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黄河流域水资源调控方案研究

作　者: 彭少明
导　师: 黄强
学　校: 西安理工大学
专　业: 水文学及水资源
关键词: 黄河流域水资源调控方案集协同学耗散结构调控仿真模型序参量有序度有序度熵熵变
分类号: TV213.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 333次
引　用: 1次
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内容摘要

植被破坏、水土流失，河床抬高、河道萎缩，水源匮乏、频繁断流，污染严重、水质下降，朔源淤积、海岸蚀退等表明黄河流域水资源与水环境的承载能力面临着极大的挑战。提出“维持黄河健康生命”的新的水资源配置理念，有利于我们科学地认识流域的水资源承载能力和水环境承载能力，对黄河进行合理的治理与开发。只有其真正达到了“堤防不决口，河道不断流，水质不超标，河床不抬高”的四项标准，黄河才具有巨大的效用价值。论文结合国家重点基础研究发展规划项目(973项目)，以黄河流域为研究对象，对水资源调控理论、调控方法、调控模型和调控技术进行了较为系统的研究，主要研究内容和成果有以下几个方面： (1)指出了当前黄河水资源开发利用中所面临的问题与挑战，分析了黄河流域水资源中长期供需矛盾，从供给、需求两方面研究了包括：“开源”、节水、治污、工程措施等多手段、多措施相结合的黄河流域水资源调控的方案集。 (2)探讨和研究了水资源现代调控理论。从大系统的角度分析了流域水资源系统内的两大偶合系统即水量-水质-生态耦合系统和社会经济-水资源-时空调控耦合系统，将协同学与耗散结构理论引入水资源系统。三个子系统之间有竞争，也有协同，而调控是要协调系统中经济、社会以及生态等子系统的关系，保持系统之间的动态平衡协调，使水资源系统能够实现良性循环、演化。 (3)以协同学理论为依据，确定了黄河流域水资源多维临界调控的序参量，并对其临界阈值进行了合理确定，在此基础上，构建了黄河流域水资源各子系统的协调度(有序度)，作为水资源调控的依据。研究了流域水资源调控演变规律，建立了有序度和系统熵变引导的水资源调控自动寻优机制，引导水资源优化配置。西妥理工大学硕士学位论文 (4)通过对黄河流域2010、2020、2030以及2050水平年方案集的36个方案水资源调控模拟配置，对备选方案进行了调控求解，分析比较了调控成果，为黄河流域水资源的可持续利用、维持黄河健康生命，遴选了战略性的配置方案，同时也验证了本论文调控理论和方法的合理性和可行性。

全文目录

1 绪论  10-21
  1.1 研究背景  10-14
  1.2 研究目的和意义  14-15
    1.2.1 研究目的  14
    1.2.2 研究的意义  14-15
  1.3 国内外研究现状  15-18
  1.4 论文研究的主要内容  18
  1.5 研究的技术路线  18-21
2 黄河流域水资源调控方案集的生成  21-38
  2.1 流域水资源概况  21-22
  2.2 流域节点概化图  22
  2.3 水库电站概况  22-25
  2.4 调控方案生成的基本资料  25-31
    2.4.1 天然径流资料  25-26
    2.4.2 需水资料  26-29
    2.4.3 防洪资料  29
    2.4.4 水量损失  29-31
  2.5 调控方案集的生成  31-37
    2.5.1 初始方案  31
    2.5.2 方案集的设置  31-37
  2.6 本章小结  37-38
3 水资源现代调控理论探讨  38-53
  3.1 系统的偶合理论  38-42
    3.1.1 水量-水质-生态偶合系统  38-39
    3.1.2 社会经济-水资源-时空调控偶合系统  39-42
  3.2 水资源可持续利用的理论  42-45
    3.2.1 水资源的再生性与可持续利用  42
    3.2.2 水资源可持续利用含义  42-45
  3.3 水资源现代调控理论探讨  45-50
    3.3.1 水资源系统的有序原理  45-47
    3.3.2 调控的协同特性  47-50
  3.4 流域水资源调控演变规律描述理论  50-51
  3.5 本章小结  51-53
4 黄河流域水资源调配仿真模型的建立及求解  53-66
  4.1 概述  53-54
  4.2 水资源调配仿真模型的建立  54-59
    4.2.1 水资源调配仿真模型思路  54-55
    4.2.2 模型变量说明  55-56
    4.2.3 水资源调配仿真模型建立  56-58
    4.2.4 约束条件  58-59
  4.3 仿真模型的求解  59-66
    4.3.1 模型求解原则  59-61
    4.3.2 模型求解步骤  61-66
5 水资源调控控制模型的建立及求解  66-81
  5.1 水资源调控控制模型的建立  66-78
    5.1.1 序参量的选取  66-70
    5.1.2 序参量临界阈值的确定  70-73
    5.1.3 子系统的有序度及其计算  73-78
  5.2 水资源调控模型的计算程序  78-81
6 黄河流域水资源调控方案的成果分析  81-94
  6.1 水资源调控的步骤  81
  6.2 2010水平年成果分析  81-86
    6.2.1 初始方案调控成果分析  81-84
    6.2.2 2010水平年方案集调控结果对比分析  84-86
  6.3 2020水平年成果分析  86-90
  6.4 2030水平年成果分析  90-92
  6.5 2050水平年成果分析  92-93
  6.6 本章小结  93-94
7 结论及建议  94-96
  7.1 结论  94-95
  7.2 建议  95-96
致谢  96-97
参考文献  97-102

黄河流域水资源调控方案研究

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