多水库水质模拟模型参数优化研究

为建立适用于实际问题且精度较高的水质模拟模型,基于多参数最优化估值原理,以深圳市原水系统中的多个水库为例,建立了多参数最优化估值模型,并基于粒子群算法对多库水质联合模拟模型中的水质参数进行优化求解。计算结果表明,该模型求得的水质参数合理、可行,且模型计算精度可满足工程应用要求,为城市原水系统水量水质联合调控提供了参考依据。     

台州市长潭水库分层取水口高程的确定

长潭水库因取水口位置过低,每年6～9月原水中的铁、锰浓度常超过集中式生活饮用水地表水源地限值标准,大幅增加水厂的运行成本和影响出厂水质。为此,分析了长潭水库2012～2016年分层水质监测数据及其成因,并结合水厂的制水工艺合理确定长潭水库分层取水口高程。发现水温和溶解氧是导致原水铁、锰超标的主要因素,10m水深是长潭水库铁、锰和氨氮垂直浓度梯度的分界线。根据原水水温、溶解氧、pH值、铁、锰和氨氮对水厂运行和出水水质的影响,结合长潭水库多年逐日平均水位保证率统计成果,确定分层取水上层取水口底高程为26.05m,下层取水口底高程为16.05m,既能保证台州市引水工程尽可能多地取到优质原水,又能降低运行成本、保证特枯年份的取水。     

浊漳河流域水库群多目标生态调度模型研究

浊漳河流域水库群生态调度对改善浊漳河流域生态环境质量、满足经济社会需水要求有重要意义。综合考虑生态需水的处理差异,并针对各水库时间上目标的需水差异,提出一种利用分时段加权法处理多目标问题的方法,依据大系统分解协调技术求解了浊漳河流域多目标水库群优化调度模型。模型求解结果表明,在水库的调蓄能力范围内,模型在时间上处理了年际间缺水不平衡的情况,在空间上处理了下游共同承担的生态供水任务,并得出由关河水库承担较多的下游生态供水任务较优。通过模型调度,下游侯壁断面的平均年生态满足度可达到85.35%。研究成果可为流域水库群多目标生态调度提供参考。     

基于三阶段逐步优化算法的三峡水库水沙联合优化调度研究

针对水沙联合优化调度多目标、高维、难以求解以及泥沙淤积计算具有后效性的问题,以泥沙淤积量为基本目标、发电量为约束目标,利用约束法将多目标水沙联合优化调度模型转化为单目标模型,并采用三阶段逐步优化算法进行求解。以三峡水库水沙联合优化调度为例,获得了满意的水库发电与泥沙淤积的非劣解集及水库非劣运用过程,验证了所建立模型及提出的求解方法的合理性和有效性。     

基于河流生态需水的水库生态调度模型及应用

针对传统水库调度仅考虑协调防洪和兴利的关系而忽视生态环境的问题,为减少水库对河流生态系统和自然水环境的影响,以黄南水库为例,初步建立了基于河道生态需水量的水库生态调度模型,采用分层序列法将多目标模型转化为单目标优化模型求解。结果表明,确定水库生态优化调度方案是维护或改善河流健康、协调各兴利因子的关键。     

水资源水量水质保护的多目标耦合模型设计

为优化配置水资源,提高水资源质量,提出水资源水量水质保护的多目标耦合模型设计方法,将可供水量、需水量、水环境综合评价指数、水质总量、水量平衡作为约束条件,将生态环境效益、经济效益和社会效益作为优化目标构建水资源水量水质保护的多目标耦合模型,采用粒子群优化算法求解水资源水量水质保护的多目标耦合模型。试验结果表明,经过所提模型优化后水资源质量提高,水资源需求量降低,验证了所提方法的有效性。     

POA算法在水库水沙联合调度中的应用研究

为使水库保持最佳的发电效益,同时又能最大限度地保留有效库容,利用多目标规划方法构建了水沙联合调度多目标规划模型,模型由水库优化调度模型及泥沙冲淤计算模型两部分组成,通过水位参数的传递实现子模型的结合,并利用改进逐步优化算法对模型进行求解。以三峡电站的实际数据为例进行了计算,结果表明模型得到的数据合理、计算速度快,为研究水库泥沙问题提供了重要依据。     

水库运行方式的比较

许多运行模型和求解法在不断发展,并且应用到了单水库和多水库运行问题中去了。这篇文章的主要目的是通过比较它们理论的优点和求解结果来调查一些单水库和多水库运行模型。目标函数的形式、约束集和规划水平是方式和求解法的比较基础。     

基于多目标粒子群算法的水资源优化配置研究

在分析阿拉尔市水资源利用现状的基础上,构建了以区域供水系统总缺水量最小、水库损失水量最小为目标的水资源优化配置模型,应用多目标粒子群算法,对阿拉尔市2015、2020和2025年三个水平年,二种不同保证率(P=50%、P=75%)下的水资源优化配置方案进行求解。结果表明,该方法有效解决了阿拉尔市水资源系统不同水平年、多水源、多用户、多受水区、多工程、多目标的求解问题,得到了阿拉尔市各受水区及其各用水部门的分配水量,实现了阿拉尔市水资源的综合配置。     

基于改进多目标蝙蝠算法的洛河流域水库优化调度

为了发挥水资源综合利用的最大效益,实现水库发电和供水效益双赢的优化调度需求,以水库发电量最大和水库下游用水区域总缺水量最小为目标建立了多目标优化调度模型。同时,提出改进多目标蝙蝠算法(IMOBA)用于求解多目标优化调度模型,该算法引入外部精英蝙蝠集EBS()来存储算法寻优过程中的非劣解,设计一种基于混沌原理的脉冲发射率生成机制来增强算法的搜索能力,并加入变异操作以提高算法的种群多样性。将改进多目标蝙蝠算法应用在洛河流域故县水库,得到丰、平、枯三种典型年下的故县水库调度方案集。结果表明,IMOBA算法合理有效且优于多目标蝙蝠算法(MOBA),能较好地反映洛河流域故县水库的发电和供水要求。同时验证了多目标优化调度模型的可行性,为流域水库多目标优化调度方案的制定提供了新途径。     

海曙区生态活水方案研究

针对城市枯水期水环境问题,研究海曙区生态活水方案,建立研究区MIKE11水量水质耦合模型,统筹考虑不同水源与退水闸碶联合调度,拟定生态活水方案,模拟分析不同方案下水环境改善效果。结果表明,海曙区皎口水库按1.74m~3/s规模下泄,高桥泵站和黄家河泵站分别以13.44、1.00m~3/s规模引水,保丰闸、行春碶和屠家堰配合退水,可取得较好的水环境改善效果。研究成果可为类似区域提供借鉴。     

有外调水源的库群联合供水调度研究

针对有外调水源的库群联合供水调度中共同供水任务分水方法存在的不足,结合大伙房—英那河—碧流河水库联合供水的工程实例,建立了有外调水源的库群联合供水并行调节模型,并对库群联合供水常规分水方法进行了改进,提出了一种附加调节系数的动态分水方法,即以成员水库可供水量占总可供水量的比例为基数,在其前附加一个以水库蓄满率为决策变量的调节系数,通过调节系数对共同供水任务进行"二次分配"。与常规分水方法相比,此方法供水任务分配更合理,调度结果更优,可为大伙房—英那河—碧流河水库联合供水工程提供决策参考。     

河流水质灰色规划

基于河流水质灰色模型，可以对河流水质进行灰色规划．灰色规划考虑了实际河 不质系统中客观存在的不确定因素和偶然因素影响，概述了河流水质系统的灰色规划模型的构造，河流水质系统灰色规划模型的求解及其实际应用。     

三峡水库香溪河库湾水质预测

选取有代表意义的库区支流香溪河为研究对象,重点研究三峡建库后库湾的水质情况。以兴山水文站的实测资料为依据建立香溪河的一维流场模型,模拟其现时状态的流场,再用各断面水质的实测数据拟合模拟其水质场。在此基础上预测三峡水库蓄水达到１７５ｍ的设计水位时,香溪河库湾的水流运动和水质变化,为库湾水环境保护与管理提供依据。     

水质评价的模糊熵权聚类模型

针对传统评价中单纯主观确定参评指标权重方法的不足，采用主观判断与客观评估相结合的信息熵权方法确定各指标权重系数，进而将模糊聚类与熵权确定权重综合应用于水质综合评价中，取得了较为满意的评价结果：避免了主观定权中人为因素的影响以及客观定权的不均衡性。     

基于Mike21的水库联调水质预测及影响分析

近年来,城市化、工业化的发展使得城市对水资源的需求日益增加,为解决城市用水紧张,水库联合调度已成为新的应对措施之一。不同水库水质及污染物来源不同,导致联调水质风险陡增。为分析水库联合调度后水库间水质的相互影响,利用Mike21水动力—水质模型,模拟上游水库不同水质的调水对下游库区的影响,并预测其分布情况。结果表明,调水工程实施后受水水库总体水质较工程未实施前变差,除TP、TN浓度受水库初始浓度影响不能满足要求外,COD和氨氮浓度均较低;上游调水水库水质好坏直接影响下游水库坝址处的下泄水质。水库水质的模拟结果可为水源地的保护及水库的污染治理提供依据。     

模糊物元模型在水库水质评价中的应用

以燕山水库水质评价为例,针对水质等级的相对模糊性及单项指标评价结果的不相容性问题,基于模糊物元理论,构建了采用三标度法确定权重、将模糊物元分析与欧氏贴近度相结合的水库水质评价模型,并与其他方法进行比较.实例结果表明,评价结果与实际情况相吻合.