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第一篇 地下水资源系统分析的基本概念1

第一章 系统与系统方法1

第一节 系统1

一、系统的定义1

二、系统的分类1

前言1

三、系统的特征2

第二节 系统方法3

一、系统方法的原则4

二、系统方法的分类4

第一节 地下水资源系统6

一、地下水资源系统的概念6

第二章 地下水资源系统及其系统分析6

二、地下水资源系统的基本特征10

三、地下水资源系统的分类11

第二节 地下水资源系统分析12

一、地下水资源系统分析的概念和步骤13

二、地下水资源系统分析的方法14

第二篇 地下水资源系统模型化16

第三章 地下水资源系统模型化基础16

第一节 地下水资源系统数学模型及其建立16

一、数学模型的定义和分类16

二、建立数学模型的一般要求和步骤18

第二节 参数估计的一般方法20

一、试验法21

二、直接解法21

三、最小二乘估计法25

第三节 模型检验和灵敏度分析31

第四章 地下水资源系统集中参数数学模型32

第一节 输入输出项的特点及研究方法32

第二节 地下水资源系统输入输出项随机过程的基本概念33

一、随机过程33

二、随机过程的数字特征33

三、平稳随机过程34

四、平稳随机过程的各态历经性35

第三节 平稳随机过程的数学模型36

一、AR(p)模型(自回归模型)36

三、ARMA(p,q)模型(自回归滑动平均模型)37

四、自相关系数ρ？和偏自相关系数？kk37

二、MA(q)模型(滑动平均模型)37

第四节 平稳随机过程的模型识别与参数估计40

一、模型识别40

二、参数估计41

第五节 输入、输出项的平稳性检验43

一、自相关分析检验法43

二、非参数检验法44

第六节 输入、输出项非平稳随机过程模型的建立46

一、参数方法47

二、差分方法47

第七节 地下水资源系统输入输出过程的模拟和预测48

一、模拟和预测的步骤48

二、应用举例48

第一节 地下水流数学模型及其求解方法54

一、地下水流数学模型的研究现状54

第五章 地下水资源系统分布参数数学模型54

二、地下水流数学模型的内容及其求解方法56

第二节 地下水流数学模型求解的有限单元法57

一、基本知识58

二、稳定流问题的解法63

三、非稳定流问题的解法66

第三节 几点讨论76

一、W项的处理76

二、第二类边界节点76

三、无压水流77

第一节 地下水资源系统控制与管理研究的必要性78

一、水资源的现状与需求78

第六章 地下水资源系统最优化研究概述78

第三篇 地下水资源系统最优化--控制与管理78

二、不合理开采、利用地下水资源造成的公害80

三、煤矿区的排、供矛盾日益突出81

第二节 目标函数、约束条件、决策变量、状态变量81

一、目标函数81

二、约束条件82

三、决策变量83

四、状态变量83

第三节 地下水资源系统优化模型的种类83

第七章 地下水资源系统最优化方法85

第一节 线性规划85

一、线性规划问题及数字模型85

二、线性规划模型的标准型及有关解的基本概念88

三、单纯形法92

四、灵敏度分析102

五、线性规划的对偶问题104

第二节 非线性规划108

一、非线性规划的数学模型及求解方法108

二、有约束极值的最优化条件109

三、二次规划111

第三节 动态规划114

一、动态规划的基本概念115

二、最优性原理和递推方程118

三、动态规划数学模型的建立与求解方法120

四、需要用动态规划求解的几个问题121

第四节 多目标规划126

一、多目标规划的基本概念及其优点126

二、多目标规划的数学模型127

三、多目标规划的求解方法129

第八章 地下水资源系统的控制与管理138

第一节 地下水资源系统的线性化138

一、控制与管理模型的一般形式138

二、线性系统139

三、地下水资源系统的线性化系统143

第二节 功能模型与优化模型耦合的方法146

一、集中参数系统管理模型的耦合方法146

二、分布参数系统管理模型的耦合方法147

三、建立模型过程中应注意的问题158

四、分解与多级最优化159

第三节 层次分析法160

一、基本原理和计算步骤160

二、实例分析164

主要参考文献168