考虑污染源强随机变化的感潮河流环境容量优化

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考虑污染源强随机变化的感潮河流环境容量优化

林高松, 李适宇, 江峰

文章导航 > 水科学进展 > 2006 > 17(3): 317-322

林高松, 李适宇, 江峰. 考虑污染源强随机变化的感潮河流环境容量优化[J]. 水科学进展, 2006, 17(3): 317-322.

引用本文:

林高松, 李适宇, 江峰. 考虑污染源强随机变化的感潮河流环境容量优化[J]. 水科学进展, 2006, 17(3): 317-322.

LIN Gao-song, LI Shi-yu, JIANG Feng. Optimization of waste load allocation with stochastic pollutant discharge in a tidal river basin[J]. Advances in Water Science, 2006, 17(3): 317-322.

Citation:

LIN Gao-song, LI Shi-yu, JIANG Feng. Optimization of waste load allocation with stochastic pollutant discharge in a tidal river basin[J]. Advances in Water Science, 2006, 17(3): 317-322.

考虑污染源强随机变化的感潮河流环境容量优化

中山大学环境科学与工程学院, 广东, 广州, 510275

基金项目: 广东省“科技计划百项工程”资助项目(4202112)

作者简介:
林高松(1979- ),男,广东高州人,中山大学博士研究生,主要从事水环境管理与水环境数值模拟方面的研究.

通讯作者:
李适宇,E-mail:eeslsy@zsu.edu.cn

中图分类号: X213

Optimization of waste load allocation with stochastic pollutant discharge in a tidal river basin

School of Environmental Science and Engineering, Sun Yat-Sen University, Guangzhou 510275, China

摘要: 考虑污染源强随机变化和感潮河流潮周期内动态水文条件对水质的影响,建立了优化污染负荷分配的流域水质管理模型。模型以总的允许排污量最大为目标函数,流域的水质控制点达标为约束条件。假设排污量是服从对数正态分布的随机变量,并且以潮周期内水质达标的概率作为衡量控制点达标的依据。采用遗传算法对该随机规划模型进行求解。研究结果表明,污染负荷优化分配结果能够满足随机条件下的水质达标率要求,并且与传统的确定性线性规划模型的分配结果相比有着明显差别。同时证实了遗传算法能够有效地解决复杂的随机规划模型。
- 环境容量 /
- 水质达标率 /
- 遗传算法 /
- 随机规划 /
- 感潮河流
Abstract: A river quality management model is proposed for the optimal waste load allocation in a tidal river basin,taking into account the impacts of stochastic pollutant discharge and dynamic hydrological conditions on water quality during a tidal cycle.The model is known as the maximization of total allowable waste load,subject to meeting water quality standards at checkpoints along the river.The waste load is regarded as a stochastic variable following the log-normal probability distribution based on statistical data,and the constrains on water quality levels are expressed in a probability form.A genetic algorithm is used to solve this stochastic programming model.A case study shows that the optimal waste load allocation can achieve water quality standards in stochastic conditions,and the model's outcomes are clearly different from those of the conventional deterministic linear programming model 1 The computational results imply that a genetic algorithm is effective to solve complicated stochastic programming models.
- environmental capacity /
- probability of meeting water quality standard /
- genetic algorithm /
- stochastic programming /
- tidal river

[1]	Revelle C S,Loucks D P,Lynn W R.Linear programming applied to water quality management[J].Water Resources Research,1968,4 (1):1-9.
[2]	Liebman J C,Lynn W R.Optimal allocation of stream dissolved oxygen[J].Water Resources Research,1966,2(3):581-591.
[3]	Klemetson,S L,Grenny W J.Dynamic optimization of regional wastewater treatment systems[J].Journal of Water Pollution Control Federation,1985,57(2):128-134.
[4]	McNamara J R.Optimization model for regional water quality management[J].Water Resources Research,1976,12 (2):125-134.
[5]	Fujiwara O.Preliminary optimal design model for wastewater treatment plant[J].Journal of Environmental Engineering,ASCE,1990,116 (1):206-210.
[6]	Lohani B N,Thanh N C.Probabilistic water quality control policies[J].Journal of the Environmental Engineering Division,ASCE,1979,104 (4):713-725.
[7]	Chih-Sheng Lee,Ching-Gung Wen.River assimilative capacity analysis via fuzzy linear programming[J].Fuzzy Sets and Systems,79(1996):191-201.
[8]	Chen H W,Chang N B.Water pollution control in the river basin by fuzzy genetic algorithm-based multiobjective programming modeling[J].Water Science and Technology,1998,37(3):55-63.
[9]	Jae Heon Cho,Ki Seok Sung,Sung Ryong Ha.A river water quality management model for optimising regionalwastewater treatment using a genetic algorithm[J].Journal of Environmental Management,2004,73:229-242.
[10]	李适宇,李耀初,陈炳禄,等.分区达标控制法求解海域环境容量[J].环境科学,1997(4):96-99.
[11]	Shiyu Li.A programming model for river quality management under transverse mixing[J].Water Sci Tech,1992,26(7-8):1 823-1 830.
[12]	Shiyu Li,Tohru Morioka.Optimal allocation of waste loads in a river with probabilistic tributary flow under transverse mixing[J].Water Environ Res,1999,71(2):156-162.
[13]	熊德琪,陈守煜,任洁.水环境污染系统规划的模糊非线性规划模型[J].水利学报,1994(12):22-30.
[14]	韩龙喜.河道一维污染源控制反问题[J].水科学进展,2001,12(1):40-44.
[15]	许观甫,潘南明,游江峰,等.广州南部感潮河网新水源的开发与保护研究.国家环境保护局.环境背景值与环境容量研究[M].北京:科技出版社,1993.160-166.
[16]	徐贵泉,褚君达,吴祖扬,等.感潮河网水环境容量数值计算[J].环境科学学报,2000,20(3):263-268.
[17]	刘宝碇,赵瑞清.不确定规划及进一步的研究问题[J].指挥技术学院学报,1999,10(6):102-105.
[18]	Iwamura K,Liu B.A genetic algorithm for chance constrained programming[J].Journal of Information & Optimization Sciences,1996,17(2):40-47.
[19]	Baoding Liu.Uncertain programming:a unifying optimization theory in various uncertain environments[J].Applied Mathematics and Computation,2001,120:227-234.
[20]	Baoding Liu,Kakuzo Iwamura.Modelling stochastic decision systems using dependent-chance programming[J].European Journal of Operational Research,101(1997):193-203.
[21]	周明,孙树栋.遗传算法原理及应用[M].北京:国防工业出版社,1999.
[22]	中山大学环境科学研究所.佛山市区环境规划[R].广州:中山大学环境科学研究所,1999.

[1]	徐静, 任立良, 刘晓帆, Vijay. P. Singh, 刘薇, 袁飞. 基于模糊集理论的降雨不确定性传播影响研究 . 水科学进展, 2009, 20(3): 422-427.
[2]	万星, 周建中. 自适应对称调和遗传算法在水库中长期发电调度中的应用 . 水科学进展, 2007, 18(4): 598-603.
[3]	王宗志, 金菊良, 张玲玲. 东湖污染物来源的智能识别方法 . 水科学进展, 2006, 17(5): 714-719.
[4]	金菊良, 汪明武, 魏一鸣, 丁晶. 水资源系统等级评价的一种非参数方法 . 水科学进展, 2005, 16(6): 804-809.
[5]	尹正杰, 胡铁松, 崔远来, 王小林, 曾志炫. 水库多目标供水调度规则研究 . 水科学进展, 2005, 16(6): 875-880.
[6]	崔远来, 马承新, 沈细中, 马吉刚. 基于进化神经网络的参考作物腾发量预测 . 水科学进展, 2005, 16(1): 76-81.
[7]	金菊良, 张礼兵, 魏一鸣. 水资源可持续利用评价的改进层次分析法 . 水科学进展, 2004, 15(2): 227-232.
[8]	杨晓华, 杨志峰, 沈珍瑶, 郦建强, 金菊良. 水资源可再生能力评价的遗传投影寻踪方法 . 水科学进展, 2004, 15(1): 73-76.
[9]	杨晓华, 杨志峰, 郦建强. 水环境模型参数识别的一种新方法 . 水科学进展, 2003, 14(5): 554-557.
[10]	金菊良, 魏一鸣, 付强, 丁晶. 层次分析法在水环境系统工程中的应用 . 水科学进展, 2002, 13(4): 467-472.
[11]	秦肖生, 曾光明. 遗传算法在水环境灰色非线性规划中的应用 . 水科学进展, 2002, 13(1): 31-36.
[12]	韩龙喜. 河道一维污染源控制反问题 . 水科学进展, 2001, 12(1): 39-44.
[13]	李祚泳, 张欣莉, 丁晶. 水质污染损害指数评价的普适公式 . 水科学进展, 2001, 12(2): 160-164.
[14]	金菊良, 杨晓华, 金保明, 丁晶. 基于遗传算法的地下水位动态预测双线性模型 . 水科学进展, 2001, 12(3): 361-366.
[15]	徐贵泉, 褚君达, 吴祖扬, 陈庆江. 感潮河网水环境容量影响因素研究 . 水科学进展, 2000, 11(4): 375-380.
[16]	杨荣富, 丁晶, 金菊良. 与局部微调方法相结合的遗传算法 . 水科学进展, 1999, 10(2): 150-154.
[17]	马光文, 王黎. 遗传算法在水电站优化调度中的应用 . 水科学进展, 1997, 8(3): 275-280.
[18]	王黎, 马光文. Streeter-Phelps模型参数估计的遗传算法 . 水科学进展, 1997, 8(1): 32-36.
[19]	郑孝宇, 褚君达, 朱维斌. 河网非稳态水环境容量研究 . 水科学进展, 1997, 8(1): 25-31.
[20]	胡昌新. 感潮河流准动态水质回荡模型的研究 . 水科学进展, 1994, 5(4): 280-286.

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考虑污染源强随机变化的感潮河流环境容量优化

中山大学环境科学与工程学院, 广东, 广州, 510275

基金项目: 广东省“科技计划百项工程”资助项目(4202112)

作者简介:
林高松(1979- ),男,广东高州人,中山大学博士研究生,主要从事水环境管理与水环境数值模拟方面的研究.

通讯作者: 李适宇,E-mail:eeslsy@zsu.edu.cn

收稿日期: 2005-03-16
修回日期: 2005-07-25
刊出日期: 2006-05-25

中图分类号: X213

关键词:

水质达标率 /

摘要: 考虑污染源强随机变化和感潮河流潮周期内动态水文条件对水质的影响,建立了优化污染负荷分配的流域水质管理模型。模型以总的允许排污量最大为目标函数,流域的水质控制点达标为约束条件。假设排污量是服从对数正态分布的随机变量,并且以潮周期内水质达标的概率作为衡量控制点达标的依据。采用遗传算法对该随机规划模型进行求解。研究结果表明,污染负荷优化分配结果能够满足随机条件下的水质达标率要求,并且与传统的确定性线性规划模型的分配结果相比有着明显差别。同时证实了遗传算法能够有效地解决复杂的随机规划模型。

English Abstract

林高松, 李适宇, 江峰. 考虑污染源强随机变化的感潮河流环境容量优化[J]. 水科学进展, 2006, 17(3): 317-322.

引用本文:

林高松, 李适宇, 江峰. 考虑污染源强随机变化的感潮河流环境容量优化[J]. 水科学进展, 2006, 17(3): 317-322.

LIN Gao-song, LI Shi-yu, JIANG Feng. Optimization of waste load allocation with stochastic pollutant discharge in a tidal river basin[J]. Advances in Water Science, 2006, 17(3): 317-322.

Citation:

LIN Gao-song, LI Shi-yu, JIANG Feng. Optimization of waste load allocation with stochastic pollutant discharge in a tidal river basin[J]. Advances in Water Science, 2006, 17(3): 317-322.

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