流域系统优化调控的新模型与应用

摘要：

流域系统具有复合性和非线性特征,其机理过程的数值描述本身也存在随机和认知不确定性.在此前提下,如何优化调控流域系统,实现水质改善和水生态系统健康成为当前水资源、水环境及水生态领域亟待解决的突出问题.本文提出了贝叶斯递归回归树模型和区间不确定性的风险决策分析方法,与强化区间线性规划结合形成了新的不确定性＂模拟-优化＂间接耦合模型,实现流域系统优化调控及风险决策方案.上述方法将应用于美国佛杰尼亚州Chesterfield县Swift Creek水库营养盐TMDL分配方案,确定8个子流域的最小负荷分配以实现叶绿素a浓度达标.结果表明该耦合模型既能表征流域系统特征,也能兼顾不确定性模拟的准确度、计算效率以及不确定性优化与风险决策的解空间全局最优性、绝对可行性,为流域系统优化调控及其未来非线性系统的预测与最优控制提供了新的计算工具.

关键词：模拟优化问题、决策树、不确定性优化、最大日负荷量、流域过程、藻类动力学

所属期刊栏目：32

分类号：O221.1(运筹学)

资助基金：国家水体污染控制与治理科技重大专项No.2008ZX07102-006 2012ZX07503-002 致谢:感谢AcadiaUniversity的HughChipman教授、UniversityofRegina的GordonH.Huang教授、清华大学黄跃飞教授、TetraTechInc.的RuiZou博士和UniversityofMaryland的Jingwu博士多年的热心帮助

在线出版日期：2013-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：3108-3118