水库群防洪联合调度研究进展概况

近年来，国内外采用常规方法和系统分析方法对水库群防洪联合调度方案进行了研究，并取得了一定的成果。今后，应加强水库防洪联合调度的模型研究、耦合研究，同时加强调度系统的硬件建设。     

水库群防洪调度方案研究与应用

白山、丰满水库是第二松花江中上游的梯级控制性工程,对第二松花江丰满水库以下乃至松花江干流的防洪有举足轻重的作用,为更好地发挥这2座水库的防洪作用,迫切需要一个能够满足工程实际需求的防洪调度方案.本文简述了在满足水库自身防洪安全的前提下,考虑下游多级防洪安全、电站发电等复合决策目标时,防洪联合调度方案的研究思路、方法及应用实残.     

防洪系统最优调度模型及应用

本文针对复杂防洪系统联合运行问题，建立了一个多维动态规划单目标模型，消除了后效性的影响.利用此模型用POA算法连续求解与决策，可以有效地获得调度一场洪水的最优策略；并通过对比计算，进一步证明本文模型的可行性和有效性。     

太子河流域水库群联合防洪调度研究

问题的提出 太子河河长413公里,流域面积13983平方公里,是辽宁全省面积的1/10。流域内有本溪、辽阳、鞍山和营口等市,是辽宁省经济发达地区,1996年国民生产总产值达750亿元,约占全省的1/4。太子河流域易产生暴雨,洪水灾害频繁。70年代,先后在支流和干流建成     

交互技术在水库群实时防洪调度中的应用

水库群中各水库洪水预报的预见期相差悬殊，而且预见期与各水库之间的洪水传播时间极不协调，甚至在调度期内，各库之间无水力联系，数学规划理论与方法在水库群实时防洪调度中的应用受到限制。本文在分析水库群实时防洪调度特点的基础上提出了水库群实时防洪调度的逐级交互模式。该模式采用模块结构可以最大限度地利用预报信息，灵活适应水库控制面积与洪水传播时间的差异，并且便于通用化。     

水库群防洪预报调度系统关键技术

开发通用性和移植性强的水库群防洪预报调度系统,主要难点在于系统的体系结构设计、库群的集成方法及方案管理、遥测降雨资料不完备情况下预报方案的制订、洪水预报实时校正、未来洪水形势分析和库群调度决策.为此,提出了有效的解决方法和技术,这些方法和技术有力地提高了系统开发效率、保证了洪水预报精度,并能够使用户积极主动地参与决策过程中快速生成调度决策.     

水库群分布式防洪调度决策支持系统设计

水库群分布式防洪调度决策支持系统是实现全流域防洪调度的关键和核心.首先简要介绍水库群分布式防洪调度决策支持系统的概念和定义,然后介绍系统总体设计及主要功能实现的技术路线和方法.系统结合防洪调度实际,充分利用计算机技术和计算模型技术,设计合理、功能强、应用方便,具有良好的发展和应用前景.     

面向多区域防洪的长江上游水库群协同调度模型

长江上游水库群是长江流域防洪工程体系的重要组成部分,承担着水库所在河流、川渝河段以及长江中下游的防洪任务。长江流域面积广大,水系众多,洪水地区组成与遭遇十分复杂,防洪需求众多,防洪对象分散,且要兼顾发电、航运、供水、生态、库区安全等多种因素,水库群防洪调度面临大规模、多区域、多层次等协同调度技术难题。以长江上游25座控制性水库为研究对象,基于防洪格局和防洪任务将水库群防洪调度划分为核心、骨干和群组水库,阐明了水库群多区域协调防洪的调度节点和角色定位,提出了兼顾"时-空-量-序-效"多维属性的模型功能结构,构建了长江上游水库群多区域协同防洪调度模型,并在长江流域防洪调度形成示范应用,以挖掘长江上游水库群防洪调度潜力,进而提升长江流域防洪调度管理水平。     

江苏盱眙县混联水库群防洪优化调度研究

随着我国河流防洪系统的不断完善,水库群联合防洪的作用逐渐显现,且计算机科学技术的飞速发展,使水库优化调度方案越发丰富。针对混联水库群的结构特征,考虑水库群的防洪能力、下游河道的安全泄量及河道洪水演进规律,建立了以最大削峰为目标的混联水库联合调度模型,并通过改进粒子群算法求解。以江苏淮安市盱眙县桂五水库—山洪水库—龙王山水库防洪调度系统为例,将20年一遇设计洪水和50年一遇设计洪水作为输入条件,计算结果显示,经优化调度后龙王山水库最大下泄流量较规程调度分别削减了10.4%、13.5%,且优化调度在一定程度上减小了水库最大占用库容,更有利于下游防洪对象的安全、水库自身的安全运行。     

水库防洪与补源优化调度及其风险分析

本文从洪水资源化与水资源可持续开发利用的角度建立水库防洪与补源优化调度的数学模型。利用流域产汇流模型计算入库洪水,并考虑短期降雨预报信息,将交互式生成技术与动态规划模型相结合来优化水库的调度方案,给出考虑洪水预报和降雨预报误差的水库防洪与补源优化调度风险率的定义与计算方法。将此模型和风险分析方法应用于大连市碧流河水库的防洪与补源联合优化调度中,对其风险值和补源效益进行了分析与计算。结果表明与常规调度相比,引洪补源优化调度能提高洪水资源利用率,补源效益十分显著。     

永定河实时调度系统的建立

介绍了永定河防汛调度系统的总体设计、数学模型的建立和系统的结构。该系统以复杂河网数学模型为核心，把众多的边界条件、控制条件、可变参数及成果分析简化到可视化界面中，可由管理人员进行参数修改、调度计算和分析操作。该系统利用Fortran、VB、Foxpro混合编程，集地理信息系统、计算、显示、查询为一体，为防汛实时调度和制定防洪预案提供了先进的技术手段。     

梯级水电站群中长期优化调度的离散梯度逐步优化算法

充分利用现有水电资源,进行库群中长期优化调度是构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系的重要措施。逐步优化算法(POA)将多阶段问题转化为多个两阶段子优化问题,是求解中长期库群优化调度较为广泛且有效的一种方法。但随着水库数目的增加,POA仍会面临严重的"维数灾"问题。本文以梯度下降法为基础,提出离散梯度的概念及离散梯度逐步优化算法(DGPOA),该方法在不直接求导的情况下充分利用局部离散梯度信息确定最优搜索方向,可以快速获得优化结果。最后将该算法应用到澜沧江流域五水库梯级系统中,在不同离散精度和来水条件下,利用POA、POA-DPSA和DGPOA算法对梯级水库进行优化计算。结果表明,在不显著降低全局搜索能力的情况下,DGPOA的计算速度分别达到了POA-DPSA算法的8~12倍,POA算法的50~250倍,是一种解决梯级水库站群中长期优化调度中"维数灾"问题的有效方法。     

防汛抢险物资调度决策支持子系统的设计

通过对防汛抢险物资调度子系统需求的分析,确定了防汛抢险物资调度子系统的开发原则,进行了数据库和决策模型的结构、功能的设计,同时给出了图形的网络传输策略,设计了系统主页面及其功能,最后提出了系统具体设计时的改进方向。     

水库水沙联合调度多目标决策模型

针对水库运用过程中蓄水与排沙之间的矛盾，本文首先建立了水库防洪、发电及航运调度子模型；然后，以水库防洪、发电及航运效益为基本目标，应用多目标决策方法，建立了水沙联合调度多目标决策模型；为减少水沙联合调度计算的工作量和难度，以子模型计算结果为基础，建立水库运行参数与目标之间的函数关系，将各目标有机地联系在一起，据此合理进行水沙联合调度；最后，将该模型应用到三峡水库汛末蓄水的研究中，得到一个兼顾各目标要求的蓄水方案。     

一种基于扒口分洪运用方式的防洪系统联合运行

本文从水库、分蓄洪区及河道调蓄洪的基本原理出发，针对由混联库群和多分蓄洪区组成的复杂防洪系统，研究和建立了一个防洪系统联合运行的大规模线性规划(LP)模型.模型考虑了系统正常行洪与扒口分洪的复杂洪水演进情况，提出了判断扒口分洪界点及其相应的分阶段解算的处理方法，从而形成适用于这一复杂情况的广义化模型.根据模型的超稀疏性等特点，引进多种先进而复杂的数值技术，研制了通用有效的大型计算软件包.实例验算取得了较为满意的成果.     

基于多目标差分进化算法的水库多目标防洪调度研究

为求解水库多目标防洪优化调度问题,提出一种基于自适应柯西变异的多目标差分进化算法,克服了早熟收敛问题,提高了收敛精度;同时,根据多目标优化的特点对差分算子进行修正,并引入外部档案技术,提高了算法的收敛速度。本文以坝前最高水位最低、最大下泄流量最小和汛末水位最接近汛限水位为目标,对三峡水库展开多目标防洪调度研究,结果表明,该算法可在较短时间内生成大量在各目标分布均匀、分布范围广的非劣调度方案供决策者评价优选,为水库多目标防洪调度决策提供了一种新的调度方案生成方法。     

洪水优化调度模型及其应用研究

多级变基爬山法在寻优计算中，其出发点（基点）不是固定不变的，它随着时段，水库运行状态，爬山的级数不同而异，因此，利用该方法研究的洪水优化调度决策模型及其求解方法，若以时段初的水库水位为决策变量，则爬山开始的基准水位将随着时段，天然来水，时段档水库蓄水状态等的不同而不同，柘溪水库洪水优化变量，则爬山开始的基准水位将随时段，天然来水，时段末水库蓄水状态等不同而不同，柘溪水库洪水优化调度决策模型为柘溪水     

考虑分级防洪目标的梯级水库汛控水位调度模型及应用

围绕中小洪水减压、大洪水保安和特大洪水降损等防洪目标，构建了面向分级防洪目标的梯级水库汛控水位优化调度模型，针对不同频率设计洪水，基于“模拟-优化”框架，采用仿生进化算法对调度模型进行了高效求解，并利用熵权法对调度方案进行了多目标评价，比选了梯级水库汛控水位方案。以金沙江中下游6个梯级水库和三峡水库组成的梯级水库为研究对象，研究结果表明：相比原汛限水位方案，在不降低原防洪标准的前提下，选定的方案可使梯级水库水位抬高0.36～6.22 m,发电量增加6.28亿～19.26亿kW·h,增幅为1.18%～4.27%,经济效益显著，可为梯级水库汛控水位的规划设计提供技术支撑。     

水库防凌调度数学模型的研制与开发

本文着重研究利用水库调节径流减轻冰凌灾害.文中系统分析了影响凌汛的因素、水库防凌调度机理、运用方式；研究了不稳定封冻河段和稳定封冻河段冰下过流能力的经验公式，并依据冰水力学理论、河冰运行规律和水冰两相流连续方程及运动方程，参照黄河流域冰期实测资料，建立了水库防凌调度数学模型.经过模拟黄河内蒙古、下游河段典型年凌汛检验，证明调度模型合理、实用，对减轻凌汛灾害有重要作用，具有较好的应用价值.