一種基于可拓傳導效應的區域水能承載能力計算方法，所述計算方法包括以下步驟：1）考慮到不同設計要素之間的耦合關系及地區等條件差異，確定擬建水站設計變量和河段評判的指標要素及其計算方法；2）構建設計問題之間的問題模型，并進行相關分析，得到核問題模型及傳導矛盾環；3）傳導矛盾環的轉化機制研究，給出主動變量，建立可拓變換操作過程模型計算不同設計要素之間的傳導效應，并得到綜合評判結果，通過該結果的歸類比較，將生態指標、社會指標和技術指標綜合考慮，最終獲得最優方案。最后應用于浙江水資源的27個河段區域水能承載能力計算中實現區劃。本發明專利技術充分考慮了擬建水站設計變量與區域水能承載能力設計要素之間的關聯性和傳導性，有效實現了這兩者的不相容問題，計算過程簡潔明了、客觀及實用性強。
【技術實現步驟摘要】
將區域水能的生態因素與技術因素結合考慮，應用可拓傳導效應原理計算河段承載能力，使水電站興建前期的測評工作更加符合實際。
技術介紹
隨著經濟的迅猛發展和人類活動日趨頻繁，對水資源的影響也日益加劇。水資源是重要的自然資源和經濟資源，在保障社會經濟可持續發展中具有不可替代的作用。當前我國水資源面臨著水資源分布不均、數量匱乏、開發不合理、管理不善、水質污染嚴重和水環境破壞等主要問題。因此，如何合理開發、利用、保護和管理水資源是一個長期的重要任務。區域水能承載能力作為水資源可持續利用的ー個重要方面，亟待研究來實現水資源的優化配置。國內的研究成果主要集中在水資源承載カ概念、內涵的探討、水資源承載カ 評價指標體系的探索以及水資源承載カ評價模型和方法的研究等方面。其中基于指標體系的水環境承載カ研究是目前國內研究較多的內容之一，評價指標體系的構建應充分圍繞河流水體特征，選擇相關的社會經濟、水體污染、流域管理等指標。經過國內外學者20多年深入研究，承載カ的研究方法已經由過去單一指標、靜態分析發展到系統多目標、動態綜合分祈。目前研究水資源承載カ的方法很多，代表性研究方法主要有常規趨勢法、綜合評價法、系統動力學法及多目標分析法等。由于水資源承載能力的各個要素存在著關聯性，光從獨立的指標去計算其綜合能力，無法判斷經濟、人文、環境的和諧性。水資源承載カ具有動態性、多目標性和極限性三個特點。動態性要求隨著技術的進步對其利用效率和范圍也隨之提高，可見動態性是ー個階段性過程；多目標性要求區域發展模式和水資源開發利用方式的多祥性上，實行因地制宜策略，確保區域水資源合理優化配置；極限性在承載能力范圍的極限標準，反過來制約著動態性，也是ー個技術影響的階段性過程。因此，在計算ー個區域水能承載能力時，需要考慮設計變量的可變性及設計要素之間的可傳導性。研究水資源承載カ的目的是要為區域的經濟發展戰略提供理論和技術支撐，根據本區域水資源狀況籌劃未來經濟社會發展布局，實現生態、環境、經濟的良性循環目標。而水資源承載能力是ー個系統，每一地區、每ー自然環境下都具有各個的承載能力要素，可見它是一個復雜的系統，具有不確定性、可變型、較強的內在關聯性。可拓傳導效應考慮了擬建水站設計變量與區域水能承載能力的相容性，通過可拓基元理論定量化描述設計要素，分析了不相容問題的根源所在，研究設計變量的可變性和其他設計要素的傳導性，客觀地模擬事物關聯性現，應用傳導效應計算區域水能承載能力。因此，本專利技術提出，對區域水能承載能力計算和評價方法做了 ー種新的嘗試
技術實現思路
本專利技術提出了一種新的河段承載能力計算方法，水電站的建立對區域水能承載能力的影響非常大，因此在區域水能承載能力計算過程中必須考慮水電站的相關指標對現有河流體系的影響，不僅是技術層面還有社會層面和生態層面，據此得到水能區劃傳導效應評價模型建立的一般流程。該方法的特點是考慮到不同指標因素之間的耦合關系，將河段的生態因素、社會因素與技術因素結合考慮，包括建立不同農村電站設計變量之間的權重優化模型，通過計算不同設計變量間的傳導度，確定不滿足約束條件的指標，并對其進行可拓變換，最后通過生成的綜合傳導效應確定不同河段的承載能力，并實現區劃。本專利技術解決其技術問所采用的技術方案是，該方法包含以下步驟(I)初始設計要素確定按照水電站設計要求和經濟發展規劃，確定擬建水電站主要設計變量Xi及設計變量個數η ;結合河流段區域水能承載能力特點及各地方的水資源建設、使用和管理條例或方案作為參照標準，確定擬建水電站河段的區域水能的3個評價指標及其指標體系中的設計因素vi和設計因素個數m。(2)設計要素指標體系構建及多維物元建模在初始設計要素確定基礎上，構建以擬建水電站和擬建河段作為ー級指標、水電站和3個評價指標為而級評價指標及η個設計變量和m個設計因素作為三級計算指標的ー個綜合區域水能承載能力計算體系。并建立由多維物元模型M表示的指標體系本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于可拓傳導效應的區域水能承載能力計算方法，該方法包含以下步驟：（1）初始設計要素確定按照水電站設計要求和經濟發展規劃，確定擬建水電站主要設計變量xi及設計變量個數n；結合河流段區域水能承載能力特點及各地方的水資源建設、使用和管理條例或方案作為參照標準，確定擬建水電站河段的區域水能的3個評價指標及其指標體系中的設計因素vi和設計因素個數m。（2）設計要素指標體系構建及多維物元建模在初始設計要素確定基礎上，構建以擬建水電站和擬建河段作為一級指標、水電站和3個評價指標為而級評價指標及n個設計變量和m個設計因素作為三級計算指標的一個綜合區域水能承載能力計算體系。并建立由多維物元模型M表示的指標體系：M=O1c11t11⊕O2c21t21c22t22c23t23=M11M21M22M23={M111,...,M11n}{M211,...,M21m1}{M221,...,M22m2}{M231,...,M23m3}---(1)O1,O2分別表示為擬建水電站和擬建河段名稱，為連接符號且表示可組合，cii為一級指標特征（下一級物元的名稱），tii為關于cii的具體量化值或者是特征程度描述。Mi={M1，M2}為一級指標集，Mij={M11,M21,M22,M23}為二級指標集，為三級指標集，且m1+m2+m3=m。（3）設計要素沖突問題可拓形式化建模當擬建水電站的設計變量與現有河段區域水承載能力設計因素相沖突時，就需要對其中的設計要素進行變換，使得這兩者能相容。因此，就需要對沖突問題進行一個量化的建模描述。設定問題解決目標G是擬建水電站、問題解決條件L是擬建地區區域水能承載能力，則沖突問題P的問題模型可表示為：（4）設計要素沖突問題解決目標和條件相關分析依據擬建水電站設計變量和現有河段區域水能承載能力設計因素的關聯性，對設計要素進行相關分析，建立設計要素相關分析網。設計要素之間的相關符號用“～”表示，同一級的指標相關表示為：Mij~Mik，不同級的指標相關表示為：Mi~Mij。若一個設計要素基元存在與多個同級設計要素基元相關，則可表示為：與多個同級和異級設計要素相關表示為：其中m′,m″為相關的設計要素個數。通過相關鏈中設計要素的重合性，構建設計要素相關網。（5）設計要素沖突核問題模型及傳導矛盾環構建以沖突問題模型為基礎、問題解決目標和條件的相關網為推導方法，找出沖突的根源和最迫切需要解決的核心問題目標g和核心問題條件l。核問題模型p表示為：p=g*l=O1,x1,X1x2,X2......xn,Xn*O2,v1,Z1v2,Z2v3,Z3......vm,Zm---(3)其中Xi和Zj分別表示為對應設計要素xi和vj的參數值或特征程度描述。利用核問題模型削減相關網，再判斷相關前項物元與相關后項物元的傳導特性，并用符號“→”或“←”替代符號“~”，從而構建設計要素的傳導矛盾環。（6）設計要素沖突問題消解當傳導矛盾環中任一節點（設計要素）的變換都會引起其他節點的連鎖變換。對擬建水電站設計變量中的任一設計變量做主動變換依據相關度的大小，生成其他的傳導變換生成相應的傳導效應。用符號表示對不滿足要求的設計變量的域值進行調整，該符號前端是主動變換事元、后端為傳導變換事元集。主動變換用事元形式描述為：其中表示所實施變換的名稱，對設計要素所作的主動變換主要針對要素的特征參數值或者是特征程度描述，選取增加變換、減小變換、分解變換或是這幾者的組合變換。即主動變換對象M11i的一階一次傳導效應為：其中c(M11i)、c(M11i′)表示設計變量M11i變換前后的參數值或者特征程度描述。則主動變換關于設計變量M11i特征的一階n次傳導效應為：其中傳導變換所實施的變換名稱中的一種變換或幾種變換組合。為當一階傳導變換不能滿足沖突問題消解時，就需要對其做多階變換，包括傳導步長設定等。構建主動變換生成的主動變量及其引起傳導變換的傳導效應比值的綜合評判模型E為：E=Σj=1m|ΔXi|XiΣj=1mΣi=1n|c(Bji′)-c(Bji)|/c(Bji′)---(6)（7）基于傳導效應的方案選擇通過公式（6）計算得到各個河段的綜合評判模型E的計算值，按照E值的大小對其進行分類：I型[0，0.1]、II型[0.1，0.5]、III型[0.5，1]、IV型[1，5]和V型[5，+∞]，且優先級I>II>III>IV>V。當只有一個河段的E值所屬類型優于其他類型時，選擇該河段作為擬建水電...
【技術特征摘要】
1. 一種基于可拓傳導效應的區域水能承載能力計算方法，該方法包含以下步驟 (1)初始設計要素確定 按照水電站設計要求和經濟發展規劃，確定擬建水電站主要設計變量Xi及設計變量個數η ;結合河流段區域水能承載能力特點及各地方的水資源建設、使用和管理條例或方案作為參照標準，確定擬建水電站河段的區域水能的3個評價指標及其指標體系中的設計因素Vi和設計因素個數m。(2)設計要素指標體系構建及多維物元建模 在初始設計要素確定基礎上，構建以擬建水電站和擬建河段作為一級指標、水電站和3個評價指標為而級評價指標及η個設計變量和m個設計因素作為三級計算指標的一個綜合區域水能承載能力計算體系。并建立由多維物元模型M表示的指標體系 —O1 C11 Z111「Muj 02 c21 /21 M21 Ai —ZZZZ=( I ) ^22 ^22^22^ * * * ^ ^22m·, I 晝C23^ O1,O2分別表示為擬建水電站和擬建河段名稱，φ為連接符號且表示可組合，Cii為一級指標特征(下一級物元的名稱)，tn為關于Cii的具體量化值或者是特征程度描述。MiHM1,M2I為一級指標集，Mij= {Mn，M21, M22, M23}為二級指標集，= ，…，三級指標集，且 m1+m2+m3=mo (3)設計要素沖突問題可拓形式化建模 當擬建水電站的設計變量與現有河段區域水承載能力設計因素相沖突時，就需要對其中的設計要素進行變換，使...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙燕偉，洪歡歡，陸億紅，王萬良，王歡，姜高超，張仁貢，
申請(專利權)人：浙江工業大學，
類型：發明
國別省市：
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