换一批基于改进粒子群算法的榆林市榆阳区水资源供需平衡分析和优化配置
Analysis of water resources supply-demand balance and optimal allocation in Yuyang district,Yulin city,based on improved particle swarm optimization algorithm
摘要针对陕北黄土高原典型区域榆林市榆阳区水资源空间分布不均、供需矛盾突出的问题,基于2005-2020年多源数据,结合In VEST(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs)模型、定额法和空间分析方法,分析水资源供需的时空演变规律.并引入矮猫鼬优化算法(Dwarf Mongoose Optimization Algorithm,DMOA)来改进传统粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO),结合第二代非支配排序遗传算法(NSGA Ⅱ)构建了基于DMOA-PSO-NSGA Ⅱ混合算法的多目标优化模型对榆阳区2035年各部门的用水进行预测和配置.结果表明:(1)2005-2020年榆阳区水资源供给量呈增长趋势(年均增长率6.7％),空间上呈现"南高北低"分布格局.整体用水量持续上升,其中农业与工业用水增长速率较快,且每年用水量在四个部门中占比较大.2005-2020年供需平衡状况逐步改善,高风险区面积缩减至8％,但城镇密集区仍存在缺水风险.(2)改进的DMOA-PSO-NSGA Ⅱ算法在解集多样性与收敛性上优于传统方法,通过实例证明它是一种可行的对干旱半干旱地区水资源进行优化配置的方法.(3)将供水来源分为地表水、地下水和非常规水,用水来源分为农业用水、工业用水、生活用水、生态用水,通过优化模型求解,得到2035年榆阳区的水资源配置方案.本算法模型与研究结果不仅可以为实现榆阳区水资源的合理配置提供科学依据,也可以为其他小尺度干旱区域的水资源管理提供参考.
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关键词
水资源配置供需平衡多目标优化粒子群算法water resources allocationsupply-demand balancemulti-objective optimizationparticle swarm algorithm
栏目名称
DOI
10.20103/j.stxb.202505121140
发布时间
2026-04-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
陕西省重点研发计划项目（2024SF-YBXM-589）
国家重点研发计划（2023YFF1305100）
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