湖北汉江梯级水库群联合优化调度研究

湖北汉江流域已形成大规模梯级水库群,为了充分发挥梯级水库群联合补偿调节的优势,实现水电站最优经济运行,本文对湖北汉江流域水电站群运行特性进行分析研究。考虑各电站之间的水力和电力联系,在常规调度图模拟及传统优化调度的基础上,采用基于GAMS平台的非线性规划法以及基于可行空间搜索遗传算法,制定复杂混联水库群的发电优化调度规则。优化效果显著,充分体现水库群优化调度作用,为湖北汉江梯级水电站水库群的实际调度提供最佳的指导和方案。     

汉江流域引调水工程及水库统一调度模型研究

针对汉江流域调度对象多、调度规则复杂的问题,建立了汉江流域引调水工程及水库统一调度模型。模型将汉江流域概化为由干支流控制性水库、引调水工程、沿线用水地市、控制断面组成的水资源调度系统。模型由信息服务模块、汉江干支流控制性水库群调度模块、汉江干流分段水资源调度配置模块组成,各模块间通过数据关联的形式进行耦合。模型采用模块化结构,可扩展性强,集成了最严格水资源管理制度中用水总量控制指标体系和水量分配方案等约束条件,可分河段、分区域实现水资源调度配置目标。模型对人工经验计算方式进行了优化,为规范化、智能化地开展汉江流域水资源调度管理提供技术支撑。     

引调水工程对汉江中下游航运影响初步研究

汉江流域是全国水资源配置的重要水源,随着流域经济社会快速发展对流域需水增加,南水北调中线一期、引汉济渭等跨流域调水工程的实施,流域水资源供需矛盾将逐渐突出,枯水时期水资源综合利用压力加大。为分析引调水工程实施对汉江中下游航运的影响,文章以引调水工程实施后汉江中下游水文情势变化为基础,结合汉江中下游航运现状及规划,初步分析了工程实施后汉江中下游通航特征流量的变化。结果表明：通过综合调度运行,引调水工程实施对汉江枯水条件下通航基本无影响。     

基于可变模糊集理论的跨流域调水工程 水资源优化调度

为实现水资源的高效利用, 对胶东调水工程进行水资源优化调度研究。基于受水区潍坊、青岛、烟台、威海等 4 市的实际配水量与社会经济指标分析, 利用可变模糊集理论, 建立地市外调水量可变模糊优选模型进行优化调配 系数计算, 优化调配 4 市外调水量, 并对优化后的外调水量与区域社会经济发展进行耦合协调度计算。以调水效率 最高为原则, 以 4 市缺水总量最小建立目标函数, 利用 Lingo 软件编程求解, 分别对平水年、枯水年、特枯年进行水资源优化调度。把基于调配水量调度与规划指标调度的结果进行对比分析。结果表明: 2 种调度结果均满足各分水口的最小需水要求; 外调水量的优化调配提高了胶东 4 市水资源与社会经济发展的耦合协调度, 调配水量调度后, 青岛市缺水率明显下降, 其他地市缺水率降幅则较小。     

面向流域水工程防灾联合智能调度的数字孪生长江探索

数字孪生流域是在融合流域空间、气象、水文、工情、经济等多源信息的数字底板基础上,耦合基于物理机理的气象、水文、水力、水环境等专业数学模型,结合基于数据驱动的机器学习、知识图谱等技术,构建流域自然要素与管理业务之间的响应关系,实现流域在水流、信息流、业务流、价值流的全过程实时镜像,为流域管理和高质量发展提供技术支持.本文...     

大型复杂跨流域调水工程电站-水库-泵站群多目标优化调度

考虑调水量、发电最大和耗能最小3个目标,建立电站-水库-泵站群多目标优化调度模型。基于参数调整策略、邻域变异和加速策略,提出了求解多目标优化调度模型的综合改进布谷鸟新算法并求解模型,获得了发电、调水、泵站耗能多目标Pareto解集。以引汉济渭大型复杂跨流域调水工程为实例,将该模型与模拟调度模型和NSGA-Ⅱ算法多目标优化调度模型的结果进行比较,结果表明,该优化调度模型的发电、调水、耗能、弃水等各项指标合理,具有相对优势。     

三峡水库优化调度实践与思考

三峡工程是国之重器,如何更好发挥其在长江流域水工程联合调度中的核心作用、提升流域防灾减灾能力,是需要积极探索和持续思考的重大课题。梳理了三峡水库优化调度研究历程,从防洪、抗旱供水、发电、航运、生态环境、应急等方面总结了近年调度实践成效,结合流域水工程联合调度现状,剖析需要关注的重点问题,并根据当前调度实际提出下一步工作建议。     

汉江中下游生态复苏面临问题与生态调度研究

汉江上游是南水北调中线、引汉济渭、鄂北水资源配置等多个引调水工程的水源地,在国家水资源配置和水网构建中具有重要战略地位.引调水工程实施和汉江中下游梯级水库建设运行改变了汉江中下游水文情势,影响了汉江中下游的水生态.当前汉江中下游生态复苏面临硅藻水华频发、鱼类资源萎缩和外来物种入侵三大主要水生态问题,在多年调查研究基础上...     

梯级水电站群并行多目标优化调度方法

为保障梯级水电站群多目标优化调度问题的计算效率和求解精度,提出了基于Fork/Join多核并行框架的并行多目标遗传算法。该方法以多目标遗传算法为基础,引入多种群异步进化策略保证种群间个体多样性;采用迁移机制保障子种群的信息有机互馈,提升算法收敛性和解集多样性;利用并行技术实现子种群在各内核的同步求解,提高计算效率。针对问题特点,耦合个体实数串联编码方法、混沌初始化种群策略和约束Pareto占优机制等,进一步提升方法寻优性能。澜沧江流域梯级水电站群多目标优化调度结果表明,所提方法可充分利用多核资源,提升模型计算效率与求解精度,并能获得分布均匀、合理可行的调度方案集,为水电系统多目标高效决策提供科学依据。     

粒子群优化算法在水量调度方案优化中的应用

粒子群优化算法是一种新颖的智能优化方法,在一些调度优化问题中得到了广泛的运用。利用粒子群优化算法来解决水量调度方案优化问题,可以充分发挥智能算法寻优的特点,进行流域内不同用水单元之间用水量的合理分配。结合塔里木河流域水资源统一管理和调度,粒子群优化算法的应用步骤为：①确定数学模型;②确定约束条件;③选择算法参数;④利用Matlab程序对粒子及其速度进行编码。     

面向梯级水库多目标优化调度的进化算法研究

实际工程中以梯级水库多目标优化调度为代表的大规模高维多目标优化问题,其优化难度是一般方法所难以应对的。为此本文提出一种新型的多目标粒子群算法LMPSO,其包含了基于超体积指标Ihk的适应值分配方法与基于问题变换的搜索空间降维策略,以有效处理问题的高维目标向量与大规模决策变量。将该算法应用于溪洛渡-向家坝梯级水库的中长期多目标优化调度中,并与4种知名算法的计算结果进行对比分析,验证LMPSO在求解该类问题上的卓越性能。由此为多目标优化调度高质量非劣解集的获取提供一种可靠的方法,并为下一步的多目标调度决策提供有力的数据支持。     

2018年汉江中下游水华成因分析与治理对策

2018年2月汉江中下游再次暴发硅藻水华,从2月8日至3月中下旬,历时30余天,是有资料记载以来最长的一次。自水华暴发后,长江水利委员会及时启动应急预案,利用汉江中下游梯级水库群进行了水量调度,以控制水华的进一步发展,同时在汉江中下游河段设置了6个监测断面进行逐日监测。调查结果显示：此次硅藻水华优势种为汉氏冠盘藻（Stephanodiscus hantzschii）,暴发期其藻密度最高达到了3200万cell/L,水华影响范围从原先的武汉至仙桃段延伸至了兴隆库区。根据调查结果,分析了水华发生的几点原因,包括硅藻优势种种源问题、污染源控制问题以及特殊的水文气象情势等,并提出了严控污染输入、优化水量调度方案、完善管理机制等几点治理对策。但要永久解决汉江水华问题,还需地方各级政府在当前河长制要求下积极作为,全面保护汉江水生态环境,彻底解决流域面源污染问题。     

牛栏江—滇池补水工程运行调度管理研究

<正>一、牛栏山—滇池补水工程概况根据昆明市2008年编制的《滇池流域水环境综合治理总体方案》和《滇池流域水污染防治规划(2006—2010年)补充报告》,系统地提出了滇池流域水环境综合治理涵盖环湖截污和交通工程、外流域调水及节水工程、入湖河道整治工程、农业农村面源治理工程、生态修复与建设工程、生态清淤工程等"六大工程体系",作为外流域调水及节水     

牛栏江一滇池补水工程运行调度管理研究

一、牛栏山一滇池补水工程概况根据昆明市2008年编制的《滇池流域水环境综合治理总体方案》和《滇池流域水污染防治规划（2006—2010年）补充报告》,系统地提出了滇池流域水环境综合治理涵盖环湖截污和交通工程、外流域调水及节水工程、入湖河道整治工程、农业农村面源治理工程、生态修复与建设工程、生态清淤工程等“六大工程体系”．作为外流域调水及节水工程的重要组成．牛栏江一滇池补水工程是滇中引水的近期工程。是近、中期云南省水资源优化配置的重大工程之一。     

珠江流域水工程联合调度方案实践与思考——以2022年大洪水为例

珠江流域逐年编制的水工程联合调度方案,综合考虑流域防洪现状、调度实践经验不断扩展纳入联合调度范围的水工程,优化调整水工程现有调度方式,目前已成为珠江流域实时防洪调度的重要非工程措施。2022年6月,珠江流域发生了仅次于1915年的特大洪水,实时调度中以水工程联合调度方案为指导,根据防汛形势和水工程布局,采取了以龙滩为核心,联合干支流水库群、蓄滞洪区、分洪闸的多组合水工程联合调度方式,统筹流域全局,充分挖掘水工程洪水调蓄潜力,成功应对了2022年大洪水。梳理2022年洪水期间水工程联合调度方案运用情况,分析不同来水形势下水工程联合调度运用方式和调度效果,总结大洪水期间水工程防洪联合调度方案暴露的不足,探讨了以龙滩为核心的水工程防洪调度方式的优化空间,提出进一步完善珠江水工程联合调度方案的对策与建议。     

汉江流域水量调度协商会议制度探索与实践

为完善流域管理和区域管理相结合的水资源管理体制,推进汉江流域水量调度工作,长江水利委员会同流域内各省市相关部门建立了汉江流域水量调度协商会议制度。分析了协商会议制度建立的背景,解析了协商会议组成、主要任务及其工作机制。在此机础上,结合近年来的工作实践,对协商会议在建立工作机制、保障供水安全、改善生态环境以及加强水资源动态管控等方面取得的工作成效进行了分析。根据分析结果,提出了下一步工作建议。     

梯级水电站群调度多目标网络分析模型

研究网络分析技术在水库群调度中的应用，把多目标分层排序网络分析模型拓展到多目标梯级水电站调度的网络分析中，提出梯级水电站群调度多目标网络分析模型。结合某流域梯级水电站群优化调度实例进行模型的应用研究，结果表明，用本文模型构造的时空网络图，结构清晰，直观形象，算法效率高。     

基于混合粒子群算法的梯级水电站多目标优化调度

提出多目标混合粒子群算法以求解梯级水电站多目标联合优化调度模型。该算法采用混合蛙跳算法的分组-混合循化优化框架以增强算法的全局搜索能力;在族群内通过粒子群算法的飞行调整策略指导个体进化;同时,引入外部精英集,建立了基于自适应小生境的外部精英集维护策略,提高了算法的收敛性和非劣解集的多样性。最后将该算法应用于三峡梯级水电站多目标优化调度工程,计算结果表明,本文算法能够获得计算实时性强、分布均匀、收敛性好的调度方案集,并以此分析明确了调度目标间的耦合关系,可为梯级电站的多目标调度决策提供科学依据。     

基于混合粒子群算法的梯级水电站多目标优化调度

提出多目标混合粒子群算法以解决梯级水电站多目标联合优化调度模型求解的难题。该算法采用混合蛙跳算法的分组－混合循化优化框架,增强算法全局搜索能力,在族群内通过粒子群算法高效灵活的飞行调整策略指导个体进化,同时,引入外部精英集,建立一种基于自适应小生境的外部精英集维护策略,提高算法的收敛性和非劣解集的多样性。最后将该算法应用于三峡梯级水电站多目标优化调度工程应用实例,结果表明,本文算法能够获得计算实时性强、分布均匀、收敛性好的调度方案集,并以此分析明确了调度目标间的耦合关系,为梯级电站的多目标调度决策提供了科学依据。     

复杂跨流域调水系统联合优化调度研究——以陕西省引嘉入汉调水工程为例

针对两个调水区联合调水供给同一受水区的复杂跨流域联合调度,建立了多目标联合优化调度模型,采用大系统分解协调(LSSDC)理论与方法,构建了联合调度最优决策制定模式,并以陕西省汉江与嘉陵江流域内的引汉济渭及引嘉入汉调水工程为例,通过1955-2010年55 a长系列优化调度,验证了复杂调水系统内部互补性及其优化调度规则的实用性。结果表明：通过联合优化调度,复杂调水系统能够有效提高调水效率,降低调水过程波动,更利于工程实际运行管理。