基于不確定性理論的洞庭湖水資源系統(tǒng)分析.pdf

1、洞庭湖是我國的第二大淡水湖，具有調(diào)節(jié)江河徑流、溝通航運(yùn)、繁衍水產(chǎn)和改善生態(tài)環(huán)境等多種功能。然而，隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，洞庭湖湖區(qū)的洪澇災(zāi)害加劇，水資源系統(tǒng)中水污染及生態(tài)環(huán)境問題日益突出，已成為湖區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素。目前國內(nèi)外學(xué)者對洞庭湖的研究多停留在泥沙遷移、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能、洪澇災(zāi)害、濕地及水生生物、洪道開挖技術(shù)等方面的研究，系統(tǒng)科學(xué)研究洞庭湖水資源仍是一個(gè)較新的領(lǐng)域。因此，系統(tǒng)分析洞庭湖水資源時(shí)空分布特征及成因分析，探討不確定

2、性因素對水資源預(yù)測的影響，為科學(xué)利用洞庭湖水資源提供決策指導(dǎo)和技術(shù)支撐十分必要和緊迫。本文詮釋了不確定性理論內(nèi)涵，探討了洞庭湖水資源的評價(jià)、預(yù)測和污染控制規(guī)劃理論和方法，主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下： 1、基于不確定性多屬性分析理論的水資源評價(jià)不確定性多屬性模型是基于灰色評價(jià)模型的基礎(chǔ)上衍生而來的一中綜合考慮多種屬性的判別模型。研究根據(jù)洞庭湖的管理現(xiàn)狀，建立的水質(zhì)評價(jià)多屬性模型對洞庭湖水質(zhì)現(xiàn)狀進(jìn)行分析研究、構(gòu)建水資源保障能力分析模型對洞

3、庭水量進(jìn)行分析研究。評價(jià)結(jié)果表明洞庭湖水質(zhì)狀況不容樂觀、水資源利用率不高，區(qū)域缺水狀況仍然存在。 2、考慮不確定性因素影響的洞庭湖水資源時(shí)間序列分析研究選取時(shí)間序列模型分析洞庭湖水位和水資源承載力動態(tài)變化規(guī)律，分析洞庭湖水資源年際變化趨勢特征、年內(nèi)變化的周期特征以及不確定性因素的貢獻(xiàn)率變化特征，并對模型的預(yù)測結(jié)果進(jìn)行不確定性因素影響分析。 3、洞庭湖水資源現(xiàn)狀成因分析特殊的地理位置、區(qū)域氣候變遷、人類對下墊面的改造等因素

4、決定了洞庭湖水資源、水環(huán)境的時(shí)空分布的差異性，研究著重分析了三峽工程、洞庭湖疏浚工程和“平垸行洪、移民建鎮(zhèn)”工程對洞庭湖水資源的影響。 4、基于不確定性理論和徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的洞庭湖水資源預(yù)測分析基于向空間重構(gòu)理論思想，采用最大Lyapunov指數(shù)法確定洞庭湖水位序列的混沌特性，利用混沌RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對洞庭湖水資源進(jìn)行預(yù)測分析，并定量分析不確定性因素對混沌預(yù)測精度的影響。分析結(jié)果表明，降低監(jiān)測誤差是精確預(yù)測的必要條件之一。

5、 5、基于不確定性理論的洞庭湖湘江長沙段水污染控制多目標(biāo)優(yōu)化研究以提高經(jīng)濟(jì)效益、加強(qiáng)地表水資源保護(hù)及控制水域水質(zhì)作為目標(biāo)，建立了水污染控制系統(tǒng)多目標(biāo)綜合規(guī)劃模型。模型定量地協(xié)調(diào)了水污染控制系統(tǒng)中經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境之間的關(guān)系，為得到合理的綜合規(guī)劃方案提供了科學(xué)的依據(jù)。研究引入模糊優(yōu)化理論，在此提出了模糊遺傳算法，并用于解決水污染控制系統(tǒng)的多目標(biāo)規(guī)劃模型。 6、考慮不確定性因素影響的洞庭湖濱水城市污水處理工藝選擇針對不確定性多屬性