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吉林中部引松供水项目水资源规划方法研究

日期:2020-05-08 21:21 作者:上海论文网 编辑:若诗 点击次数:194
销售价格:0 论文编号:el2020050821212620193 论文字数:3318 所属栏目:水利工程论文
论文地区: 论文语种:其他 论文用途:其他
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本文是水利工程论文,通过建立水资源配置方案模糊决策模型,其分析结果与吉水院所编写的中部供水工程可行性报告所选的水资源配置方案相同,都主张2030年强化节水方案为最优方案。

本文是水利工程论文,中部供水工程可行性报告中借鉴王浩所提出的“三次平衡”思想,使用水科院所研制的水资源配置模型对三个节水方案做出长系列计算,并且考虑农业,工业,第三产业用水量和需水量,社会经济发展和生态保护等诸多因素,经过分析和比选,并参考不同水平年供水城镇缺水深度,将2030年强化节水方案作为推荐的水资源配置成果。通过建立的中部供水工程水资源配置方案模糊决策模型,模型分析结果与吉水院所编写的中部供水工程可行性研究报告所选的水资源配置方案相同,均认为2030年强化节水方案为最优方案,由此可以看出模糊决策分析方法是适用于中部供水工程水资源配置方案的分析和比选的,在以后的调水工程中模糊决策分析方法也可作为一种方案分析和比选的方法。

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第1章绪论

 

在本文中,通过对国内外水资源配置方法学习和分析,发现好多方法无法对工程中的定性目标进行计算。例如中部供水工程水资源配置中存在施工技术的难易的程度和对生态影响程度两个定性目标,这两个定性目标无法跟定量目标一起进行定量分析,所以如果不考虑这两个目标,所选出的水资源配置方案就缺乏可信度。所以为解决此问题,文中决定采用了陈守煜教授所提出建立的多目标半结构模糊优选理论对中部城市供水工程水资源配置方案进行比选。首先先选出影响水资源配置的重要指标,建立吉林省中部供水工程模糊优选图。第二步将定性目标赋予模糊标度,使其可以进行量化分析,之后将定量目标和已经量化的定性目标分别建立优化矩阵,算出各个目标的优属度向量。第三步,将所有目标进行整合,代入同一个优化矩阵,算出三个水资源配置方案(节水方案)的相对优属度,选出最大值即为最优方案。最后将所选方案与吉林省中部供水工程可行性研究报告中所选的水资源配置方案经行对比。

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第2章受水区水资源及开发利用现状

 

2.1基本概况
中部地区土地肥沃、交通方便、人口相对集中,是吉林省经济中心区和国家主要商品粮基地;主要城镇位于吉林省社会发展的经济聚集带,是振兴东北老工业基地的重点地区和吉林省的精华所在,人口和产业密度高,人才、资金、技术、信息等要素的集聚能力强,对周边地区具有很强的辐射和带动作用。已建成以省会城市长春市和重要工业城市四平市、辽源市为中心城市的吉林省中部城市群,为全国重要的工业基地。

 

2.2受水区水资源概况
中部供水工程的实施将为长春市、四平市、辽源市及所属的九台区、德惠市、农安县、公主岭市、梨树市、东辽县、长春双阳区等11个市、县、区的城区供水。具体见图2-1受水区所在流域的各河流,在源头区水质较好,普遍能达到Ⅲ类水质标准。在河流的中游,河流流经城市,城市的取水、用水、退水过程,对河流的水质污染严重。但是没有重金属污染迹象。在河流的下游,污染情况相对中游基本没有改善,甚至可能进一步恶化。随着近年国家对环境保护的重视,水污染情况总体上向改善的方向发展。受水区河流2013年水质状况,相对于2010~2012年水质情况,已经有了很大改善。超标污染物的超标倍数有所下降,但是从评价结果上看,水质类别变化不大受水区地下水水质大部为Ⅱ类和Ⅲ类水,饮马河河谷平原、伊通河河间地、饮马河河间地、梨树~郭家店山前构造带水质以Ⅳ类水为主;伊通河河谷阶地、东辽河~招苏台河河间地、东辽河河谷区水质类别为Ⅴ类。在Ⅳ、Ⅴ类水质区,主要超标项目为氨氮、矿化度、硝酸盐,另外局部地区总Fe和总硬度超标,表明区内地下水水质已受到人为污染。

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第3章受水区需水预测...................................14
3.1需水预测..................................................14
3.2需水定额分析..........................................18
3.3节水量预测..............................................28
第4章水资源方案配置(三次平衡思想)...33
4.1水资源配置思想与模型..........................33
4.2水文系列与需水方案..............................33
4.3基准年水资源供需平衡分析..................34
4.4基于现状用水模式的“一次平衡”分析.......................................................37
4.5基于当地水资源承载能力的“二次平衡”分析...........................................37
第5章水资源方案配置(模糊决策法).......44
5.1半结构多目标决策理论..........................44
5.2模糊优化理论在引松供水工程水资源配置中的应用..................................50

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第5章水资源方案配置(模糊决策法)

 

5.1半结构多目标决策理论
图5-1所示为总系统分解为3层系统图。第1层有3个平列的基本单元系统,每个基本单元系统均有多个指标输入。第2层平列着一个基本单元系统与一个单元系统,后者由第1层中3个基本单元系统的输入组成。第3层为最高层,有且仅有一个单元系统。最高层单元系统的输出u给出总系统n方案的相对优属度。
水资源配置

 

5.2模糊优化理论在引松供水工程水资源配置中的应用
中部供水工程的实施将为长春市、四平市、辽源市及所属的九台市、德惠市、农安县、公主岭市、梨树县、东辽县、长春双阳区等11个市、县、区的城区,以及供水线路附近可直接供水的26个镇供水,但是水资源配置方案是一个复杂的、结合社会经济,生态等多个问题的水资源系统,这里面存在定量目标和定性目标,可以使用多目标半结构性决策模糊理论进行研究配置。根据习近平总书记“3·14”重要讲话中提出“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水方针和吉林省中部地区用水效率低等因素初步拟定中部供水工程三个水资源配置方案(三个节水方案),在进行中部供水工程水资源配置方案优选时,将系统分作二层见图5-2。在选择水资源配置方案高(一般节水)、中(适度节水)、低(强化节水)三个方案,考虑了水资源状况、工程投资、环境影响、社会影响、施工难易等5大项指标,其中水资源状况中包含需水量、供水量、缺水深度、毛调入水量等4个因子;工程投资指标中污水处理厂投资、节水投资、引松工程投资、污水处理厂运行费等4个因子;环境影响指标包含污水处理程度、生态影响等2个因子;社会影响指标包含节水器具普及率、城镇管网漏失率、工业用水重复利用率、生产节水量、
节水率等5个因子;施工难易包含节水难度等1个因子。
中部供水工程

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第6章结论与展望
吉林省中部城市引松供水工程水资源配置的是一个相当复杂的系统,存在一定着无法量化的定性目标和定量目标,本文中使用的模糊决策分析方法,可以对定性目标赋予模糊标度值,使其可以进行量化分析,但是由于知识储备和时间限制,本文未进行大量的影响目标分析,在今后的调水工程水资源配置方案比选或者工程方中可以多考虑一些无法量化的定性目标,提高模糊决策分析方法的精度和可靠度通过多目标半结构性模糊决策分析方法建立吉林省中部城市引松供水工程水资源配置方案的优选模型,将一些无法量化的定性目标比如环境影响、移民工程难度等,与工程投资、水资源状况和社会影响等定量目标一起进行矩阵计算,在模型求解得出最优值,最后选定2030年强化节水方案优越,此方案需水量40.25亿m3,供水量39.01亿m3,缺水深度3.1%,毛调入水量8.66亿m3;污水处理厂投资24亿元,节水投资50.23亿元,引松工程投资135.13亿元,污水处理厂运行费2.31亿元,污水处理程度强,生态影响强;节水器具普及率90%,城管网漏失率9%,工业重复用水率88%,生产节水量7.18亿m3,节水率38.39%,节水难度较难。
参考文献(略)
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