基于组合赋权--变权模糊评价的水库增效扩容方案比选研究

摘要

水资源是陕北地区可持续发展最为重要的基础性自然资源，水资源的可持续利用关系到陕北地区甚至全陕西省的社会进步，经济发展、全面小康社会的建设的大局。为了改善陕北当地的水资源短缺问题，陕北地区修建了众多水库，但因陕北地区河流含沙量较多，现阶段陕北地区已建水库面临的主要问题是由于淤积问题或城市用水量增加，而导致的兴利库容逐渐减小甚至消失，供水效益渐渐萎缩，直接影响到了陕北地区国民经济的布局和发展。水库增效扩容方案比选问题是其建设的关键。其受投资、效益、施工难度等因素影响。这些影响因素种类多、性质不一、模糊不确定性问题突出，难以量化评价方案的优劣性。鉴于此，本文拟采用组合赋权-变权模糊评价法对水库增效扩容方案进行比选研究。针对影响方案因素的模糊不确定性，评价方案的优劣性，为陕北地区水库增效扩容方案比选提供科学有效的决策方法，主要研究内容及成果如下： (1)水库增效扩容必要性分析。以延安市A水库工程为例，对水库工程现状进行分析，并从防洪、供水等两方面对水库综合开发目标进行分析，在此基础上进行了水库增效扩容的必要性分析。 (2)基于传统定性分析的水库增效扩容方案比选研究。依据A水库工程区域内的水文、地质条件及工程现状，初拟定3种不同方案进行比选。方案一是清淤方案；方案二是上游培厚加高坝高；方案三是下游加高坝高。在此基础上，对三方案建立有限元模型，进行了渗流稳定及坝坡稳定计算，通过对比分析结果表明三种方案在技术层面上均为可行的。最后采用传统定性分析方法，从水库增效扩容方案的投资分析、效益分析、施工难易程度分析和对下游供水任务的影响分析等方面对三种方案进行了综合比选。得出下游加坝培厚方案要优于其他两种方案的结论。 (3)基于组合赋权-变权模糊评价的水库增效扩容方案比选研究。基于模糊综合评价理论构建了水库增效扩容评价指标体系，并采用组合赋权．变权方法得出三种方案的权重值，最后基于模糊评价模型对三种方案进行了综合比选。通过计算得出“下游加坝培厚方案要优于其他两种方案”。同时对两种比选方法进行了对比研究，结果表明对于传统定性分析方法，评判者对于方案的主观性选择太重，而本文提出的方法经过主客观赋权方法的权重修正及变权思想的处理后，评判者的主观性得到削减，得到的权重更为精确、合理。同时该方法也可提供定量的分析结果，使得评判结果更为直观。 本文相关研究成果，可以为陕北地区水库增效扩容比选提供决策依据，也可以为同类地区的增效扩容设计提供参考。还可以为已建水库工程总结经验，为日后管理决策提供思路。

目录

声明

1绪论

1.1 研究背景及意义

1.2水库增效扩容及模糊综合评价国内外研究现状

1.2.1水库增效扩容研究现状

1.2.2 赋权方法的研究现状

1.2.3模糊综合评价研究现状

1.3 本文的研究内容及技术路线

2 水库基本概况及现状增效扩容的必要性分析

2.1水库基本概况

2.1.1流域概况

2.1.2水文、气象

2.1.3水文基本资料

2.1.4工程地质

2.1.5水库工程现状

2.2水库综合开发目标分析

2.2.1防洪

2.1.2供水

2.3 水库增效扩容的必要性分析

2.3.1从延安社会经济发展看工程建设的必要性

2.3.2从满足下游防洪和供水要求来看建设的必要性

2.4本章小结

3.1方案设计

3.1.1清淤方案（方案一）

3.1.2上游加坝培厚方案（方案二）

3.1.3下游加坝培厚方案（方案三）

3.3渗流分析

3.3.1清淤方案（方案一）

3.3.2上游加坝培厚方案（方案二）

3.3.3下游加坝培厚方案（方案三）

3.4边坡稳定分析

3.4.1清淤方案（方案一）

3.4.2上游加坝培厚方案（方案二）

3.4.3下游加坝培厚方案（方案三）

3.5本章小结

4.1投资分析

4.1.1清淤方案投资及优缺点分析（方案一）

4.1.2上游加坝培厚方案投资及优缺点分析（方案二）

4.1.3下游加坝培厚方案投资及优缺点分析（方案三）

4.2.1清淤方案效益分析（方案一）

4.2.2上游加坝培厚方案效益分析（方案二）

4.2.3下游加坝培厚方案效益分析（方案三）

4.3施工难易程度分析

4.4对下游供水任务的影响分析

4.5.1加坝方案和清淤方案的比较

4.5.2上游、下游加坝方案的比较

4.6 方案定性比选

4.7本章小结

5基于组合赋权的水库增效扩容方案比选研究

5.1水库多方案比选概念

5.2.1层次分析法的基本原理

5.2.2层次分析法的实施过程

5.3 基于信息熵修正初始权重

5.4 变权法计算原理

5.5 模糊综合评估模型

（1）确定评价因素集合

（2）确定评判集V

（3）确定模糊关系矩阵

（4）模糊综合评估

（5）计算综合评价矩阵B

（6）计算综合评价值S

5.6工程实例

5.6.1 初始权重计算

5.6.2 变权法修正权重

5.6.3模糊关系矩阵建立

5.7本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献