Nghiên cứu ứng dụng quy hoạch tuyến tính trong quản lý tài nguyên nước tại Cao Bằng

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu

1.2. Phân loại tổng quan các mô hình tối ưu

1.3. Bài toán tối ưu tổng quát

1.4. Bài toán quy hoạch tuyến tính

1.4.1. Khái niệm và các ví dụ về bài toán quy hoạch tuyến tính (QHTT)

1.4.2. Hai dạng cơ bản của quy hoạch tuyến tính

1.4.2.1. Dạng chính tắc

1.4.2.2. Dạng chuẩn tắc

1.4.3. Định lý cơ bản và các định nghĩa về quy hoạch tuyến tính

2. CHƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG TÀI NGUYÊN NƯỚC TỈNH CAO BẰNG

2.1. Hiện trạng tài nguyên nước tỉnh Cao Bằng

2.2. Đặc điểm tài nguyên nước mưa

2.3. Đặc điểm tài nguyên nước mặt

2.4. Dòng chảy năm và phân phối dòng chảy năm

2.5. Dòng chảy mùa lũ

2.6. Dòng chảy mùa kiệt

2.7. Tài nguyên nước dưới đất

2.7.1. Đặc điểm phân bố các tầng chứa nước

2.8. Hiện trạng khai thác, sử dụng tài nguyên nước tỉnh Cao Bằng

2.8.1. Hiện trạng khai thác nước cho sinh hoạt

2.8.2. Hiện trạng khai thác nước cho công nghiệp

2.8.3. Hiện trạng khai thác nước cho thủy điện

2.8.4. Hiện trạng khai thác nước cho nông nghiệp

2.9. Đánh giá tài nguyên nước trên tỉnh Cao Bằng

2.9.1. Nguyên tắc phân vùng đánh giá tài nguyên nước

2.9.2. Mô hình tính toán mưa - dòng chảy và thông số của mô hình

2.9.3. Thiết lập các tài liệu, dữ liệu đầu vào thiết cho mô hình

2.9.4. Thiết lập mạng lưới tính toán cho mô hình Nam

2.9.5. Xây dựng dữ liệu đầu vào cho mô hình Nam

2.9.6. Xác định thông số mô hình Nam, hiệu chỉnh và kiểm định mô hình

2.10. Trữ lượng tài nguyên nước mặt

2.11. Trữ lượng tài nguyên nước dưới đất

3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG QUY HOẠCH TUYẾN TÍNH VÀO PHÂN BỔ TÀI NGUYÊN NƯỚC TỈNH CAO BẰNG

3.1. Dự báo nhu cầu khai thác sử dụng nước tỉnh Cao Bằng

3.1.1. Chỉ tiêu cấp nước sinh hoạt

3.1.2. Chỉ tiêu cấp nước công nghiệp

3.1.3. Chỉ tiêu cấp nước nông nghiệp

3.1.4. Chỉ tiêu cấp nước cho hoạt động dịch vụ, công cộng

3.1.5. Nhu cầu sử dụng nước tỉnh Cao Bằng

3.2. Hiệu quả khai thác, sử dụng nước trên địa bàn tỉnh Cao Bằng

3.3. Phương án phân bổ tài nguyên nước

3.3.1. Ứng dụng quy hoạch tuyến tính trong phân bổ tài nguyên nước tỉnh Cao Bằng

3.3.2. Nghiên cứu thiết lập bài toán quy hoạch tuyến tính trong phân bổ tài nguyên nước

3.3.3. Nghiên cứu lựa chọn chương trình để giải bài toán đã được thiết lập

3.3.4. Ứng dụng Excel để giải bài toán quy hoạch tuyến tính

3.3.5. Xác định các biến tối ưu, các điều kiện ràng buộc và hàm mục tiêu trong phân bổ tài nguyên nước tỉnh Cao Bằng

3.3.6. Xác định hàm mục tiêu

3.3.7. Xác định các điều kiện ràng buộc

3.3.8. Xác định giải pháp phân bổ tài nguyên nước tỉnh Cao Bằng

3.3.8.1. Giải pháp phân bổ nguồn nước cho giai đoạn 2015 theo phương án 1

3.3.8.2. Kết quả phân bổ nguồn nước cho giai đoạn 2015 theo phương án 2

3.3.8.3. Giải pháp phân bổ nguồn nước cho giai đoạn 2020 theo phương án 1

3.3.8.4. Kết quả phân bổ nguồn nước cho giai đoạn 2020 theo phương án 2

3.3.9. Các giải pháp về quản lý

3.3.10. Các giải pháp kỹ thuật

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về quy hoạch tuyến tính trong quản lý tài nguyên nước

Quy hoạch tuyến tính (quy hoạch tuyến tính) là một phương pháp toán học được sử dụng để tối ưu hóa việc phân bổ tài nguyên, trong đó có tài nguyên nước. Tại tỉnh Cao Bằng, việc áp dụng phương pháp này vào quản lý tài nguyên nước không chỉ giúp nâng cao hiệu quả sử dụng mà còn đảm bảo tính bền vững trong phát triển kinh tế - xã hội. Trong bối cảnh tài nguyên nước ngày càng khan hiếm và nhu cầu sử dụng gia tăng, việc nghiên cứu ứng dụng quy hoạch tuyến tính trong phân bổ tài nguyên nước trở nên cấp thiết. Đặc biệt, việc xây dựng các mô hình quy hoạch phù hợp với tình hình thực tế tại Cao Bằng sẽ tạo ra cơ sở dữ liệu vững chắc cho việc ra quyết định và quản lý tài nguyên nước hiệu quả hơn.

1.1. Tầm quan trọng của quy hoạch tài nguyên nước

Quản lý tài nguyên nước là một trong những thách thức lớn nhất mà các nhà hoạch định chính sách phải đối mặt. Việc phân bổ tài nguyên nước hợp lý không chỉ ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp, công nghiệp mà còn đến đời sống sinh hoạt của người dân. Quy hoạch tài nguyên nước cần phải xem xét đến các yếu tố như nguồn nước, nhu cầu sử dụng, và tác động môi trường. Việc áp dụng quy hoạch tuyến tính vào quản lý tài nguyên nước tại Cao Bằng không chỉ giúp tối ưu hóa việc sử dụng nguồn nước mà còn đảm bảo sự công bằng trong phân bổ tài nguyên cho các ngành, lĩnh vực khác nhau.

II. Phân tích hiện trạng tài nguyên nước tại Cao Bằng

Tỉnh Cao Bằng có đặc điểm địa lý và khí hậu đa dạng, ảnh hưởng đến sự phân bố và chất lượng tài nguyên nước. Tài nguyên nước ở đây chủ yếu bao gồm nước mặt và nước dưới đất, với các nguồn chính từ các sông, suối và mưa. Tuy nhiên, hiện trạng khai thác và sử dụng tài nguyên nước vẫn còn nhiều bất cập. Việc khai thác nước cho sinh hoạt, nông nghiệp và công nghiệp chưa được quản lý một cách đồng bộ và hiệu quả. Một số khu vực gặp tình trạng khan hiếm nước trong mùa khô, trong khi đó, mùa mưa lại có thể dẫn đến ngập úng. Do đó, việc ứng dụng quy hoạch tuyến tính trong phân bổ tài nguyên nước là cần thiết để đảm bảo rằng nguồn nước được sử dụng một cách hiệu quả và bền vững.

2.1. Đặc điểm tài nguyên nước tại Cao Bằng

Tài nguyên nước tại tỉnh Cao Bằng chủ yếu được phân bố không đồng đều, với các lưu vực sông lớn như sông Bằng, sông Gâm. Nguồn nước mặt thường xuyên bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khí hậu và hoạt động khai thác, sử dụng. Đặc biệt, trong bối cảnh biến đổi khí hậu, lượng mưa và dòng chảy có sự thay đổi lớn, gây ra những khó khăn trong việc dự báo và quản lý. Việc áp dụng phương pháp quy hoạch tuyến tính sẽ giúp xác định được lượng nước tối ưu cần thiết cho từng lĩnh vực, từ đó đưa ra các giải pháp quản lý phù hợp.

III. Ứng dụng quy hoạch tuyến tính vào phân bổ tài nguyên nước

Việc ứng dụng quy hoạch tuyến tính trong quản lý tài nguyên nước tại Cao Bằng cho phép xây dựng các mô hình tối ưu hóa việc phân bổ nước giữa các ngành khác nhau như nông nghiệp, công nghiệp và sinh hoạt. Mô hình này có thể giúp các nhà quản lý dự đoán nhu cầu nước trong tương lai và đưa ra các quyết định hợp lý về việc phân bổ tài nguyên. Đặc biệt, quy hoạch tuyến tính giúp tối ưu hóa lợi ích kinh tế từ tài nguyên nước, đồng thời đảm bảo tính bền vững và bảo vệ môi trường. Các kết quả từ mô hình quy hoạch tuyến tính có thể được sử dụng như một công cụ hỗ trợ trong việc lập kế hoạch phát triển bền vững cho tỉnh.

3.1. Quy trình xây dựng mô hình quy hoạch tuyến tính

Quy trình xây dựng mô hình quy hoạch tuyến tính bao gồm việc xác định mục tiêu, các biến số và các ràng buộc liên quan đến tài nguyên nước. Mô hình sẽ được thiết lập dựa trên các dữ liệu hiện có về tài nguyên nước, nhu cầu sử dụng và các yếu tố tác động môi trường. Sau khi xây dựng mô hình, việc phân tích và điều chỉnh sẽ được thực hiện để đảm bảo rằng các giải pháp đưa ra là khả thi và hiệu quả. Mô hình này không chỉ mang lại lợi ích trong việc quản lý tài nguyên nước mà còn góp phần vào phát triển kinh tế - xã hội bền vững cho tỉnh Cao Bằng.

Nghiên cứu ứng dụng phương pháp quy hoạch tuyến tính trong quản lý tài nguyên nước tỉnh Cao Bằng