水資源優(yōu)化調(diào)度方法與步驟

水資源優(yōu)化調(diào)度在理論上屬于多目標的隨機序貫決策問題。其調(diào)度目標通常涉及到防洪、發(fā)電、城市與工業(yè)供水、灌溉及防止水庫淤積和生態(tài)環(huán)境保護等。為減少問題的復雜性，可根據(jù)實際情況將各目標賦予權重，或將次要目標化為約束條件，從而使問題成為單目標隨機序貫決策問題。

調(diào)度決策一般由日、旬或月作出。任一時段決策所導致的水資源配置系統(tǒng)狀態(tài)（水位、庫容）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)。因此任一時段的調(diào)度策略的作出均應不僅對于當前時段是最優(yōu)的，而且還應使其所導致的時段末系統(tǒng)狀態(tài)對于余留期最佳策略而言是最好的初始條件、天然徑流的隨機性使得水資源優(yōu)化調(diào)度十分復雜。根據(jù)對天然徑流隨機性的處理，可分為隨機型和確定型兩類調(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)度目標及各類約束條件；②建立適當模型并選擇優(yōu)化方法；③分析結果并形成調(diào)度方案；④利用行政及經(jīng)濟手段促進調(diào)度方案的執(zhí)行；⑤利用實際調(diào)查或其他調(diào)度方案的模擬，確定是否有必要改進目標、模型、求解方法、調(diào)度規(guī)則及水費體系等。

進行水資源優(yōu)化調(diào)度求解算法有數(shù)學規(guī)劃方法、網(wǎng)絡流方法、大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)方法和模擬技術。在數(shù)學規(guī)劃中，用得較多的是線性規(guī)劃和動態(tài)規(guī)劃。在有水力發(fā)電目標時，通常用非線性模型求解以避免線性化帶來的精度損失。當問題規(guī)模較大時，可采用大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)技術處理。模擬技術是評價系統(tǒng)運行方式能否產(chǎn)生預期效益的一個有力工具。因為模擬模型能詳細地描述水資源配置系統(tǒng)在各種來水條件、需水過程和運行方式的運行恃性和預期效益，同時便于求解。因此，近年來在國內(nèi)外有廣泛的應用。

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

將位于某地區(qū)、具有某種水質、在一定時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)定質量并在一定時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)來完成。系統(tǒng)中同時具有硬件（水庫、大壩、水電站、井群等）和軟件（水位、調(diào)度策略、水費制度等）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水庫庫容特性的差異，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，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、城市水務工程等專業(yè)師生閱讀，并可供相關專業(yè)的工程技術人員參考。

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我國水資源及存在的問題

1．2．1我國水資源的特點

1．2．2我國面臨的水資源問題

1．2．3我國水問題的根源

1．2．4水資源問題危及社會發(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

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)境需水計算理論研究

1．6．3水質水量聯(lián)合優(yōu)化配置

1．6．4從單一目標趨向于多目標

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)多目標分析技術

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

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 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、方法和一些應用實例。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)化技術和多目標規(guī)劃的最新發(fā)展及相關的新理論、新成果。闡述了防洪、水力發(fā)電和供水等各類水利系統(tǒng)——水庫群優(yōu)化規(guī)劃、調(diào)度的理論和實用的多種方法。最后介紹了大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)技術和在大中型水資源系統(tǒng)優(yōu)化課題中的應用。

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