长江上游水库群多目标优化调度模型及应用研究Ⅱ：水库群调度规则及蓄放次序

水库群联合调度中水库的协同调度规则和蓄放水次序是关键问题。在讨论多目标水库群联合调度的规则制定方法的基础上,依据"长江上游水库群多目标优化调度模型及应用研究(I):模型原理及求解"一文中推荐的多目标协调方案,统计得出长系列调度和多年平均水文条件下的各水库联合调度规则图,并讨论了其适用条件。进一步分析了推荐方案下水库群联合调度的汛前放水和汛末蓄水次序。研究表明,在多年长系列联合优化调度下,长江上游具有调蓄库容和防洪任务的11座多目标混联水库群,其蓄放水次序具有统计规律。出现概率最大的优化放水次序为:三峡—水布垭—锦屏I级—溪洛渡、构皮滩、二滩—紫坪铺、瀑布沟—隔河岩、宝珠寺、向家坝;优化蓄水次序为:锦屏I级—二滩、水布垭—隔河岩—溪洛渡、瀑布沟、紫坪铺、宝珠寺、构皮滩—向家坝—三峡。对于串联梯级水库群,上游水库先放水,下游水库后放水;上游水库先蓄水,下游水库先蓄满。     

长江上游梯级水库群多目标联合调度技术研究

长江上游梯级水库是流域治理开发保护的骨干性工程,在保障流域防洪安全、供水安全、生态安全等方面发挥着重要作用.为有效解决长江上游巨型水库群防洪、供水、生态、发电、航运、应急等多目标联合调度关键技术瓶颈,开展了长江上游梯级水库群多目标联合调度技术研究攻关.首先重点介绍了长江上游梯级水库群多目标联合调度研究的重点难点问题...     

长江上游巨型水库群联合蓄水调度研究

以长江上游30座水库巨型水库群为研究对象,建立提前蓄水多目标联合优化调度模型,采用分区策略、大系统聚合分解、参数模拟优化方法和并行逐次逼近寻优算法求解。研究结果表明:所提模型框架可较好地解决巨型水库群联合蓄水优化调度问题;智能算法对于复杂约束的多目标优化问题可产生大量非劣解;Pareto前沿分布范围均匀且广泛,可供决策者灵活调度。与原设计方案相比,在防洪风险得到控制的前提下,通过水库群提前蓄水联合优化调度,水库总蓄满率由90.40%增加到94.42%,年均增发电量76.5亿kW·h(+3.76%),经济社会效益显著。     

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。     

三峡及长江上游水库群水资源综合利用调度研究

为了统筹协调长江流域水库群调度运用,科学合理地运用水资源,需要开展三峡及长江上游水库群调度运用研究,实现流域水资源的统一管理和调度。探讨了水库群联合调度的主要研究内容和技术路径,包括防洪调度、水资源联合调度、适应生态环境和维护健康长江调度、联合调度的协调机制等方面。结论表明,在编制的长江上游干支流综合及专业规划基础上,利用各种技术手段,一定能实现梯级水库群综合效益,促进长江流域经济社会可持续协调发展。     

灌区多目标供水优化调度模型及其求解

针对灌区水资源供需矛盾十分突出的问题，以云南曲靖灌区为研究对象，应用大系统分解协调原理，建立了两层递阶水资源优化调度模型，并采用模拟技术与优化技术相结合的途径，进行优化模型的求解，给出了优化决策算法的程序框图，合理解决了多水源、多目标、多用户、多保证率的供水调度问题。研究结果可为同类灌区水资源调度运行提供依据。     

水库群防洪系统优化调度模型及应用

本文以澧水流域中上游江垭、皂市及宜冲桥3个水库及其下游河道防洪系统联合优化调度问题为背景，建立了基于河道洪水演进方程与多目标离散微分动态规划的水库群防洪系统多目标优化调度模型，给出了一种离散微分动态规划与马斯京根洪水演进相结合多目标优化算法.经计算分析，结果满意.     

水库群长期优化调度研究

在进行水库群长期优化运行的研究中，讨论了一种适合于寻求水资源系统优化运行决策规则调度模型。该模型包括双状态动态规划（ＢＳＤＰ）和混合回归的疏系数模型。该调度模型充分反映了水库群最优运行的规律，且大大节省了计算时间的内存量。模拟运行结果表明，该模型是可行的。     

额尔齐斯河水库群多尺度耦合的生态调度研究

针对我国额尔齐斯河流域生态问题,给出了水库群生态调度的定义。以保障河流健康、河谷生态系统安全为目标,构建了宏观、中观、微观相互嵌套多尺度耦合的水库群生态调度体系;结合生态调度的原则和依据,建立了水库群多尺度耦合的生态调度多目标模型,以及水库群中长期、短期和实时生态调度模型;提出了多时间尺度耦合的水库生态调度技术、多目标非线性水库调度模型求解技术和生态系统漓漫灌溉技术;定义了漓漫灌溉,构建了生态漓漫灌溉系统。应用上述体系、模型和方法,计算结果表明,中长期调度方案能满足额尔齐斯河流域水资源综合利用各部门的供水量及保证率要求,尤其是满足河谷林草生态供水的破坏深度要求和最大连续缺水年数的限制;水库群实时生态调度模型的计算结果表明:模型计算的河谷林草、湿地的水库人工生态洪水过程与实测值比较接近,相对误差为0.04%,说明模型结果合理。实时监测了河谷林草的漓漫灌溉效果,包括范围、面积、水深等,监测结果表明:水库人工生态洪水过程基本满足河谷林草漓漫灌溉面积、水深等生态需水要求。研究成果对额尔齐斯河维持河流健康、保障生态安全、解决国际河流的水资源综合利用问题、发展水库群生态调度的理论和方法,具有重要的理论意义与应用价值,可供我国北方河流生态调度借鉴。     

雷州青年运河工程水库群优化调度研究

本文在充分利用、合理分配水资源的目标下，以鹤地水库以及赤坎、合流、湖光岩、甘村、西湖和土乐等７座青年运河结瓜水库为对象，建立了数学优化技术与模拟技术相结合的双状态动态规划模拟模型推求在现状水平年工程运用条件下，水库群管理运用的优化策略和最优供水量。     

长江流域控制性水库联合调度管理研究

随着《长江流域综合规划(2012~2030年)》的实施,长江流域控制性水库群逐步形成,目前的水库调度管理模式已暴露出许多问题,不利于水库群综合效益的发挥。从控制性水库群调度管理现状出发,分析了存在的主要问题。阐述了进行长江流域控制性水库群联合调度的必要性,并从法律法规、体制机制、技术研究、监测预报、监督管理5个方面,就如何保障联合调度顺利实施进行了初步对策分析,以充分发挥流域控制性水库群的综合效益。     

长江流域上游梯级电站生态调度研究现状

综述了长江流域上游梯级电站生态调度研究现状,认为现有研究在研究广度、生态调度目标确定、生态调度模型研究和生态调度试验研究有效互动、气候变化对生态调度的影响、生态调度管理等方面存在不足,指出今后应在长江流域上游进一步扩大生态调度研究范围,深化水电开发相关生态问题形成机理研究,加强生态调度模型定量化、智能化及仿真技术研究,建立生态调度模型研究生态调度原型试验互馈模式,从相关生态问题形成机理、生态调度模型与工程实际之间的联系以及气候变化对生态调度的影响等方面出发,形成更为具体科学且具有针对性的生态调度方案,更好地推动长江流域上游常规生态调度机制建设及运行。     

适合长江流域的水资源合理配置模型研究

水资源配置问题在我国北方地区研究较多,但是针对长江流域等南方地区的研究则相对较少。根据长江流域季节性缺水和水质性缺水的特点,在尊重用水现状基础上,从社会、经济和生态环境等方面追求公平与效率之间的平衡,合理设置了目标函数和约束条件,建立了适合长江流域的水资源合理配置优化模型,并运用大系统分解协调原理提出了相应计算方法。     

长江流域水资源开发生态与环境制约问题研究

从全球意义、国家意义、流域意义及区域意义的角度,研究了长江流域内分布与存在的自然保护区、风景名胜区、地质公园、森林公园、世界自然文化遗产、水土流失重点预防区等重要生态与环境敏感区;从长江流域分布的珍稀动植物栖息地、重要和特有鱼类的洄游通道、重要珍稀陆生动物的迁徙通道等生态敏感区域等,辨识了长江流域重要陆生生境和水生生境以及重要陆生和水生生态敏感区。在辨识自然保护区、风景名胜区、森林公园、地质公园等环境敏感区、重要陆生生境和水生生境以及重要陆生和水生生态敏感区的基础上,结合流域水资源开发利用现状和规划,研究了长江流域不同区域、不同河流存在的生态与环境制约因素。     

长江流域水资源面临的形势与可持续利用对策

根据长江流域水资源及其开发利用现状、至2030年的水资源供需分析及水资源配置情况,分析了当前和今后一个时期长江流域水资源面临的形势。提出了全面推进节水型社会建设、大力强化水资源与水生态环境保护、不断加强水资源综合利用体系建设、高度重视跨流域调水工程影响、逐步实现控制性水利水电工程统一调度和建立健全水资源管理制度等6个方面的对策措施,以实现长江流域水资源的可持续利用。     

长江流域水资源利用效率时空演变特征分析EI北大核心CSCD

为了对长江流域水资源利用效率进行动态评价,以长江流域11个省级行政区为研究对象,建立长江流域水资源利用效率SEDEA模型;结合GIS空间分析法,探究长江流域水资源利用效率时空变化;利用Malmquist指数与WARD系统聚类方法,分析影响水资源利用效率变化的内在原因。结果表明:长江流域11省区2013—2019年水资源利用效率总体呈上升趋势,水资源利用水平具有显著的空间差异性,东西部地区存在较大差距;11省区水资源的Malmquist指数与技术进步指数的演变趋势基本一致,说明Malmquist指数的提升主要得益于技术进步指数的增长,而制约水资源利用效率提升的主要因素是综合技术效率指数。因此,加大科技投入和技术创新,优化产业结构,合理配置生产资源是提高水资源利用效率的重要途径。     

长江流域大型水利工程与鱼类资源救护

为解决长江流域的洪涝灾害和开发利用水资源，在长江的干支流已建成一些水利工程，还有许多工程包括三峡水利枢纽正在建设或规划之中。研究认为,这些工程在为长江流域带来巨大的经济和社会效益的同时，也会对长江流域的水环境尤其是鱼类资源产生很大影响。简述了长江流域各类大型水利工程对长江鱼类资源的影响，分析长江流域鱼类资源变化与流域梯级开发的关系及鱼类资源救护措施。     

长江流域产水、用水特点与节水防污问题

通过与黄河、海河等北方流域对比,总结了长江流域水土资源特点和用水耗水的特征,分析了长江流域20多年来用水结构变化和上、中、下游产水与用水比例关系,认为节水的主要目的是改善水环境,节水的重点领域是一般工业和生活用水,节水的重点地区是四川省和长江中下游地区。     

全面把握综合规划内涵 不断促进长江水利发展

长江流域综合规划是指导今后10～20 a长江治理开发与保护的纲领性文件,全面把握其内涵,对促进长江水利科学发展意义重大。简要介绍了长江治理开发与保护现状及存在问题、规划修编的必要性及工作过程、总体规划、规划主要工作内容,深入分析了规划实施中应把握的重要问题和需深入研究的难点问题,以期使流域综合规划能更加全面、科学地指导长江水利事业的发展,从而支撑和保障长江流域乃至全国经济社会的可持续发展。