毕节市白甫河流域水库群联合调度供水研究

为了保证白甫河流域内生活用水、下游生态用水、毕节煤电化一体化项目的供水及工农业用水,对流域内的6个水库进行联合优化调节计算,以水库群的年供水量最大为目标,建立水库群联合调度模型并进行优化求解.     

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。     

基于生态基流保障下的库群联合供水能力浅析

在保障河道生态基流、维护河流健康基础上,为协调澽水河流域生态用水要求、提升水资源供给侧的安全保障能力,通过建立库群间联合优化调度模型,实现水库群长系列优化调度,对比分析联调系统内各水库供水能力,均能满足规范要求,对考虑生态流量保障下的水库群联合调度具有借鉴意义。     

浊漳河南源水库群联合调度必要性分析

降雨分布不均加上水库各自为政,水资源短缺成为制约长治地区经济社会发展的关键因素。通过比较枯水年份水库群各自为政和水库群联合调度对流域内居民生活、民生基础工业、一般工业、农业灌溉用水的满足情况,论证了水库群联合调度的必要性。     

塔里木河“二源一干”生态供水潜力研究

为解决塔里木河干流水资源短缺、流域损失水量过大、用水效率低下、农业灌溉用水挤占生态用水等问题,基于“节水优先”的治水方针,以塔里木河二源流(阿克苏河、叶尔羌河)及其干流(“二源一干”)的山区水库群和平原水库群为研究对象,兼顾塔里木河干流的农业灌溉用水、生态用水、工业用水、生活用水等多目标,构建并求解了现状水平年和远景规划年的山区与平原水库群联合调度优化模型,分析了塔里木河干流的生态供水潜力和山区水库群联合调度的贡献。结果表明：仅通过干流平原水库群联合调度,农业灌溉用水和生态用水的供水保证率难以满足设计要求;通过山区与平原水库群优化调度,在远景规划年各行业均满足设计保证率要求,体现了山区水库群显著的调控性能和“节水优先”治水方针的合理性和可靠性;远景规划年塔里木河干流的生态供水潜力为2.84亿m³,可为塔里木河下游生态保护与修复提供了坚实的水量基础。     

应对干旱的黄河梯级水库群水量调度规则研究

梯级水库群联合优化调度是复杂流域应对干旱的重要手段。根据黄河流域干旱年份来水和用水的特点,构建应对干旱的黄河梯级水库群优化调度模型,以节点供水权重和水库蓄泄过程为决策变量,通过长序列模拟与优化相结合计算,分析典型干旱年份水库群调度与缺水变化的响应关系,提出不同来水、旱情需水条件下应对干旱的黄河梯级水库群水量调度规则,为流域抗旱减灾体系建设和水量调度工作提供技术支撑。     

流域大型水库群中长期水量调度研究

以某流域大型水库群为研究对象,通过构建用水调度模型并基于逐步优化算法(POA)对水库群中长期水量调度问题进行计算分析.结果表明,在预报可供水量和50％来水频率可供水量情况下,水库群水位普遍高于95％来水频率可供水量情况的水位,50％来水频率可供水量情况下的平均用水保证率最高,流域上游用水单位平均用水保证率要低于下游用水...     

跨流域供水水库群调水启动标准研究

本文提出了一种新的调水启动标准,该标准是由一组对水源水库与受水水库的蓄水状态综合判断条件构成。文中建立了跨流域调水启动标准优选的水库群联合调度模拟-优化模型,该模型以用水户缺水程度最轻、水库群弃水量最小和实际调水量与水行政主管部门确定的调水量之间的误差最小为目标函数,并采用并行多种群混合进化的粒子群算法PMSE-PSO对该模型进行优化求解。以我国北方3座具有多年调节性能的大型水库为例,进行了跨流域调水工程研究,结果表明：新的调水启动标准与水库群联合调度模型具有合理性与有效性。     

水库群联合调度规则研究

水库群联合调度是现在水资源调配的重点与难点,随着水库群的目标与变量越来越多,联合调度的经典算法和人工智能等算法对于复杂的水库群系统可能会存在难以构建数学模型或者调参复杂等问题。以岳城水库及东武仕水库联合调度为例,综合考虑工业用水、生活用水、农业用水、灌溉用水和生态用水,建立了水库群联合调度模型,通过模拟优化人机算法进行求解,并选取75%来水频率年分析计算水库群联合调度规则,根据水库群联合调度图,提出岳城水库和东武仕水库的具体供水方案,并给出联合调度结果。合理的水库联合调度规则可有效促进区域社会经济发展,改善生态环境。     

应对干旱的黄河干流骨干水库群联合调度研究

黄河流域水资源贫乏,干旱枯水年份水资源供需矛盾尖锐,农田灌溉缺水问题突出,科学调度黄河干流梯级水库群对于有序应对黄河干旱、提高水库群抗旱减灾效果具有重要作用。针对黄河流域农业旱情形势及旱情分布,分析干旱枯水年份黄河来水与农业旱情需水间的响应关系,构建了以流域综合缺水量最小为目标的黄河干流骨干水库群联合调度模型。选取黄河流域发生重旱的1994年作为典型年进行调度分析,提出了汛期(7—10月)、凌汛期(12月—次年2月)、用水高峰期(3—6月)黄河干流骨干水库群的蓄补水量方案,全年黄河干流骨干水库群联合补水量为37.8亿m~3,通过判别供水重要性,保证了农业用水户作物灌溉关键期供水,减轻了农业缺水程度,控制上中下游农业缺水率基本在25%左右,减轻了流域旱情。结果表明:通过黄河干流骨干水库群联合调度,减轻了黄河上中下游不同地区的缺水程度,实现了黄河上中下游地区缺水均衡,提高了流域抗旱能力。     

基于RBF代理模型的调水过程优化研究

调蓄工程通过泵站调水过程中,需要通过合理的控制泵站启闭时间来调节水位,从而不断优化调水过程,但以往的优化方法效率低而且不易得到最优方案。为解决这一问题,本文以南水北调东线山东段南四湖下级湖为研究对象,基于径向基函数(Radial Basis Function,RBF)代理模型建立调水过程优化模型,得到了调水过程方案参数区间内的最优方案,并基于实际调水情况求得不同起调水位下的调水过程最优方案。首先根据调水过程方案参数区间自动选取80个调水过程方案样本,并利用一维二维耦合水动力模型算出每个方案的水位变化过程;其次采用RBF代理模型建立并验证调水过程方案与最高水位、最低水位的响应关系;最后基于RBF代理模型,以泵站工作总时间最短为目标,考虑水量平衡和水位约束建立优化模型,采用粒子群算法求解。研究结果表明,基于RBF代理模型的调水过程最优方案结果与耦合模型计算该方案结果的绝对水深误差不超过0.05 m,相对水深误差不超过0.99%,模型计算精度高。基于RBF代理模型的调水过程优化模型,求解得到调水过程参数区间内的最优方案,解决了传统方法在人为设定有限个方案内得到较优方案的局限性。     

暴雨对梁子湖水动力和水质的影响研究

为了分析在暴雨条件下,流域面源污染对梁子湖水质的影响,采用分布式流域面源污染模型,结合湖泊二维水动力水质模型,以暴雨产生的面源径流和污染负荷作为水动力水质模型的边界条件,构建了包含暴雨径流-面源模型与二维水动力水质模型的梁子湖水质模型体系。采用梁子湖水质的实测资料对模型进行了验证,其结果为面源模型的误差在15%以内,水质模型误差在20%以内,表明模型能模拟暴雨条件下面源径流和入湖污染物输入时湖泊水动力及水质的动态响应关系。以2010年7月11日暴雨过程为例,利用所建模型对暴雨前后梁子湖水质变化进行分析。模拟结果表明,水质受暴雨及污染物的冲击影响较大。     

基于数据驱动的区域水资源智能配置研究

针对目前存在的水资源短缺、水资源利用不合理、水资源配置理论不完善的问题,研究了一种基于数据驱动的区域水资源智能配置方法,以提高区域水资源利用合理度,为区域水资源规划与管理提供技术支持。首先提出由水资源配置决策模型、水资源配置方案评价模型及配置预案库等构成的水资源智能配置模式,其中,水资源配置方案评价模型由基于层次分析-模糊综合评价法的水资源合理配置评价指标体系构建,用于对水资源配置方案进行评价,它一方面对配置方案进行预检验,另一方面为配置决策模型提供配置预案等经验知识;水资源配置决策模型采用人工神经网络在对配置预案库进行学习的基础上建立,用于提供初始配置方案。应用嘉兴市2010年相关数据对该模式的有效性进行了检验,结果表明,在水资源总量不变的情况下,分别考虑嘉兴市整体协调发展和重点发展兼顾整体的两种用水思路,基于数据驱动的水资源智能配置模式均能给出符合预期目标的水资源分配方案,并且具有自适应、容错性、智能化等特征,从而为区域水资源规划与管理提供有效的支撑工具。     

基于三次平衡配置的水资源承载能力分析

根据人与自然和谐相处的发展理念,重点分析和探讨了水资源承载能力的概念、基本特性;在水资源“三次平衡”配置成果的基础上,分析和构建了评价水资源承载能力的“压力-状态-响应”模型及其表征指标体系。最后结合东辽河流域实际进行了应用,获得了水资源承载能力评价系列成果。结果表明所提出的水资源承载能力评价思路、模型方法是可行的。可供其他流域或地区借鉴和参考。     

基于水质控制模型的东江干流梯级电站调度研究

根据《广东省东江流域水资源分配方案》水量调度要求,针对东江干流梯级较多的特点,利用一维水动力学演进模型和一维对流扩散水质模型构建东江流域水质控制模型,模拟计算现状三大水库调度下有无梯级电站组合情况下的电站附近断面污染物浓度分布,提出在现状三大水库按照防洪供水兼顾发电原则进行调度情况下,各梯级电站"来多少放多少"的水量调度原则和水量水质监控系统中应重点监控梯级电站的坝前水位。     

对建立季节性阶梯式计量水价定价模型的初探

在已有的阶梯式计量水价定价模式上,引入社会化水资源稀缺程度指数,以当前季度的水价为基础,社会化水资源稀缺程度指数为标准值,通过下一季度的社会化水资源稀缺程度指数与标准值之比(即相对稀缺程度)以及综合当前实行的阶梯式水价来预测计算得到下一个季度的水价。从理论上试探性地建立季节性阶梯式计量水价定价模型,在考虑季节变化影响的同时又体现了社会适应性能力的变化对水价的影响,从而进一步真实地体现了水资源的稀缺性,为将来季节性水价的研究奠定一定的基础。     

基于宏观尺度分质供水的水资源系统模拟模型研究

以具有多水源、多用户、多级串并联的大型水资源系统为研究对象,建立基于宏观尺度分质供水的水资源系统模拟模型,为实现水资源合理配置提供技术支持。实例研究表明：该模型能够很好地模拟浙江省水源和供水系统,计算规则灵活可控,计算成果可靠。     

城市年用水量灰色预测研究

灰色预测模型要求原始数据序列满足指数规律,而实际上城市用水波动性大,无典型指数趋势变化,而一般呈代数曲线形式变化,因此本文提出了改进的灰色模型在城市年用水量预测中的应用,改进的灰色预测模型主要基于灰色预测模型一次累加的建模思路。将改进的灰色预测模型用于某城市的年用水量预测,结果表明:改进的灰色预测模型与传统的灰色预测模型相比,平均相对误差以及原点误差均较小,可用于该市的年用水量预测,为该市年用水的宏观调控与用水规划提供参考。     

基于规则的水资源配置模型应用研究

为了将多层次、多工程、多用户、多水源的复杂水资源配置系统转换成计算机模型,合理有效地模拟水资源系统,进而完成区域或流域水资源从多水源向多用户的水量分配过程,着重介绍了水资源系统的系统概化规则和模型配置规则,在此基础上提出了基于规则的水资源配置模型,并将该模型应用在滹沱河流域.应用结果表明,模型的构建合理可行,规则的确定切合实际,模拟计算的结果合理可靠,该模型具有良好的实用性.     

基于用水总量控制下水资源配置研究

构建了以缺水量最小为目标函数的用水总量控制下流域年度水资源配置模型, 在 Visual C# 基础平台上设计 水资源配置模型生成器, 编辑生成数学模型, 再调用 Lingo 脚本文件实现数学模型的快速求解, 以赣江流域为例进 行计算, 得到赣江流域内水资源配置结果, 结果表明, 用水总量控制是制约城市用水快速增长的关键因素之一, 为城 市用水规划给予技术支撑。