区域供水与水污染控制系统综合规划的优化研究

【摘要】：本课题以区域供水与水污染控制系统综合规划为核心研究内容，并在针对该 问题的研究过程中，采用系统分析及优化理论，以期达到区域供水与水污染控制 系统综合规划工作中社会、经济与环境资源的最优化配置。 首先，笔者从规划的五则基本要素出发，提出了区域供水与水污染控制系统 综合规划的基本概念，并在总结归纳了供水及水污染控制系统规划历史及现状的 基础之上，指出该领域研究中尚存在的某些不足之处； 其次，为改进这些不足，笔者引入具有 Visual Thinking 特征的解释结构模型 （Interpretative Structral Modeling）分析方法，对区域供水与水污染控制系统进 行问题辨识，并最终构建形成系统综合规划目标体系，从而为综合规划优化模型 的建立奠定了理论基础。 再者，针对区域供水与水污染控制系统工程宏观规划具体情况，采用最小二 乘法、偏最小二乘法及高斯—牛顿法拟合多种工程费用函数，并通过分析比较选 择相应科学合理的函数形式；与此同时，依据水工程传统规划经验，总结归纳出 区域水工程设施诸项年运行成本费用计算方法,并尝试建立以水工程年运行成本 最低为目标函数，各子系统间水量及水质输入输出为决策变量，水量供需平衡、 水质达标及河流环境生态需水量为约束的区域供水与水污染控制系统综合规划 优化模型； 最终，在上述研究成果的基础之上，结合实例构建拟规划区域供水与水污染 控制系统综合规划的优化模型，并通过调用规划软件 Lingo 中广义简约梯度法 (GRG)程序包予以求解，获得了经济与环境效益俱佳的决策方案，从而证明将系 统分析与优化理论应用于区域供水与水污染控制系统综合规划实践具有相当的 实用性与科学性。 【关键词】：供水 水污染控制 区域规划 解释结构模型 费用函数 优化模型
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：X52
【目录】：

• 第一章 绪论8-15
• 1.1 区域供水与水污染控制系统规划的基本概况8-10
• 1.2 区域供水与水污染控制系统综合规划研究理论与实践状况10-13
• 1.3 课题研究的意义与主要内容13-15
• 第二章 区域供水与水污染控制系统规划问题辨识15-29
• 2.1 系统的基本概念及类型特征15-17
• 2.2 区域供水与水污染控制系统内涵及问题研究17-21
• 2.3 区域供水与水污染控制系统综合规划目标体系的构建21-29
• 第三章 费用函数29-51
• 3.1 费用函数概述29-30
• 3.2 费用函数形式选择及拟合方法30-37
• 3.3 费用资料的选取37-38
• 3.4 区域供水与水污染控制系统要素费用函数拟合[43]38-51
• 第四章 数学模型51-71
• 4.1 区域供水与水污染控制系统综合规划优化模型概述51-52
• 4.2 年经营费用模型[3][27][54]52-59
• 4.3 约束条件59-64
• 4.4 区域供水与水污染控制系统综合规划优化模型的确立64-66
• 4.5 优化模型的求解方法66-71
• 第五章 算例验证71-85
• 5.1 规划区域供水与水污染控制系统现状及发展概况71-74
• 5.2 区域供水与水污染控制系统综合规划优化模型的建立74-81
• 5.3 区域供水与水污染控制系统综合规划的优化模型的求解81-85
• 第六章 结论85-88
• 6.1 主要成果及创新点85-86
• 6.2 本研究不足与展望86-88
• 参考文献88-92
• 发表论文和科研情况说明92-93
• 致谢93

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