式得到;
V2:M年地下水供水量,采用历史数据最小二乘法拟合的方式得到
V3:M年其他水供水量,采用历史数据最小二乘法拟合的方式得到
V4:N年到,年供水量增长量,
V4=V×(1+λ)M−N 5
λ:供水量5年增长率,是水利设施投资周期以及地区发展潜力的共同作用值由此可以得到供水量的模型。