人工鱼群算法在河间市水资源优化配置中的应用
2021-07-05刘美钰栾清华
水利水运工程学报 2021年3期
刘美钰,张 雷,栾清华,徐 丹,刘 彬
(1. 南水北调中线信息科技有限公司,北京 100089;2. 河北省水生态文明及社会治理研究中心,河北 邯郸056038;3. 河北省沧州水文勘测研究中心,河北 沧州 061000)
水资源是人类生存与发展中不可或缺的资源,其开发利用直接影响着人类的生活、生产和生态环境。随着京津冀经济社会的协同发展,水资源的开发利用强度不断加大,区域各行业用水矛盾日益加剧,地下水超采、水资源短缺、生态用水难以保证等问题愈加突出。在此背景下,区域的水资源优化配置显得尤为重要,并逐渐成为缓解区域水资源供需矛盾的有效途径之一。
水资源优化配置具有复杂性和多目标性,运用传统的非线性[1]、线性规划[2]、动态规划[3]、模糊评价[4]等方法求解,其收敛性和计算效率等方面不是很理想,尤其在求解高维数的复杂系统,其结果往往与实际情况存在差异[5]。因此,许多学者尝试采用智能优化算法来求解,如粒子群算法(PSO)[6-7]、遗传算法(GA)[8-9]、蚁群算法(ACO)[10]、鲸鱼算法(WOA)[11-12]等。其中,人工鱼群算法(AFSA)[5,13-15]是近几年新兴的智能算法,对初值、目标函数的性质要求不高[16],并具有简单性、并行性、全域性、快速性等优点,已逐渐应用于流域水资源优化配置研究,但研究区以市级以上的居多[14,17],在县域尺度的较少。鉴于县域是开展省市水资源管理的基本单元,本研究以北方典型缺水县域——河间市为研究区,选用人工鱼群算法对区域各乡镇进行水资源优化配置,旨在为县域的水资源精细化、科学化管理提供参考。……
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