基于机会约束规划的区域水资源管理研究

水是生命之本,水资源是人类社会发展的主要动力和支柱。然而,随着农业和工业经济的飞速发展,水资源短缺现象日益严重,并成为制约经济发展的主要因素之一。在这样的背景下,开展农业水资源与工业水资源规划管理成为重要的研究方向。由于水资源管理系统是一个由资源、经济、环境等多组分构成的复杂系统,因此在水资源规划过程中往往存在一定的不确定性,使得传统的优化建模方法与求解过程存在困难。因此本研究将引入不确定性机会约束规划方法,并对其进行深入地扩展和改进,将其分别应用到农业水资源管理和工业水资源管理系统中。在构建有针对性的管理模型的同时,解决其中的不确定性,并为决策者提供技术支持。首先,针对新疆乌鲁木齐乌拉泊盆地农业灌溉区的水资源短缺问题进行水资源优化配置研究,深入分析地下水位存在的不确定性,构建基于改进型模糊可信度约束规划方法的农业水资源管理模型(MFCCP-AWM);其次,针对沈阳化学工业区内各企业用水矛盾及水资源匮乏等问题,深入分析其水量需求、废水排放、回用水等方面存在的不确定性,构建基于区间机会约束规划方法的区域工业水资源管理模型(ICCP-IWM)。结果表明,所开发的MFCCP-AWM模型可以有效处理地下水位的不确定性,为决策者提供比传统FCCP方法更优的决策方案；ICCP-IWM模型可以有效解决工业水系统中存在的不确定信息,并可在违约风险与经济效益之间权衡分析,为决策者提供决策支撑。总之,本研究所提出的MFCCP-AWM和ICCP-IWM模型为不确定性条件下的水资源规划问题提供了新的思路,具有一定的理论价值和实际意义。