基于遺傳算法的區(qū)域水資源質(zhì)與量聯(lián)合優(yōu)化配置的研究.pdf

1、本文以湛江市為例，建立了該區(qū)域水資源質(zhì)與量聯(lián)合優(yōu)化配置模型，使用了最近發(fā)展起來的新的優(yōu)化方法——遺傳算法對(duì)模型進(jìn)行求解。具體內(nèi)容以及取得的研究成果如下： （1）在闡述水資源的含義的基礎(chǔ)上，引出了水資源質(zhì)與量聯(lián)合優(yōu)化配置問題及其研究的意義。然后對(duì)國內(nèi)外的水資源優(yōu)化配置的研究進(jìn)展進(jìn)行較為詳盡的綜述，并指出其未來發(fā)展方向，指出了本文所做研究的意義。 （2）系統(tǒng)介紹了遺傳算法的基本原理與實(shí)現(xiàn)技術(shù)，指出基本遺傳算法的不足，對(duì)其進(jìn)行

2、了相應(yīng)改進(jìn)設(shè)計(jì)：在選擇方法上，采用了正規(guī)幾何排序法和競(jìng)爭(zhēng)選擇法結(jié)合；在變異上提出自適應(yīng)變異的方法；在執(zhí)行策略上，使用了遺傳模擬退火混合算法；在處理約束上，使用精確不可微罰函數(shù)法。并以兩個(gè)優(yōu)化函數(shù)為例，證明了該改進(jìn)遺傳算法在克服基本遺傳算法早熟問題和對(duì)約束條件的處理上都是可行有效，并且更加優(yōu)越。因此，本文將此算法作為湛江市水資源質(zhì)與量聯(lián)合優(yōu)化配置模型的求解單目標(biāo)優(yōu)化的方法。 （3）系統(tǒng)論述了水資源優(yōu)化配置的理論，分析了水資源質(zhì)與量

3、聯(lián)合優(yōu)化配置的總體思路。詳細(xì)探討了優(yōu)化配置目標(biāo)的度量和選擇，在此基礎(chǔ)上建立了以社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、生態(tài)四方面綜合效益最大為目標(biāo)的區(qū)域水資源質(zhì)與量聯(lián)合優(yōu)化配置模型，它給出了具體的目標(biāo)和約束條件的表達(dá)式，并指出模型具有大系統(tǒng)、多目標(biāo)等特點(diǎn)，因此本文接著介紹了水資源大系統(tǒng)分析方法，以及常用的多目標(biāo)求解方法，探討了基于遺傳算法的水資源優(yōu)化配置模型的兩種求解技術(shù)和方法：多目標(biāo)分解協(xié)調(diào)遺傳算法和大系統(tǒng)總體優(yōu)化遺傳算法。為湛江市水資源優(yōu)化配置模型的求解

4、提供了具體的方法。 （4）選取廣東省湛江市為研究對(duì)象，將該市水資源系統(tǒng)分成6個(gè)子區(qū)，建立了整個(gè)市的水資源質(zhì)與量聯(lián)合優(yōu)化配置模型。然后分析確定模型參數(shù)，編制了大系統(tǒng)總體優(yōu)化遺傳算法的計(jì)算機(jī)程序，并以兩個(gè)水平年（2010，2020年）三個(gè)保證率（50％，75％，90％）的水資源情況為依據(jù)，對(duì)模型進(jìn)行求解，得到了全市的水質(zhì)水量配置結(jié)果。然后對(duì)配置結(jié)果進(jìn)行分析，分析的結(jié)果表明，優(yōu)化配置的結(jié)果是符合模型參數(shù)的設(shè)置以及湛江市的實(shí)際情況并且達(dá)