《耦合水文預報與經濟準則的水資源適應性管理研究》是依託清華大學，由趙建世擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：耦合水文預報與經濟準則的水資源適應性管理研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：趙建世
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由氣候變化和人類活動導致的變化環境使得水文系列的一致性假定受到了巨大的挑戰，基於水文一致性假定的傳統的水資源系統分析方法迫切需要新的發展以適應變化環境。適應性管理通常可以解釋為根據新信息不斷更新決策以在變化環境下最大化福利，這要求新的理論方法能夠將水文預報及其不確定性與經濟學準則緊密耦合，發展跨學科的體系來理解和管理水資源這一人類-自然耦合系統。本研究期望從微觀用水個體、中觀工程調度和巨觀制度設計三個層面，將水文預報及其不確定性與經濟學原理相結合，解釋適應機理、建立分析模型、總結適應準則並提出應對策略。其中，主體模型描述的用水個體行為模式和適應機制，是整體理論體系的基石；基於風險對沖的工程調度和資源儲備是適應的核心技術；整合市場機制和行政手段的綜合管理體制，是適應性管理的制度保障。以海河流域背景，本課題將從微觀、中觀和巨觀三個層面建立相關理論和模型，並結合實例進行實證分析和套用研究。
結題摘要
變化環境下的適應性管理是當前研究的前沿，其核心思想是根據新信息不斷更新決策以適應環境的變化、實現福利最大化。本研究從微觀的用水戶適應機理、中觀的工程調度方法和巨觀的適應性制度設計三個不同的層面，將不確定的預報信息與經濟學準則結合，建立了微觀主體模型方法（Agent-based model, ABM）、中觀的水庫風險對沖調度模型方法和流域管理案例分析及制度設計建議。主體模型基於用水戶的基本經濟學特性，結合水資源系統的時空分布特徵，從理論上推導了用水戶的行為特徵及其系統回響；基於這種模型，開發了新的分散式最佳化算法，該算法不僅能夠求解模型，而且可以給出嚴格的理論證明具有最優性。基於不確定的水文預報和調度目標的經濟學特性，水庫風險對沖調度模型方法可以用來推導不同調度目標的最最佳化準則，本研究系統地提出了包括供水、防洪、發電和生態等的風險調度最優準則，為預報-調度理論提供了基礎，也開發了高效的最佳化算法，解決了系統最佳化中的維數災問題。另外，基於主體模型和水庫風險調度的研究成果，本研究對海河流域、淮河流域和黑河流域等案例進行了實證研究和套用分析，提出了相關的適應性管理政策建議。
