用遗传算法求解地下水资源管理模型

首先介绍了遗传算法的基本原理,以山东省羊庄盆地为例,在建立地下水模拟模型的基础上,用嵌入法建立分布参数地下水系统管理模型,将遗传算法用于求解该管理模型,通过有限单元法与遗传算法耦合表示水位约束,采用罚函数的方法处理约束条件,对于同一管理问题,与线性规则求解的结果十分接近,说明遗传算法是求解地下水管理模型的一种有效方法。     

遗传算法在非线性地下水经济管理模型中的应用

通常采用基于梯度的数学规划方法求解地下水管理模型,如线性规划和非线性规划。但对于高度非线性、非凸的优化问题,尤其是涉及到经济或环境的地下水管理模型,传统方法难以有效地寻找全局最优解。本文介绍了一种求解非线性地下水资源管理模型的遗传算法,并以山东羊庄盆地分布参数地下水系统非线性管理模型为例,给出了用遗传算法在求解这类问题的一般步骤。结果表明该方法能快速有效地找到全局最优解。     

改进的模拟退火遗传算法在地下水管理中的应用

对于高度非线性、非凸的地下水管理模型,传统优化方法难以找到全局最优解。本文采用模拟退火遗传算法求解地下水管理模型,并从三个方面对算法进行改进:引入小生境技术,采用自适应交叉和变异概率,在选择过程中采用最优保存策略,从而提高算法的全局寻优能力和收敛速度。采用惩罚函数法处理约束条件。用Fortran 90语言编制了计算程序,并通过Schaffer测试函数验证了该算法不仅具有强大的全局寻优能力和局部搜索能力,而且具有较快的收敛速度和较高的优化精度。将该算法应用到某研究区地下水管理中,取得了较好的效果。     

分布参数地下水管理模型的遗传算法研究

在简单回顾了分布参数地下水管理模型的发展和建模方法基础上, 阐述了将地下水模拟模型耦合到遗传算法之中, 求解分布参数地下水管理模型的方法和特点, 给出了该算法的程序框图。最后通过实例说明遗传算法适于求解非线性地下水管理模型。     

上海市地下水环境容量评价及其在地下水资源管理中的应用

通过在分析上海市地下水环境特征及地下水资源开发利用产生的环境问题,依据地下水位及地面沉降多年监测数据,确定了地下水位及地面沉降控制指标,并对地下水环境容量模型计算结果进行评价,在将其地下水资源管理应用中,取得较好成效。     

改进的遗传算法在地下水数值模拟中的应用

地下水流数值模拟中的模型识别问题，可以转化为函数的最优化问题。鉴于遗传算法的特点，将之引入到地下水流数值法中，用以解决地下水数学模型的识别问题。在建立地下水数值模拟中模型识别问题的是优化模型后，采取将最优化模型中的目标函数嵌入到遗传算法适应度函数中的方法，实现遗传算法与地下水流数值法的耦合。基于优化模型和遗传算法的运算过程，编写计算程序，实现地下水数学模型的自动识别。根据在珲春盆地地下水资源评价实例中应用得到的结果，信纸证了改进的遗传算法在地下水数值模拟中应用的可行性与有效性。     

REMAX在吉林省西部地下水资源管理中的应用

吉林省西部位于半干旱半湿润生态脆弱带 ,地下水是主要的供水水源。近年来 ,农业迅速发展 ,对地下水的需求量日益增加。加上开采布局不合理 ,导致区域地下水位持续下降、局部地区形成季节性漏斗和次生盐碱化加重等一系列问题 ,严重制约着农业发展和生态环境建设。针对上述问题 ,建立地下水优化管理模型 ,运用REMAX模型软件求解 ,确定地下水资源最优开采方案     

城市地下水可采资源与管理模型研究中的几个问题：以河南漯河市为例

文章以漯河市为例说明了城市地下水最大可采资源的确定和开发管理中遵循不断变化着的实际情况,走科研与生产相结合道路的必要性。全文分3个方面介绍了开采条件下的人工串层补给,随机边界条件及地下水管理模拟中常见的几个核心问题的处理。文章最后强调,地下水数值模拟中辅以同位素年龄研究的重要性。     

地下水管理模型在开采低铁锰地下水中的应用

本文依据偏微分方程近代理论中的广义函数、希尔伯特空间、算子半群等理论方法，探讨地下水管理模型的核心部分—单位脉冲响应函数的来源机质及特征。用已建立的地下水管理模型模拟了饮马河流域的低铁锰地下水开采问题，以及提出治理高铁锰地下水入侵的措施。     

基于谐振子遗传算法的高效地下水优化管理模型

在传统遗传算法和模拟谐振子算法的基础上,结合两者的优点,提出了一种新型快速高效的谐振子遗传算法。通过一个理想的水资源管理模型的算例和一个华北平原典型区地下水资源优化的实际算例,从寻优结果和寻优效率两个方面对谐振子遗传算法、传统遗传算法和模拟谐振子算法进行了对比分析。在两个地下水管理模型中,与传统的遗传算法和模拟谐振子算法相比,新型的谐振子遗传算法搜索效率达到模拟谐振子算法搜索效率的2倍以上,得到的最优解比遗传算法所得到的最优解分别增加供水量1.1×10³ m³/d和0.47×10⁸ m³/a,说明谐振子遗传算法具有更强的全局搜索能力和更好的寻优效率。     

两种智能算法在求解地下水管理模型中的对比

分别将禁忌搜索和遗传算法与地下水流模型MODFLOW和地下水溶质运移模型MT3DMS相耦合,并将其应用于求解地下水资源优化管理模型。在概述两种智能算法基本原理和地下水管理模型组成的基础上,结合两个理想的应用实例,从优化结果和计算效率两个方面对禁忌搜索和遗传算法进行了对比分析。在两个实例中,禁忌搜索分别以高于遗传算法10倍和27倍的计算效率得到了减少抽水流量约160 m³/d和节约治理成本约47万元的治理方案。结果表明,禁忌搜索在求解地下水管理模型中具有较好的应用前景。     

基于遗传BP神经网络的地下水位预测模型

地下水水位动态预测对农田土壤盐渍化防治、地下水地表水资源的合理调度具有十分重要的意义。以新疆和静县某地下水观测井为研究对象,选择月均蒸发量、气温和灌溉量3个因素作为BP神经网络模型的输入量,利用遗传算法优化神经网络的权值与阈值,建立地下水水位的遗传BP神经网络预测模型。结果表明:遗传BP神经网络模型能较好表达地下水位与主控因素之间的非线性关系,预测结果与实测值之间的平均绝对百分比误差为0.040 3,测试样本的网络输出值与网络目标值的相关系数达0.967 3,模型预测效果较佳。研究结果为区域地下水的开发利用与保护提供参考依据。     

基于遗传算法优化的小波神经网络在地下水位预测中的应用

地下水位是衡量生态环境优劣和地下水资源的一个重要指标.地下水位下降,将引发地面沉降、地面塌陷和降落漏斗等.因此,地下水位预测对保护地质生态环境和实现地下水资源严格管理至关重要.由于BP算法存在极易收敛于局部极小点与过拟合等缺点,导致网络泛化能力不足,本文在构建小波神经网络基础上并引入遗传算法加以优化,以解决上述不足,并与BP和WNN对比预测了天津市深层承压水水位.预测结果表明,GA-WNN模型拟合精度较高,模型的预测能力有较大幅度提高.     

地下水管理软件（REMAX）与国内三维流广义地下水管理模型殊途同归

介绍了地下水管理软件（REMAX）的组成功能与国内广义地下水管理模型的内函，在我国倡导三维流广义地下水管理模型是当今水文地质学界的重大热点问题和迫切任务，研究结果表明，地下水管理软件（REMAX）与国内三维流广义地下水管理模型殊途同归。     

组件式GIS在地下水资源管理系统开发中的应用

在阐述了组件式GIS基本概念,并根据“江苏省地下水资源管理系统”的开发,分析江苏省地下水资源管理系统需求的基础上,从数据管理、模型建立、专题制图、三维可视化等多方面探讨了组件式软件技术在GIS系统开发中的应用。     

一个基于GA优化的地下水水质评价的通用公式

在适当设定每项地下水水质指标的“参照值”情况下,引入相对于“参照值”的指标相对值替代污染损害指数公式中的指标监测值,采用遗传算法优化指数公式中的参数,得出了对地下水38项指标都能通用的水质评价污染损害指数公式。该公式应用于若干地下水评价实例分析表明,效果较好。该公式形式简单,易于计算,方便实用,并具有客观性、可比性和通用性等特点。     

GW -Base 地下水管理系统软件的应用

地下水管理系统设计是了解和掌握地下水动态变化规律及趋势的必要手段。德国GW-Base软件是一套功能强大、能够有效、简易、快捷进行系统分析、报告制作的地下水管理系统软件。以肥城盆地地下水管理为例,系统地介绍GW-Base软件的模块组成,地下水信息统计、分析,数据和采样管理,图像自动生成以及可视化展示等功能。 GW-Base系统的运行提供地下水资源管理的新形式,降低水务工作人员的劳动强度,保证地下水信息的准确性、实时性。     

组合评价模型在地下水水质评价中的应用

基于主观赋权法和客观赋权法对于水质评价有各自的优点和缺点,采用基于遗传算法的组合评价模型,通过该模型将多种评价方法进行组合,并利用遗传算法优化各评价方法的权重,根据评价指标函数值评价出各样本的优劣.通过对评价实例的对比分析,表明该组合评价模型的评价结果更符合实际.     

山东高密高氟地下水成因类型及其富集模式

山东高密为氟污染较为严重的典型区域,本文通过探究该区域高氟地下水的形成条件来确定其成因类型,研究氟在地下水中的富集途径,深度认识研究区内高氟地下水的富集模式,为提出"原位驱氟"设想奠定理论基础。