水資源優(yōu)化調(diào)度

水資源優(yōu)化調(diào)度在理論上屬于多目標(biāo)的隨機(jī)序貫決策問題。其調(diào)度目標(biāo)通常涉及到防洪、發(fā)電、城市與工業(yè)供水、灌溉及防止水庫(kù)淤積和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等。為減少問題的復(fù)雜性，可根據(jù)實(shí)際情況將各目標(biāo)賦予權(quán)重，或?qū)⒋我繕?biāo)化為約束條件，從而使問題成為單目標(biāo)隨機(jī)序貫決策問題。

調(diào)度決策一般由日、旬或月作出。任一時(shí)段決策所導(dǎo)致的水資源配置系統(tǒng)狀態(tài)（水位、庫(kù)容）則成為余留期決策的初始條件。而余留期最佳調(diào)度策略的期望效益是初始條件的函數(shù)。因此任一時(shí)段的調(diào)度策略的作出均應(yīng)不僅對(duì)于當(dāng)前時(shí)段是最優(yōu)的，而且還應(yīng)使其所導(dǎo)致的時(shí)段末系統(tǒng)狀態(tài)對(duì)于余留期最佳策略而言是最好的初始條件、天然徑流的隨機(jī)性使得水資源優(yōu)化調(diào)度十分復(fù)雜。根據(jù)對(duì)天然徑流隨機(jī)性的處理，可分為隨機(jī)型和確定型兩類調(diào)度方法。

水資源優(yōu)化調(diào)度的工作步驟一般為：①明確調(diào)度目標(biāo)及各類約束條件；②建立適當(dāng)模型并選擇優(yōu)化方法；③分析結(jié)果并形成調(diào)度方案；④利用行政及經(jīng)濟(jì)手段促進(jìn)調(diào)度方案的執(zhí)行；⑤利用實(shí)際調(diào)查或其他調(diào)度方案的模擬，確定是否有必要改進(jìn)目標(biāo)、模型、求解方法、調(diào)度規(guī)則及水費(fèi)體系等。

進(jìn)行水資源優(yōu)化調(diào)度求解算法有數(shù)學(xué)規(guī)劃方法、網(wǎng)絡(luò)流方法、大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)方法和模擬技術(shù)。在數(shù)學(xué)規(guī)劃中，用得較多的是線性規(guī)劃和動(dòng)態(tài)規(guī)劃。在有水力發(fā)電目標(biāo)時(shí)，通常用非線性模型求解以避免線性化帶來(lái)的精度損失。當(dāng)問題規(guī)模較大時(shí)，可采用大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)技術(shù)處理。模擬技術(shù)是評(píng)價(jià)系統(tǒng)運(yùn)行方式能否產(chǎn)生預(yù)期效益的一個(gè)有力工具。因?yàn)槟M模型能詳細(xì)地描述水資源配置系統(tǒng)在各種來(lái)水條件、需水過程和運(yùn)行方式的運(yùn)行恃性和預(yù)期效益，同時(shí)便于求解。因此，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外有廣泛的應(yīng)用。

在實(shí)際問題中，仔細(xì)研究水資源優(yōu)化調(diào)度的目標(biāo)并確定優(yōu)先級(jí)，構(gòu)造基本反映客觀實(shí)際的數(shù)學(xué)模型并選擇有效的求解方法，全面地分析優(yōu)化結(jié)果并制定優(yōu)化調(diào)度策略，輔之以水費(fèi)杠桿并強(qiáng)化有關(guān)取用水法規(guī)，規(guī)范用戶行為，從而使已建的水資源配置系統(tǒng)的運(yùn)行方式最大限度地滿足一系列既定目標(biāo)。這些內(nèi)容就構(gòu)成了水資源優(yōu)化調(diào)度的基本范疇。2100433B

將位于某地區(qū)、具有某種水質(zhì)、在一定時(shí)刻具有某種概率分布的天然徑流，通過水工程調(diào)節(jié)成在指定地區(qū)、具有規(guī)定質(zhì)量并在一定時(shí)刻具有一定保證率和破壞深度的供水量。這種調(diào)節(jié)通過水資源配置系統(tǒng)來(lái)完成。系統(tǒng)中同時(shí)具有硬件（水庫(kù)、大壩、水電站、井群等）和軟件（水位、調(diào)度策略、水費(fèi)制度等）兩方面的元件。在需水過程和系統(tǒng)硬件已定的情況下，水資源優(yōu)化調(diào)度就是充分利用天然徑流的不同步性和各個(gè)水庫(kù)庫(kù)容特性的差異，最大限度地發(fā)揮水資源的綜合利用效益。

《水資源優(yōu)化配置與調(diào)度/普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材·全國(guó)水利行業(yè)規(guī)劃教材》除緒論外共分七章，主要包括：水資源優(yōu)化配置與調(diào)度的理論與技術(shù)，水資源優(yōu)化配置與調(diào)度的量化分析，水資源優(yōu)化配置模型，水資源優(yōu)化配置的智能算法，基于模糊模式識(shí)別理論的水資源優(yōu)化配置模型，基于可變模糊集合理論的水資源優(yōu)化調(diào)度模型。本教材為高等學(xué)校水文與水資源工程專業(yè)的核心教材，也適用于水利水電工程、工程管理、農(nóng)業(yè)水利工程、城市水務(wù)工程等專業(yè)師生閱讀，并可供相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。

前言

第1章　緒論

1．1水資源概況及供需分析

1．1．1世界水資源概況

1．1．2世界水資源供需分析

1．2我國(guó)水資源及存在的問題

1．2．1我國(guó)水資源的特點(diǎn)

1．2．2我國(guó)面臨的水資源問題

1．2．3我國(guó)水問題的根源

1．2．4水資源問題危及社會(huì)發(fā)展

1．3 水資源優(yōu)化配置與調(diào)度與水資源的可持續(xù)利用

1．3．1水資源可持續(xù)利用理論

1．3．2水資源優(yōu)化配置與可持續(xù)利用

1．4水資源優(yōu)化配置概念與內(nèi)涵

1．4．1水資源優(yōu)化配置的概念

1．4．2水資源優(yōu)化配置的內(nèi)涵

1．5水資源優(yōu)化配置類型

1．6水資源優(yōu)化配置發(fā)展趨勢(shì)

1．6．1基于可持續(xù)發(fā)展的水資源配置理論

1．6．2生態(tài)環(huán)境需水計(jì)算理論研究

1．6．3水質(zhì)水量聯(lián)合優(yōu)化配置

1．6．4從單一目標(biāo)趨向于多目標(biāo)

1．6．5模型功能向多功能方向發(fā)展

1．6．6考慮不確定因素的方案選擇

1．6．7大系統(tǒng)多目標(biāo)分析技術(shù)

1．6．8水資源配置決策支持系統(tǒng)

1．6．9其他方面

第2章　水資源優(yōu)化配置與調(diào)度的理論與技術(shù)

2．1水資源優(yōu)化配置理論

……

第3章　水資源優(yōu)化配置與調(diào)度的量化分析

第4章　水資源優(yōu)化配置模型

第5章　水資源優(yōu)化配置的智能算法

第6章　基于模糊模式識(shí)別理論的水資源化配置模型

第7章　基于可變模糊集合理論的水資源優(yōu)化調(diào)度模型

參考文獻(xiàn) 2100433B

本書介紹了水資源（工程）系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃和調(diào)度的理論、方法和一些應(yīng)用實(shí)例。從水資源開發(fā)利用及其策略思想的近代發(fā)展以及水資源系統(tǒng)分析出發(fā)，介紹了最優(yōu)化技術(shù)和多目標(biāo)規(guī)劃的最新發(fā)展及相關(guān)的新理論、新成果。闡述了防洪、水力發(fā)電和供水等各類水利系統(tǒng)——水庫(kù)群優(yōu)化規(guī)劃、調(diào)度的理論和實(shí)用的多種方法。最后介紹了大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)技術(shù)和在大中型水資源系統(tǒng)優(yōu)化課題中的應(yīng)用。

本書內(nèi)容充實(shí)，敘述深入淺出，既適用于水資源規(guī)劃管理和相關(guān)專業(yè)研究生的專業(yè)學(xué)習(xí)和參考，也可供從事水資源規(guī)劃和管理的廣大工程技術(shù)人員參考。