多目標(biāo)規(guī)劃實例教材(已修改)
2025-02-16 20:59 本頁面
【正文】 多目標(biāo)規(guī)劃實例作為多目標(biāo)規(guī)劃方法在地理學(xué)研究中的應(yīng)用實例，本節(jié)擬主要介紹綠洲型城市優(yōu)化選址模型和工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型。3/11/2023 一、綠洲型城市優(yōu)化選址模型從研究新疆沖積扇型綠洲城市形成的環(huán)境地質(zhì)基礎(chǔ)入手，v 分析了影響綠洲型城市選址的環(huán)境地質(zhì)要素，v 運用多目標(biāo)線性規(guī)劃方法建立了綠洲型城市優(yōu)化選址模型v 對綠洲型城市優(yōu)化選址問題在理論上作了探討，并以新疆奎屯綠洲為例，對模型進行了驗證評價。3/11/2023 v 奎屯市地處天山山前洪積沖積扇緣地帶，海拔在 450530米，屬北溫帶大陸性干旱氣候，夏熱冬寒，晝夜溫差較大，四季較為分明。年降水量為 182毫米，年平均氣溫 7℃ 、日照時數(shù) 2691小時，全年無霜期約為 180天。是天山以北地區(qū)災(zāi)害性天氣發(fā)生較少的地區(qū)。地下水資源豐富，動儲量約 — /年，地下水位隨地勢由南至北逐漸升高，東北部水位離地面 24米，并在此自然形成了 4000多畝的泉溝和大葦湖?！ 】褪信c毗鄰的國家級石化基地獨山子和自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)基地烏蘇市形成的 “ 三角 ” 區(qū)域，被區(qū)內(nèi)外經(jīng)濟學(xué)家譽為新疆經(jīng)濟發(fā)展的 “ 金三角 ” 地帶，該區(qū)域現(xiàn)有人口 55萬，國內(nèi)生產(chǎn)總值 60億元。 3/11/2023 v 奎屯3/11/2023 3/11/2023 3/11/2023 3/11/2023 3/11/2023 v 奎屯「人造綠洲」的中心 從烏魯木齊踏上西去的公路，左面可遙見天山的雪峰，兩邊是山前平原，綠色原野上一排排整齊的防護林帶，把農(nóng)作物地劃成井田狀，濃濃的綠意。東西向的公路穿過石河子、奎屯兩市，這兩個地名簡直成了「人造綠洲」的代名詞。幾十年前，這一帶還是蘆葦叢生的沼澤和只有紅柳、梭梭林可以生長的荒漠沙地。v 近 4０多年來，這一帶「創(chuàng)造」綠洲的是一支幾十萬人眾的「新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團」，由軍方統(tǒng)領(lǐng)，頗有古代「屯墾戌邊」的意味。石河子和奎屯就是墾區(qū)中心，分別為「農(nóng)八師」和「農(nóng)七師］的師部駐地。不過現(xiàn)在看來，全無「軍隊」的痕跡，只見「布衣百姓」。 v 因為是新型的城市，所以規(guī)劃井然，街道橫平豎直。其實，原來組成生產(chǎn)建設(shè)兵團的軍人早已就地「解甲歸田」，成為農(nóng)場職工，他們的后代多數(shù)也成了這里的「土著」居民。不過，那些團、連及它們的番號卻已成了地名－須知原來的荒原哪有地名呢？實際上，新疆的許多老地名，例如此去精河以西的二臺、三臺、四臺、五臺，也正是古代駐軍烽火臺和驛站留下來的地名哩！ 3/11/2023 v （一 )綠洲型城市環(huán)境地質(zhì)基礎(chǔ)及影響城市選址的環(huán)境地質(zhì)要素v 新疆綠洲型城市，按其所處的地理位置可分為以下幾種類型：v 沖積扇型、洪積扇型、沖洪積平原型、河谷型、沖積平原型、湖岸平原型等六個類型，其中沖積扇型城市分布最為普遍，約占 39％，是新疆綠洲型城市的典型代表，沖積扇型城市的優(yōu)化選址問題，是我們主要的研究對象。v 沖積扇型城市在新疆綠洲型城市中最為多見，在天山南、北麓和昆侖山北麓，沖積扇發(fā)育較廣，并且許多扇形地都具有相當(dāng)大的規(guī)模。3/11/2023 新疆沖積扇的發(fā)育與晚第三紀(jì)以來的中國西部環(huán)境的演變有著密切的關(guān)系。晚第三紀(jì)以來，昆侖山、天山、阿爾泰山劇烈上升，使來自海洋的濕潤氣流受到阻隔，逐漸形成了新疆干旱氣候。在干旱氣候環(huán)境下，植被逐漸變得稀疏，內(nèi)陸湖泊變小乃至消亡，自然景觀以荒漠為主 。由于山體抬升，在干旱環(huán)境下，風(fēng)化產(chǎn)生大量的碎屑物質(zhì)，這為沖積扇的形成提供了豐富的物質(zhì)來源。3/11/2023 v 沖積扇的物質(zhì)組成，扇頂部分為粗粒相堆積帶，堆積厚度較大，主要由卵礫石組成，孔隙大、透水性強；沖積扇的中部為粗細(xì)粒過渡帶；下部和邊緣為細(xì)粒相堆積帶，主要由砂土、亞粘土、粘土組成。沖積扇的扇面坡度自扇頂向扇緣具有明顯的傾斜，在扇頂部坡角較大，而到了扇緣帶傾角很小，只有 1—2176。 。v 由于城市是區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和地方行政管理中心。因此，優(yōu)越的地理位置、便利的交通、充足的水源、潛在的經(jīng)濟環(huán)境及優(yōu)良的自然環(huán)境等條件應(yīng)是良好城市區(qū)位的基本特征。對于沖積扇上的綠洲型城市而言，其區(qū)位選擇與環(huán)境地質(zhì)因素有著極為密切的關(guān)系。因此，環(huán)境地質(zhì)因素是影響綠洲型城市選址的主要因素，主要有如下幾方面。3/11/2023 （ 1)土地條件在干旱綠洲地區(qū)，宜農(nóng)性土地是很有限的，是很寶貴的土地資源，一般情況是不允許作為其它用地的。通常，土質(zhì)差的非宜農(nóng)性土地的城市建設(shè)征用費低，土質(zhì)好的宜農(nóng)性土地征用費高。因此，綠洲城市的區(qū)位應(yīng)選在土質(zhì)能滿足城市建設(shè)要求，而土地征用費又較低廉的部位。顯然，土地條件是限制綠洲城市選址的重要因子。3/11/2023 （ 2)水文地質(zhì)條件① 地下水資源量：水資源是影響城市區(qū)位的重要因素是城市選址首選因素之一。對于綠洲型城市，地下水是城市主要的供水源，地下水位及其富水性直接關(guān)系到其是否可作為城市選址，因為地下水的開發(fā)利用潛力（如地下水天然補給量、允許開采量等 )直接關(guān)系到城市的發(fā)展規(guī)模和方向（在本模型中，地下水的富水性，用單位涌水量來表示 )。因此，地下水資源是影響綠洲型城市優(yōu)化選址重要的環(huán)境地質(zhì)要素。3/11/2023 ② 地下水水質(zhì)：v 地下水對綠洲型城市優(yōu)化選址的影響，除了地下水量外，還有地下水水質(zhì)問題。水質(zhì)的好壞，直接影響到城市居民的身體健康和工業(yè)用水及其生產(chǎn)成品的質(zhì)量、成本等。v 城市最優(yōu)區(qū)位的地下水水質(zhì)的有關(guān)毒理學(xué)指標(biāo)如氟化物、氰化物、砷、汞、酚、鉻等及其它表征水質(zhì)狀況的指標(biāo)，如硬度、 SO 、 Cl 、 NO 、 Cu、 Pb、pv胺基、化學(xué)耗氧量、氨等經(jīng)過簡單的凈化處理后，均應(yīng)符合國家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 。3/11/2023 （ 3)工程地質(zhì)條件：現(xiàn)代化城市，以高層建筑和高層建筑群為其外觀特征。因此，城市選址必須考慮工程地質(zhì)條件，對于沖積扇上的綠洲型城市而言，由于扇體的各個部位的物質(zhì)組成不盡相同，因而其地基承載力也不盡相同，扇體各個部位的穩(wěn)定性也有差異。v 綠洲型城市的選址。應(yīng)充分考慮現(xiàn)代高層建筑對地基承載力的要求，其次地下水位不應(yīng)過高（埋藏小于 3m)否則會對建筑基礎(chǔ)不。v 地下水位也不應(yīng)過低（埋深大于 100m)。否則，用水費用（主要包括打井費用、配套設(shè)備費用和電費等 )過高，這樣也將提高城市建設(shè)費用。3/11/2023 （ 4)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害：v 地震、滑坡、泥石流、洪水等環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害在地處干旱內(nèi)陸的新疆時有發(fā)生，特別是在春夏季節(jié)，泥石流、洪水災(zāi)害較為多見。v 綠洲型城市的選址還應(yīng)考慮環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害因素。城市選址應(yīng)盡量避開環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的多發(fā)地段，特別應(yīng)避開受泥石流、洪水可能影響的地段。3/11/2023 （二 )綠洲型城市優(yōu)化選址模型v 沖積扇型城市是新疆綠洲型城市的典型代表，本節(jié)旨在回答在沖積扇的什么部位建立城市最為合理或已建城鎮(zhèn)合理發(fā)展規(guī)劃問題。因此，沖積扇扇形地就是城市選址所允許的
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