基于不确定条件下海水淡化系统管理的模糊鲁棒优化规划模型的开发和应用

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gulingling
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
当前由于人口急剧增长、气候变化、城市化和工业化的快速发展,以及现有淡水资源严重污染等原因,导致全球的各地区都存在着不同程度的水资源缺乏的问题。海水淡化是现在解决水资源短缺最有潜力的方法之一,有效的海水淡化系统管理规划方案可以更有效率的缓解用水危机。在现实中有关海水淡化系统管理的各个方面会受不确定的影响,现有的针对海水淡化系统管理所开发的优化方法可解决的不确定种类较少、方法的可适用范围有限,且不能保证所得到的优化方案的最优性。因此,为了弥补海水淡化系统管理优化方法的不足,有必要开发全新的优化方法,为决策者提供有效地决策支持。首先,本文针对海水淡化系统的管理,考虑海水淡化厂的技术选择和容量扩建、海水淡化水的分配以及环境污染物排放量的控制等方面,建立模糊鲁棒优化规划(Fuzzy Robust Optimization Programming model)模型,设置海水提取泵站的容量约束、空气污染物的排放量的约束、海水淡化厂生产容量的约束,海水淡化水的需求约束以及技术约束等约束,以实现系统总成本最小化的经济目标为优化目标。模型中的模糊不确定利用梯形隶属度分布函数进行量化,同时在模型的目标方程中考虑优化鲁棒性和可行性鲁棒性。其中利用优化鲁棒性控制模型解的优化性,利用可行性鲁棒性控制模型的可行性。其次,将海水淡化厂应用到一个假设的海水淡化系统,并利用FROP模型得到优化方案,包括海水淡化厂的技术选择和容量扩增方案、海水淡化水的分配等方案。结果表明:在规划初期,因为要追求系统成本最小化,系统内的海水淡化厂都选择资本和操作成本较低的海水淡化技术(DRO)进行扩容,并且利用该技术生产淡化水以满足周围需水区的用水要求,但是随着规划周期的递进,空气污染物的最大允许排放量降低,所以海水淡化厂开始用空气污染物排放量低但是成本较高的海水淡化技术(MED和IRO)进行容量扩建,并且主要利用MED和IRO技术生产海水淡化水,相反利用DRO技术所生产的海水淡化水量有所下降。并与确定性模型所得到的优化结果进行对比,发现确定性模型只选择资本和操作成本最低的DRO技术,这是因为确定性模型将系统成本最小化作为惟一的优化目标。最后,检验模型的优化鲁棒性和可行性鲁棒性分别对模型最终结果的影响。优化鲁棒性是可以有效地控制模型最终解的优化性,当优化鲁棒性在模型目标方程中的权重越大,模型的最终解会越靠近目标方程的最优解;可行性鲁棒性的不同权重对应着模型不同程度的可行性,当可行性鲁棒性在模型目标方程中的权重越小,模型对不确定参数所有可能输入数据的可行性越小。在模型目标方程中优化鲁棒性和可行性鲁棒性的权重不同,将产生不同的优化规划方案,所以决策者可以根绝偏好来调节两类鲁棒性的权重从而可以得到满意的优化方案。本文可以为决策者在对海水淡化系统管理制定决策时提供支持。
其他文献
双酚A(BPA)广泛分布于水环境中,由于其具有良好的水稳定性,常规方法处理效果有限。基于光催化和过硫酸盐高级氧化技术联用是一类高效处理难降解有机物的新兴处理技术。传统类Fe
泥浆是轮毂轴承单体密封试验的重要环境介质,有严格的配比要求。泥浆的浓度及均匀性取决于搅拌过程,为了确保轮毂轴承单体密封试验结果的有效性,从确保泥浆浓度符合试验要求
国内动车组在长时间、高密度运行情况下,其关键板材可能出现细小裂纹或裂纹逐渐扩大的现象。目前对于动车组关键板材采用人工目视检查方式,人工检查容易存在漏检和不容易早期
背景血管内皮细胞凋亡促进动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)的形成,引起一系列心血管疾病,成为人类健康的巨大威胁。微小RNA-133a(microRNA-133a,miR-133a)是一类非编码RNA,其参与AS病理过程,然而具体的分子机制不详。中药红景天苷(Salidroside,SAL)具有显著抗AS作用,药理机制至今尚不明了。目的1.探讨miR-133a参与内皮细胞凋亡过程,
植保无人机进行作业可有效提高作业效率及可靠性,因其在作业过程中距离作物较高,导致实际作业时雾滴沉积受到无人机旋翼自身气流和外界风共同作用的影响,旋翼下方耦合风场对雾滴扰动较为复杂,严重影响雾滴的有效喷幅。因此,针对无人机施药时受风场影响导致作业幅宽不稳定的问题,确定最佳无人机喷洒结构布局,采用CFD方法将理论模拟与仿真分析结合,设计可用于室内进行雾滴采集的试验台,分析参数变化对无人机有效喷幅及沉积
光伏发电极易受天气条件的影响,这就造成了光伏场站输出功率很不稳定,当大规模光伏场站并网时会对电网带来巨大的冲击,进而影响电网的稳定性、甚至会造成人民生命、国民经济
目的:观察橙皮素(hesperetin,HSP)对大鼠离体肾内动脉(rat intrarenal artery,RIA)肌原性反应的影响,并通过抑制剂实验、膜片钳实验、qRT-PCR方法探讨其作用机制。方法:1.离体血管环的制备与固定:将大鼠麻醉后(戊巴比妥40mg/kg)断头处死,剖开腹部将其肾脏取出置于盛有4℃、PH为7.35-7.40 PSS溶液的自制培养皿中,大头针固定后在显微镜下分离出长
随着制造业的迅猛发展,对焊接技术的效率、质量和控制的要求越来越高。气体保护电弧焊由于适应性强、操作简单方便、易于实现机械化和自动化等优点在生产中被广泛使用。但不
散装物料堆场是连接内陆运输和海上运输的中转站,在出口业务中扮演着重要角色,尤其是场区的可连续作业、散料可同时堆取等优势,更凸显其重要性。本文主要研究源自煤炭码头堆
高浓度有机废水处理的工艺中,厌氧生物处理因其经济高效性和能源可回收性被国内外环保工作者所关注。然而,当有大量硫酸盐的存在时,硫酸盐还原产生的高浓度硫化物会抑制产甲