大規(guī)模跨流域供水水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度關(guān)鍵問題研究項目摘要

針對當(dāng)前的大規(guī)模跨流域水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度關(guān)鍵問題，通過開展多目標(biāo)優(yōu)化理論、自適應(yīng)進(jìn)化策略和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等多學(xué)科的交叉與融合，研究均衡考慮水庫調(diào)蓄能力與供水壓力的調(diào)水量優(yōu)化分配方法與基于虛擬聚合水庫的共同供水目標(biāo)分配規(guī)則，建立相應(yīng)的水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型，應(yīng)用多目標(biāo)遺傳算法與不等概率動態(tài)搜索算法結(jié)合的分布式并行計算框架進(jìn)行求解，生成水庫群優(yōu)化調(diào)度規(guī)則來指導(dǎo)水庫群實際調(diào)度。最終形成“調(diào)水量優(yōu)化分配—供水量優(yōu)化分配—水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度”，一個較為系統(tǒng)的大規(guī)模跨流域水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度的基本理論框架，為充分發(fā)揮大規(guī)模跨流域水庫群的綜合效益提供理論和技術(shù)支持。

以遼寧省東水西調(diào)工程為研究實例，圍繞跨流域水庫群聯(lián)合調(diào)度的兩個關(guān)鍵問題：跨流域水庫群的復(fù)雜系統(tǒng)建模和優(yōu)化調(diào)度模型的高效求解，研究均衡考慮水庫調(diào)蓄能力與供水壓力等多因素的調(diào)水量優(yōu)化分配方法和共同供水目標(biāo)分配方法，建立相應(yīng)的水庫群聯(lián)合調(diào)度模型，應(yīng)用基于敏感性分析的降維方法進(jìn)行求解，生成水庫群優(yōu)化調(diào)度規(guī)則來指導(dǎo)水庫群實際調(diào)度，為充分發(fā)揮跨流域水庫群的綜合效益提供理論和技術(shù)支持。

內(nèi)容簡介

本書圍繞跨流域水庫群聯(lián)合調(diào)度問題，以遼寧省“東水西調(diào)”三線聯(lián)調(diào)項目為實例開展理論研究。首先，對水資源調(diào)度理論研究背景、意義進(jìn)行概述，對跨流域調(diào)水系統(tǒng)特征、國內(nèi)外跨流域調(diào)水工程建設(shè)情況、跨流域調(diào)水及水庫群聯(lián)合調(diào)度現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，在總結(jié)現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，介紹本文主要研究內(nèi)容。其次，在明確跨流域水庫群聯(lián)合調(diào)度決策制定過程特點的基礎(chǔ)上，采用0-1規(guī)劃方法確定水庫群*調(diào)、供水過程，不僅可為采用隱隨機(jī)優(yōu)化方法確定跨流域水庫群調(diào)水規(guī)則和供水規(guī)則提供*化樣本過程，而且對于跨流域調(diào)水工程調(diào)度運(yùn)行評價具有重要意義；然后，對水庫群聯(lián)合調(diào)度規(guī)則形式與提取方法進(jìn)行總結(jié)分析，為跨流域水庫群聯(lián)合調(diào)度規(guī)則研究奠定基礎(chǔ)；再者，基于跨流域水庫群*調(diào)、供水過程，提出了提取跨流域水庫群聯(lián)合調(diào)度規(guī)則的集對分析新方法，通過提高水庫*調(diào)度決策與待定調(diào)度決策間的聯(lián)系度，優(yōu)化確定跨流域水庫群調(diào)水規(guī)則和供水規(guī)則。接下來，以供水調(diào)度圖和調(diào)水控制線為聯(lián)合調(diào)度規(guī)則形式，采用模擬-優(yōu)化模式，構(gòu)建同時考慮跨流域調(diào)水和供水的復(fù)雜水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型，添加考慮供水調(diào)度圖先驗形狀特征的形狀約束，提出一種借鑒逐步優(yōu)化算法思想的逐庫優(yōu)化粒子群算法，逐步優(yōu)化單個或兩個水庫的調(diào)度規(guī)則，以降低單次優(yōu)化變量的維數(shù)，從而提高其搜索全局*解的能力。針對跨流域供水水庫群聯(lián)合調(diào)度問題存在的主從遞階結(jié)構(gòu)，本文提出了調(diào)水規(guī)則和供水規(guī)則相結(jié)合的跨流域供水水庫群聯(lián)合調(diào)度規(guī)則，建立了確定水庫群調(diào)水、供水規(guī)則的二層規(guī)劃模型，采用并行種群混合進(jìn)化的粒子群算法對調(diào)水控制線和供水調(diào)度圖進(jìn)行分層優(yōu)化，*終得到滿足上、下層決策要求的跨流域供水水庫群聯(lián)合調(diào)度規(guī)則。*后，對研究內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，對跨流域水庫群聯(lián)合調(diào)度問題下一步研究方向進(jìn)行展望。

灤河中下游水庫群防洪調(diào)度研究

8.1 設(shè)計洪水過程線的推求

8.2 潘家口-大黑汀區(qū)間設(shè)計洪水過程

8.3 防洪優(yōu)化調(diào)度模型及求解

8.4 潘家口、大黑汀、桃林口三庫聯(lián)合防洪調(diào)度研究

《水庫群聯(lián)合調(diào)度實用方法與應(yīng)用》編著者張松達(dá)、夏國團(tuán)、王士武、錢鏡林。 本書作者對水庫群聯(lián)合調(diào)度的理論方法和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了實踐和探索，組織攻關(guān)了多項科研課題，提出了水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度有關(guān)的理論、方法，取得了滿意的結(jié)果，獲得了多項獎勵。本書提出的漸進(jìn)最優(yōu)性法與遺傳算法的組合方法，分期空庫系數(shù)約束的調(diào)度函數(shù)方法，以及分維數(shù)分析在劃定過渡期的應(yīng)用、基于產(chǎn)流預(yù)報的泄洪調(diào)度方式、干旱期考慮適度缺水深度的限供水量的確定等均是作者經(jīng)過潛心研究，并在多年的實踐中證明有效的方法。書中的算例也是實際應(yīng)用的調(diào)度實踐。編著本書，旨在與同行交流探討，以期促進(jìn)水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度技術(shù)進(jìn)步，也借此供從事水利規(guī)劃、設(shè)計、科研、運(yùn)行管理等相關(guān)人員參考。