跨流域水库群最优调供水过程耦合研究

为了有效描述和求解跨流域水库群最优调供水过程,本文建立了基于0-1规划方法的水库群最优化调度模型,统一考虑并最终确定了最优调供水过程。为减少模型单次求解的变量数目,同时增加算法全局搜索的能力,本文借用逐步优化算法的思想,对传统粒子群进行改进,提出了逐步优化粒子群算法（PRA-PSO）对模型进行求解。最后,通过中国北方某大型跨流域调水工程的实例研究分析了模型的合理性和有效性。最优调供水过程的确定不仅可为采用隐随机优化方法确定跨流域水库群调水规则和供水规则提供最优化样本过程,而且对跨流域调水工程调度运行评价具有重要意义。     

跨流域供水水库群联合调度规则研究

针对跨流域供水水库群联合调度存在的主从递阶结构,提出了调水规则和供水规则相结合的跨流域供水水库群联合调度规则。其中,调水规则由一组基于各水库蓄水量的调水控制线表示,根据其间的相对位置关系,决定是否调水,调水量如何分配等;供水规则由各库供水调度图表示,对应于不同用水户的限制供水线将水库的兴利库容分为若干调度区。建立了适合于主从递阶结构的水库群联合调度二层规划模型,采用并行种群混合进化的粒子群算法对模型进行求解。中国北方某大型跨流域调水工程的实例研究证明了模型的合理性和有效性。     

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。     

沭水东调工程跨流域水库群联合供水研究

在分析日照市沭水东调工程特点的基础上,以城市供水量最大、水库弃水量最小为目标建立了多目标跨流域水库群联合供水调度模型。同时,将遗传算法嵌套于长系列变动时历法中,对工程涉及的沭河流域青峰岭、小仕阳、峤山水库以及傅疃河流域日照水库进行联合供水调算,探讨沭河流域各水库的可调限制库容和日照水库需水动态限制库容等调水指标。结果表明,水库群联合供水较各水库单独供水可增加利用沭河水量939万m3,反映了水库群联合调度有助于充分挖掘沭河流域各水库的供水潜力,对解决日照市区供水缺口十分有利。     

跨流域调水工程供水调度运行初探

跨流域调水工程是我国的大型基础设施建设,其供水调度是一个极其复杂的问题,涉及运行机制、技术运用、市场运作等多种问题。结合对跨流域调水工程调度特点和我国跨流域调水工程存在问题的分析,提出了跨流域调水工程应实行政府管理与市场运作双重运行机制．应在遵循利益最大化原则的同时,兼顾区域和谐原则、国家利益和个体利益相结合的原则和公益性与经营性的统一．并据此提出了跨流域调水工程供水调度的研究思路。     

基于改进调度图的跨流域水库群供水调度研究

为利用径流信息挖掘跨流域水库群的调度潜力,并保留简单直观性,提出一种改进型水库调度图。以重庆市巴南区下涧口、丰岩和南彭水库群为例,采用POA算法以模拟-优化的方式构建跨流域水库群的引水和供水联合调度模型。设置现状调度、常规调度图优化调度、改进调度图优化调度3种情景,评估水库群引、供水性能,并分析径流信息不确定性对调度性能的影响。结果表明：(1)在长系列调度中改进调度图表现最优,相比现状可使水库群年均供水量增加6.87%,弃水量减少87.58%;(2)在枯水年,该方法可在现状基础上减少486.3×10⁴ m³缺水,增加477.6×10⁴ m³发电用水;(3)考虑径流信息不确定性时,改进调度图的供水量较理想情况降低3.37%,但仍比常规优化多5.96%。研究结果有助于科学决策提升供水效果。     

跨流域调水工程的水资源管理问题研究

本文针对辽宁省跨流域调水工程实施后水资源管理工作,从实施水库群联合调度、水资源宏观决策、当地水资源与外流域调水资源的优化配置、确定合理的水价以及建立水价机制筹方面提出了建设性意见。     

国外跨流域调水工程建设与管理综述

跨流域调水是解决水资源地区分布不均和供需矛盾的一项有效措施，是促进缺水地区国民经济发展与水资源综合开发利用的重要途径之一。跨流域调水工程是一项十分复杂的系统工程，要确保工程按计划实施以及实施后达到预期目标，发挥其最佳效益，必须要有一套完善的措施及与之相适应的管理系统。根据国外跨流域调水工程的调查资料与有关分析成果，以美国距流域调水工程的实际情况以及代表，结合其它一些国家的情况，简要介绍国外跨流域调     

关于制定跨流域调水工程供水价格有关问题的探讨

制定跨流域调水工程供水价格首先需要研究和确定水价的测算层次和重点．供水价格可分为三个层次的水价：(1)总干渠至受水区各省、市分水口门的水价；(2)受水区各省、市支干渠到自来水厂或斗渠口的水价；(3)用户水价．供水总公司作为中央一级的管理单位重点是核定总干渠至各省、市分水口的水价，即调水工程供水口门水价，其余二级水价应由各省、市的相应管理单位核定，本文对工程水价测算和制定中的有关供水成本费用组成和计算参数、税金和合理利润、供水口门水价的测算、用水户水价及其承受能力分析、筹资方案对水价影响的分析等具体问题进行了探讨．     

晋江流域水库群联合供水调度方案探讨

该文概述了晋江流域水资源短缺现状,针对流域水库群供水能力进行丰、平、枯期水量分析,提出水库群串、并联联合供水调度方案,通过该流域第二特旱年（2008．11—2009．3）实施库群联合供水调度运用实例,说明联合供水调度方案实施保障了晋江下游地区供水安全,确保了泉州经济社会安定稳定发展。     

跨区域调水多水源水库群系统供水联合优化调度多情景优化模型研究与应用

含跨区域调水的多水源水库群系统调度决策中需协调保障供水效益与降低供水成本的多目标矛盾,在综合考虑本地水资源与外调水资源供水相对成本差异的基础上,根据引调水成本的相对高低提出供水成本递增的多情景分层优化模型,以降低系统总缺水率为优化目标、限定外调水量为约束条件,分情景求解多水源联合供水方案并分析目标间矛盾关系。以南水北调东线受水区江苏段及洪泽湖、骆马湖为研究对象的水资源系统调度为应用实例,计算结果表明:(1)两湖的本地水资源能满足平水及以上年型的用户用水需求;(2)当洪泽湖遭遇偏平及以上量级来水,且相对骆马湖来水丰沛时,启用洪泽湖向骆马湖调水可降低公共用户及骆马湖周边用户缺水量;(3)在现行协议供水量条件下,引调江水可解决洪泽湖、骆马湖枯水年型组合下的缺水问题;(4)多年平均条件下,引调0.6倍协议引江水量是均衡考虑降低系统缺水及引江水成本的折中方案。模型可为跨区域调水系统中多种水资源工程水量联合调度决策提供决策参考。     

胶东地区跨流域调水优化配置研究

胶东地区是严重缺水地区,近年来随着城市人口不断增长,工农业生产和经济快速发展,缺水问题越来越突出。以胶东地区缺水较为严重的潍坊、青岛、烟台、威海四个地市为研究区域,结合引黄济青工程和南水北调东线工程实施跨流域调水,缓解供需矛盾,以2020年和2025年为规划水平年,基于水量平衡分析,构建以缺水量最小和调水工程效益最大为目标的多水源多目标优化配置模型,确定调引不同水源(黄河水,黄河水和长江水)时的水资源优化配置方案。配置结果表明:只调引黄河水,受水区不同规划年的缺水量分别降低14%~83%、10%~31%;同时调引黄河水和长江水,受水区不同规划年的缺水量分别降低28%~81%、19%~53%。可见优化配置方案可以有效缓解胶东地区水资源紧缺状况和供需水矛盾,为胶东地区的可持续发展奠定基础。     

跨流域调水条件下水库群联合调度图的多核并行计算研究

为提高跨流域调水条件下大规模复杂水库群优化调度的计算效率和求解精度,采用并行PSO算法进行联合调度图模型的多核并行求解。该算法充分利用PSO搜索速度快、天然并行性等特点,引入多种群思想保证种群的多样性,提高算法的全局收敛能力;采用基于分治策略的Fork/Join框架实现将子种群分配到不同CPU内核进行独立求解;利用Java并发过程中的同步和通信机制实现子种群间的信息交流,避免陷入局部最优。最后通过实例分析表明,多核并行PSO算法能够充分利用多核资源,有利于提高联合调度图模型的求解速度和精度,是解决大规模复杂水库群优化调度的一种高效实用的方法。     

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。     

有外调水源的库群联合供水调度方法的改进

针对有外调水源的库群联合供水调度常规方法存在的不足,在调水规则和共同供水任务分配方面进行了改进。在调水规则方面,提出了一种调水过程控制的双调水控制线法,该方法在调度图中引入上下两条调水控制线,两线之间形成一个调水启闭的"缓冲区",有效克服了单调水控制线法调水启闭频次过多的缺陷,易于实际应用。在成员水库共同供水任务分配方面,提出了一种附加调节系数的动态分水方法,通过与成员水库蓄水状态相关的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,供水任务分配更加合理,有效降低了供水成本。在大连市供水系统中的应用实例,验证了改进方法的有效性与合理性。     

基于协商对策的群决策模型及其在跨流域调水方案优选中的应用

本文分析了调水方案决策的多目标性和群决策性特点,研究基于满意原则的多人多目标决策模型。重点针对决策者利益的有限冲突性,提出基于协商对策的多目标群决策模型。以辽宁省引细入汤工程方案决策为例,构筑了由冲突双方和仲裁方组成的三方仲裁局势,并详细阐述模型的求解过程。该模型在满足公平性原则前提下,兼顾了冲突双方及整体利益,具有较强的可操作性和实用性。     

实现跨流域和谐调水支撑性技术研究

跨流域调水直接关系到调水区与受水区的经济社会发展和当地居民生产生活,和谐调水直接关系到工程的可实施性。工程的规划、实施需要从整体方面系统考虑社会效益和经济效益。本文结合南水北调工程设计,就跨流域和谐调水规划设计中需要重点研究的技术问题进行了概要介绍。