1.4水资源系统分析方法在线视频

同学们好 本单元主要讲授

水资源系统分析方法

水资源系统是流域或地区范围内

在水文水力和水利上相互联系的各水体

包括河流 湖泊 水库 地下水等即水资源

有关工程建筑物包括大坝 水电机组

堤防 泵站等 即水资源工程

和用水部门包括工业 农业 生活 生态

发电 航运等即水资源用户

所构成的综合体

水资源系统分析量化方法包括

系统模型化方法 系统预测方法

系统优化方法 系统模拟方法

系统评价方法 系统决策方法等

系统模型化方法就是把系统

各组成要素之间相互关联的信息

用数学 物理或其他方法进行抽象

建立系统模型

使其与系统有相似的结构或行为

并体现系统的行为与目标之间的关系

系统预测方法

系统预测是系统规划设计

经营管理和决策的基础

目前预测方法已广泛用于自然系统

工程系统 社会系统 经济系统等等

例如 对于水资源系统

预测对象有年 月径流过程预测

洪水过程预测各用水部门需水预测等等

系统优化方法

在一定的约束条件下

寻求合理的决策方案

使系统的总体效果达到最优

例如非线性优化 动态规划多目标规划等

是水资源系统常用的优化方法

系统模拟方法

系统模拟也称系统仿真

根据研究目的建立反映系统结构

和行为的数学模型

通过计算机对模型进行模拟求解

得到所模拟系统的有关特性

为系统预测 决策等提供依据

例如 一个洪水预案分析计算机软件系统

就使用系统模拟方法生成防洪调度预案

对于某一重现期的设计洪水过程

即系统的输入

拟定若干个防洪调度方案

即水库闸坝和蓄滞洪区运用方式

利用建立的计算机软件系统

进行调洪演算和洪水演进计算

得到水库闸坝和蓄滞洪区蓄泄过程

及河道防洪控制断面水位流量过程

及其统计特征

再利用系统评价方法

对防洪预案对应的

防洪调度结果进行评价

并对这若干个调度方案进行排序

进而生成防洪预案

这就利用系统模拟方法

生成了某一重现期的设计洪水过程

对应的防洪预案

系统评价方法

系统评价方法在水资源系统中的

应用包括水资源工程规划

设计与运行方案评价

水资源利用效率评价

水资源承载力评价

水生态文明程度评价

河湖健康评价等等

系统决策方法

在一定的约束条件下

寻求合理的决策方案

使系统的总体效果达到最优

水资源系统分析方法可以归纳为两类

第1类方法是优化模型求解法

其步骤一般为

一 系统研究和描述

二 确定系统的目标

三 明确系统的约束条件

四 选择决策变量 建立目标函数

约束条件和决策变量之间的函数关系

五 建立优化模型

例如 线性规划 非线性规划

动态规划 多目标规划等优化模型

六 进行模型求解

七 与决策者进行交互

对优化模型求解结果

形成的优化方案进行评价

其特征是 决策空间是连续的

包含无穷多个决策方案

模型求解得结果

并推荐给决策者的一般是唯一的方案

第2类方法是多指标综合评价方法

其步骤一般为

一 系统研究和描述

二 确定系统的目标

三 建立评价指标体系

四 对决策方案进行离散化

形成有限个方案

五 评价指标量化

六 多指标综合评价

七 限个方案方案排序

其特征是 决策空间是离散的

包含有限个决策方案

推荐给决策者的

一般是有限个方案的排序

本次课程到此结束

谢谢大家 再见