山美水库至惠女水库引调水工程调度运行分析

山美水库至惠女水库引调水工程是泉州市七库引调水工程的龙头项目,文章针对工程特点,提出了引调水工程调度原则,根据调度原则拟定本工程引调水调度规则,并对联合调度使水库增加可调水量进行合理性分析,论证了工程实施的可行性和必要性。     

山美水库至惠女水库引调水工程调度运行分析

山美水库至惠女水库引调水工程是泉州市七库引调水工程的龙头项目,文章针对工程特点,提出了类似引调水工程调度原则,根据调度原则拟定本工程引调水调度规则,并对联合调度使水库增加可调水量进行合理性分析,论证了工程实施的可行性和必要性。     

金昌二坝渠调水系统水能水量优化调度研究

针对金昌市二坝渠调水系统中供水水库与受水水库间输水渠有较大落差的特点,为解决输水渠不合理的年调水流量过程造成渠道梯级电站弃水量较大和受水水库供水综合效益低等问题,研究以水库缺水量最小和渠道蕴藏水能资源最大为优化目标,建立了调水系统水能水量联合调度模型。采用基于Pareto强度的多目标遗传算法求解调水流量序列的非劣解集,并基于最优调水流量过程利用"优化-模拟-仿真"的技术框架模拟分析了供水水库与受水水库的调度函数与调度规则。结果表明:优化调度方案合理可行,提高了渠道调水的有效性,增加了受水水库的综合效益,获取调水与发电双赢。     

粒子群算法在辽宁省大风口水库与猴山水库联合调度中的应用

在规模和输水隧洞过水能力确定的情况下,为解决从猴山水库何时调水、调多少水,并且整个调水工程在满足保证率和破坏深度的前提下,保证供水量最大,缺水量、弃水量最少等供水与调水的耦合运行问题,采用了粒子群算法,建立了大风口水库与猴山水库的联合调度模型,对大风口水库与猴山水库的联合调度方案进行了优化计算,从而找到了两座水库的最佳调度运用方案,最大限度保证了绥中滨海经济区的用水需求。     

沭水东调工程跨流域水库群联合供水研究

在分析日照市沭水东调工程特点的基础上,以城市供水量最大、水库弃水量最小为目标建立了多目标跨流域水库群联合供水调度模型。同时,将遗传算法嵌套于长系列变动时历法中,对工程涉及的沭河流域青峰岭、小仕阳、峤山水库以及傅疃河流域日照水库进行联合供水调算,探讨沭河流域各水库的可调限制库容和日照水库需水动态限制库容等调水指标。结果表明,水库群联合供水较各水库单独供水可增加利用沭河水量939万m3,反映了水库群联合调度有助于充分挖掘沭河流域各水库的供水潜力,对解决日照市区供水缺口十分有利。     

跨流域供水水库群联合调度规则研究

针对跨流域供水水库群联合调度存在的主从递阶结构,提出了调水规则和供水规则相结合的跨流域供水水库群联合调度规则。其中,调水规则由一组基于各水库蓄水量的调水控制线表示,根据其间的相对位置关系,决定是否调水,调水量如何分配等;供水规则由各库供水调度图表示,对应于不同用水户的限制供水线将水库的兴利库容分为若干调度区。建立了适合于主从递阶结构的水库群联合调度二层规划模型,采用并行种群混合进化的粒子群算法对模型进行求解。中国北方某大型跨流域调水工程的实例研究证明了模型的合理性和有效性。     

考虑湖泊调蓄的引江济淮工程旬水量调度方案

为挖掘引江济淮工程沿线湖泊调蓄能力在保障供水、降低泵站输水能耗方面的潜力,开展考虑湖泊调蓄的 跨流域调水工程旬水量调度研究,构建考虑湖泊调蓄的泵站-湖泊多目标旬水量优化调度模型,并采用遗传算法进 行求解,以制定满足用水单元缺水量最少、泵站能耗最小和湖泊不平衡量最小的泵站-湖泊联合调度方案。分析 引江济淮工程调度运行的不同典型运行工况,以自流引江工况为例讨论考虑湖泊调蓄的旬水量调度方案的优势。 结果表明,考虑湖泊调蓄的调度方案能有效提高供水保证率、降低泵站总输水能耗,可为引江济淮工程运行调度 提供决策支撑。     

考虑调水和供水规则的水库优化调度

针对用于调节当地地表水资源的水库受多水源影响需要制订新调度规则的问题，考虑非常规水调蓄能力低的特点，在优先配置非常规水的基础上对受水区水库设置调水和供水规则，建立了考虑调水和供水效率的水库优化调度模型，并采用理想点法和遗传算法对调度规则寻优。将模型应用于威海市区米山水库，结果表明：与标准调度策略相比，优化后的水库调度规则使多年平均调水量减少2 692.4万m³,多年平均弃水量减少417.5万m³,提高了天然来水和外调水的利用率；枯水年对外调水的依赖性高于丰水年和平水年，平均调水量仅减少398万m³;在该调度规则下，减少外调水量的同时增加非常规水的配置可将农业供水保证率从75%提高到88.4%。     

引汉济渭工程黄金峡水库多目标调度模拟研究

引汉济渭工程是为缓解陕西关中地区缺水问题所规划的调水工程,黄金峡水库作为主要水源,有必要对黄金峡水库运行调度进行模拟研究。在引汉济渭工程年调水10亿m~3和15亿m~3两种情况下,以允许调水量为前提,选择枯水年的来水资料,通过建立调水量和发电量最大两个目标函数,利用NSGA-II算法求解多目标优化问题,获得了黄金峡水库在枯水年的多目标均衡解,揭示了调水和发电目标之间是矛盾的,分析了枯水年黄金峡水库的综合效益。     

调水工程对调蓄水库水温影响的研究

调水工程是解决地区水资源不足或时空分布不均衡问题的必要工程措施,不同水库间通过管道和河流调水会对调蓄水库水温产生影响。采用二维水流水温数学模型模拟了吉林省引松供水工程调水对调节水库石头口门水库水温的影响。计算结果表明,调水对调蓄水库水温影响的范围、时间主要和调水量、调水温差、水库水深、入水口位置等有密切关系。引松供水工程调水量和调蓄水库的水量相比很小,调水对水库水温分布的影响有限。调水入水口位于库尾,受影响的范围基本局限于水库库尾局部范围内,水温影响在1个月内即达到平衡,对整个库区和坝前影响很小。调水工程入水口远离坝址可以减小调水对调蓄水库及下游河流的影响程度。     

考虑生态流量的小流域水库群联合调度研究

在小流域开展考虑生态流量需求的水库群联合调度,成为改善小流域河道生态环境的重要途径。采用水库群模拟优化方法建立了考虑下游河道生态需水的水库群多目标联合调度模型。模型依据流域内水库群的调节能力和调度目标,将水库群划分为3类;以供水目标为优先原则,确立水库群的调度方式和调度图。在此基础上,采用多目标遗传算法（NSGA-II）求解水库群联合调度的调度图。最后以重庆市龙溪河流域为研究实例,对不同生态需水流量下的水库群多目标调度效益进行对比分析。结果表明,生态流量的增加对流域内的农业用水影响最为明显,水库群多目标调度成为平衡各目标之间竞争性的重要方式。     

考虑鱼类生态需水过程的漓江并联水库群生态调度

水库群联合运行带来巨大的经济和社会效益,同时也对河流生态造成诸多影响。为提升漓江流域水库群联合运行的发电、通航、生态保护和青狮潭水库蓄水综合效益,构建了考虑鱼类生态需水过程的并联水库群多目标调度模型,采用第三代非支配遗传算法（NSGA-Ⅲ）对模型优化求解。结果表明:（1）与常规调度相比,优化调度在保障发电工程效益的同时,实现了通航与生态效益的提升;（2）构建的并联水库群多目标生态调度模型,在枯、平、丰水年的生态流量满足率都维持在47%之上,尤其保障了鱼类越冬、产卵和繁殖期的生态需求;（3）实施漓江并联水库群联合生态调度,青狮潭水库在枯水年和丰水年蓄水量分别增加22.26×106 m3和 24.55×106 m3,缓解了青狮潭水库供水压力。研究可为并联水库群多目标生态调度提供相关参考。     

A Novel Optimization Method for Multi-Reservoir Operation Policy Derivation in Complex Inter-Basin Water Transfer System

Joint operation of multiple reservoir system in inter-basin water transfer-supply project is a complex problem because of the complicated structure and cooperated operation policy. The combination of high-dimensional, multi-peak and multiple constraints makes it incredibly difficult to obtain the optimal rule curves for multi-reservoir operation. In view of this, we constructed a joint optimization operation model, considering both water supply and transfer, and proposed the concept of “shape constraints”. To obtain the solution of this high-dimensional optimization model, a novel progressive optimum seeking method, namely Progressive Reservoir Algorithm-Particle Swarm Optimization (PRA-PSO), is presented based on the nature of progressive optimization algorithm (POA) and standard particle swarm optimization (PSO). The water transfer project in northeast China, consisting of three routes eight reservoirs, is selected as a case study. The results show that (1) PRA-PSO is yielding much more promising results when compared with other optimization techniques; (2) shape constraints would narrow the scope of feasible solution area but increase the convergence of algorithm; (3) because of the strong interaction between water transfer and water supply action, the progressive setting of PRA-PSO should be in accordance with the order of reservoir water transfer. The case study indicates the novel optimization method could effectively increase the chance of jumping out of local optimal points, thereby searching for better solutions.     

十堰市中心城区水资源配置方案研究

为解决十堰市中心城区水资源供需矛盾,实现地区水资源的合理配置,在地区现状供用水情况调查评价、需水预测的基础上,利用VBA语言编程,建立了十堰市中心城区水资源配置模型,对地区现状基准年和规划水平年水资源供需平衡情况进行计算分析,并拟定了堵河潘口水库引水工程与本地水库工程联合调度供水的水资源配置方案。本文对十堰市中心城区水资源配置方案、配置模型的建立过程以及模型计算结果进行了介绍,并重点分析了水资源配置方案中以马家河水库、茅塔河水库作为充蓄调节水库,在减少潘口引水工程设计规模、提供潘口引水工程检修期供水两方面的作用。     

调水背景下丹江口水库优化调度与效益分析

针对南水北调中线一期工程建成调水这一新常态下丹江口水库调度问题,从丹江口水库蓄水、供水、发电等不同运行任务出发,通过设定弃水最小化、发电量最大化调度目标函数和不同供水调度情景,建立了丹江口水库优化调度模型,构建满足丹江口水库调度运行方式的求解空间,采用1956—2015年丹江口天然入库径流系列,运用较成熟的动态规划优化算法对丹江口优化调度进行模拟,研究水源地枢纽丹江口水库不同调度目标函数和运行方式对下游区域水文情势和供需水平衡的影响,试图为提出可权衡汉江流域多方用水需求的丹江口调度运行方式提供基础支撑。结果表明:考虑南水北调中线一期工程引水后,采用丹江口优化调度方案的下泄水量>272亿m³,能够满足下游基础供水需求。     

跨流域引水后受水水库引水与供水联合调度研究

针对跨流域引水工程中受水水库引水与供水联合调度问题，建立了供水量最大与引水效率最高的多目标联合调度模型，并将其分解成两个单目标调度模型，应用长系列模拟优化的方法， 求解受水水库引水与供水联合调度图及其调度规则。以大伙房水库输水应急入连工程规划为基础，采用本文建立的模型方法对其受水水库碧流河水库进行实例研究，先后求解引水后水库最大可供水量以及如何高效引水的问题。结果表明，进行联合优化调度后，可提高跨流域引水的有效性，从而增加受水水库的综合效益。     

Consideration of Trends in Evaluating Inter-basin Water Transfer Alternatives within a Fuzzy Decision Making Framework

Evaluation of water supply schemes is an essential task for meeting the goals of inter-basin water transfer project system management. In general, water supply operation involves multi-objective and multifactor optimization and decision. In recent years, multicriterion decision making (MCDM) has emerged as an effective methodology due to its ability to combine quantitative and qualitative criteria for selection of the best alternative. This paper presents a new optimization method using fuzzy pattern recognition to appraise the water supply decision schemes in inter-basin diversion systems. The proposed method is capable to incorporate not only the will of the decision-makers but also the future development trend of water resources and water supply demand and makes the optimization results more reasonable and applicable. One case study for the Xi-River-to -Tanghe Reservoir Water Transfer Project System in China is presented to demonstrate the application of this method.     

考虑水文改变生态指标的丹江口水库多目标优化调度

对水文改变指标进行分类、筛选并赋权,构建流量等级和流量波动 2 个生态指标;使用高斯径向基函数拟合 水库调度规则,以供水量、发电量和水文改变生态指标为目标函数,在丹江口水库开展多目标优化调度研究;分析 供水、发电与生态效益各指标间的竞争关系,寻求社会经济和生态效益均较佳的调度方案,论证生态流量的合理 性。结果表明：丹江口水库调度的供水、发电和生态效益之间存在目标冲突;同时考虑供水、发电、流量等级、流 量波动 4 个目标的推荐方案,可在确保防洪安全并维持供水和发电量不变的前提下,保证流量等级和流量波动水 文改变生态指标与天然状态相近;推荐方案尽可能达到适宜生态流量,满足了汉江中下游水生物自然繁衍需求。 研究成果可为丹江口水库优化调度以及汉江中下游水生态环境保护提供参考。     

跨流域水库群最优调供水过程耦合研究

为了有效描述和求解跨流域水库群最优调供水过程,本文建立了基于0-1规划方法的水库群最优化调度模型,统一考虑并最终确定了最优调供水过程。为减少模型单次求解的变量数目,同时增加算法全局搜索的能力,本文借用逐步优化算法思想,对传统粒子群进行改进,提出了逐步优化粒子群算法(PRA-PSO)对模型进行求解。最后,通过中国北方某大型跨流域调水工程的实例研究分析了模型的合理性和有效性。最优调供水过程的确定不仅可为采用隐随机优化方法确定跨流域水库群调水规则和供水规则提供最优化样本过程,而且对跨流域调水工程调度运行评价具有重要意义。