2.6.3 响应矩阵法与嵌入法简单对比

更新于 2026年10月12日 版权声明
2.6.3 响应矩阵法与嵌入法简单对比

响应矩阵的本质实际上反映了数值方程中水位与流量的内在关系,这是为什么去掉了数值方程,仍然能将数值约束的内容反映到模型中。

嵌入法直观,在求解节点和时段均较少的情况效率较高,故常用于节点少的稳定问题中。同时解可同时给出流量和水位等数据。

响应矩阵法可使约束条件规模大幅度降低,在求解区域多阶段问题具有明显的优越性。

练 习 题

2.1 将以下问题化为标准型:

(1)min Z=6x1+3x2+4x3

图示

2.2 用单纯形表求解下列问题:

图示

[最优解为X=(200,240)T,max Z=42800]。(https://www.daowen.com)

2.3 用Excel、LINGO 和MATLAB求解[例2.2]、[例2.4]。

2.4 以[例2.18]为基础,参数等不变情况下,单元行(列)多剖分1~2行(列)(过多计算量大),抽水井数与布置方案基本不变,然后建立方程优化求解,分析讨论结果。(提示:优化的抽水井除了上面分析的特点外,还会靠近补给边界附近,这样能多获得边界补给和产生小的降深)。

2.5 参照上面水位回代计算方法,计算P=0.01m/d情况下,h7、h18水位值,并对计算过程中各项参照例题加以说明。结果可与[例2.18]比较。

2.6 图2.36为一潜水含水层(每正方形单元长L、宽L,L=1000m),上侧以河流作定水头边界,年平均水位H0=40m,其他边界为隔水边界,年平均降水入渗强度N=0.4mm/d,含水层平均导水系数T=1000m2/d,给水度μ=0.3。各单元均可抽水,目前该含水层尚未开发,现要求在满足今后第1年和第2年分别提供水量为P1=5000m3/d和P2=7500m3/d的条件下,如何合理开采地下水,使得第2年年末3个单元平均水位之和最大。同时要求在第2年年末单元2的平均水位不低于38.8m。

图示

图2.36 三单元潜水含水层规划问题

(1)采用嵌入法和响应矩阵法求解。

(2)当单元3的给水度μ=0.2 时,修改模型,求解,并对比讨论。

2.7 参照教材例题和习题,自行设计一个傍河水源地优化模型(稳定与非稳定、参数、边界条件、优化方案等),单元数控制在20个以内,求解前定性分析可能的优化开采情况,采用嵌入法和响应矩阵法建立模型,用Excel等求解,结果与定性分析对比讨论(如优化结果与定性分析是否一致,为什么井一般优先选择在河岸附近,能否计算开采水量中,河流侧渗补给量的比例等)。

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