可持续水资源管理优化模型

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1、可持续水资源管理优化模型可持续水资源管理的量化研究是当今世界水问题研究的热点之一，其量化研究方法还不够成熟。现应用高等数学中的数学建模、线性规划、函数的最值等知识，以优化理论为基础，以可持续发展为目标，建立可持续水资源管理优化模型。该模型使“发展”的目标函数SDOF值达到最大，即在某一特定的时段，在满足一定条件下，使N个时段的总效益达到最大（目标函数SDOF值达到最大）。将目标函数和约束条件组合在一起就构成了可持续水资源管理的优化模型。一、可持续水资源管理的涵义及基本特点可持续水资源管理的概念是针对业已出现的水问题和21世纪水面临的压力而逐步形成的，并且还在不断发展和

2、丰富。1996年，联合国教科文组织（UNESCO）国际水文计划工作组将可持续水资源管理定义为“支撑现在到未来社会及其福利而不破坏它们赖以生存的水文循环及生态系统完整性的水的管理与使用。”它要求在水资源规划、开发和管理中，寻求经济发展、环境保护和人类社会福利之间的最佳联系与协调，亦即人们常说的探求水资源开发利用和管理的良性循环。可持续水资源管理与现行的水资源管理相比，它特别强调了未来变化、社会福利、水文循环、生态系统保护这样完整性的水的管理。可持续水资源管理的基本特点可概括为两点。第一，面向可持续发展。在可持续水资源管理中，考虑可持续发展是首要的，其中不仅仅指水资源在代

3、际间的公平分配，社会经济环境的协调发展；十分现实的还有当代人群之间、流域的上下游之间和跨流域之间的水资源合理分配及区域社会、经济与环境的协调发展问题。所以，在水资源系统开发规划和管理中，必须考虑水资源的承载能力和水资源系统本身对自然界生态系统的影响，必须要以可持续发展思想为指导，使有限的水资源得到可持续利用。第二，考虑未来大范围环境的变化与影响。locatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemast

4、ers(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedfatal,whennightcame以往水资源规划虽已考虑了环境保护与污染防治问题，但未脱离经济制约型范畴，即规划仍以发展经济为主，对环境的重视仅以可接受的程度为限，而非致力于经济、环境的协调和经济、环境持续发展能力增强协调型规划。随着社会的发展，都市化的土地利用在发生变化、农业开发及社会经济条件也在发生变化，生态系统也在发生着变化。因此，现代水资源规划与管理就必须要考虑这些在未来可能发生变化的影响，以适应可持续发展模式的要求。二、

5、可持续水资源管理优化模型可持续水资源管理的量化研究是当今世界水问题研究的热点之一，其量化研究方法还不成熟。下面仅以优化理论为基础，以可持续发展为目标，建立可持续水资源管理优化模型。1、目标函数可持续水资源管理是以可持续发展为目标，要求“发展”的目标函数SDOF值达到最大。即在某一特定的时段，在满足一定条件下，使N个时段的总效益达到最大（目标函数SDOF值达到最大）。于是，目标函数如下：（1-1）式中DD（T）——可持续发展综合指标测度。2、约束条件（1）可承载性欲保证整个系统可持续发展，必然要求系统可承载程度达到某一最低水平（设为LI0）。于是，有可承载条件方程式：L

6、I（T）LI0，TT1（1-2）（2）可持续性欲保证整个系统可持续发展，必然要求系统发展是“可持续”的，即要求态势隶属度超过某一最低水平（设为SDDT0），即SDDTSDDT0（1-3）式中SDDT——全部时段发展相对可持续性的隶属度（简称“态势隶属度”）。（3）水资源——生态环境系统结构关系约束可持续水资源管理应该把水量、水质、生态统一起来。因此，以水量模型、水质模型和生态系统模型的耦合作为一个约束条件放在优化模型中，即有约束条件：locatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassin

7、ation.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemasters(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedfatal,whennightcameSubMod（Q,,C,E）（1-4）（4）社会经济系统结构关系约束把社会经济系统模型统称为SubMod（SESD）模型，即有约束条件：SubMod（SESD）（1-5）（5）其它约束条件针对具体情况，可能还需要增加一些其它约束条件。例如，水资源最大开采量、湖泊最低水位等。将目标函数和约束条