水库群联合调度规则提取方法研究进展

水库群联合调度规则优劣,取决于两方面因素,即调度规则形式与规则提取方法。本文以水库群联合调度规则提取方法的发展历程为主线,全面总结了国内外学者在水库群联合调度规则研究方面的最新进展,对不同规则形式的联合调度规则提取方法进行述评,并对今后水库群联合调度规则提取方法研究的发展趋势进行展望。研究分析发现,每种方法都有其特点及适用性,它们体现着水库调度规则提取方法发展的阶段性。其中模拟-优化方法是目前水库调度领域应用最广泛、最实用的调度方法理论,也是当前学术研究领域讨论最热烈的研究方法之一,它对于提取复杂水库群系统联合调度规则尤为适用。     

不同时间尺度的径流时间序列混沌特性分析

径流序列的动力行为是在复杂非线性和多尺度现象综合作用下的外在表现.基于混沌理论和相空间重构理论,以金沙江和美国Umpqua河统计的日径流序列为研究对象,对不同时间尺度(日、旬和月)的径流序列,首先利用0-1混沌测试算法计算其渐进增长率,探讨径流序列混沌特性随时间尺度的变化规律,然后重构以上径流序列的相空间,分别计算关联维数、最大Lyapunov指数和Kolmogorov熵.用这3个混沌判别指标分析不同时间尺度下径流序列的混沌特性及其随时间尺度的变化规律.研究结果表明,时间尺度和径流序列非线性特征之间的关系并不明显,渐进增长率随时间尺度的增加并无明显的变化规律,嵌入维数则随时间尺度的增大呈减小趋势,最大lyapunov指数和Kolmogorov熵随着时间尺度的增加逐渐增大.     

并联供水水库解析调度规则研究Ⅱ：多阶段模型与应用

水库调度多阶段决策问题最优策略与多个两阶段决策问题最优策略组合,两者之间的一致性问题是两阶段调度模型应用于实际水库调度问题的瓶颈。为此,本文建立了并联供水水库系统调度规则优选的模拟-优化模型,该模型将多库两阶段调度模型作为子模型进行模拟,优化多库两阶段调度模型的时序参数,采用多种群混合进化的粒子群算法PMSE-PSO进行参数优选。辽宁省碧流河水库与英那河水库联合调度的4种调度规则组合方案的对比成果表明,新的供水调度规则具有一定合理性与有效性,结果优于限制供水规则和参数式规则组合的并联水库系统联合调度规则。     

区域水资源承载力评价的风险矩阵方法

为客观合理地评价水资源承载力和综合考虑各要素的评价结果,从承载支撑力和承载压力两方面出发,选取水量、水质要素承载支撑力和压力评价的实物量指标,建立了水资源承载力评价指标体系,构建了区域水资源承载力评价的风险矩阵方法(RMM-WCC),采用短板法进行单要素水资源承载力评价,运用风险矩阵方法对单要素评价结果进行综合,最后得到水资源承载力评价的综合评价结果。将RMM-WCC应用于安徽省淮河流域的水资源承载力评价中,得到该区域的水资源承载状态,对于超载的状态指出了超载原因,并给出了相关的措施建议。该评价结果可为安徽省淮河流域水资源优化配置提供参考,同时,RMMWCC在水土资源、生态环境和海洋资源等承载力综合评价中具有广泛的应用前景。     

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。     

“双碳”战略下水循环响应与需水情势变化

通过对相关文献的研究梳理,基于“双碳”战略任务要求与实施路径,对“双碳”战略下水循环响应与需水情势变化等进行深入探析。研究表明,水、碳循环在自然界通过植物光合作用和蒸散发紧密相连,在经济社会中通过水资源与能源的供-用-耗-排过程密切相关。“双碳”战略实施对水资源供、需两端均产生一定影响,供给端主要表现在降水、径流的时空分布变化,需求端主要表现在产业结构、布局的调整以及伴生的需水变化。针对“双碳”战略下的水-碳天然循环变化及其影响应进一步加强研究并制定适应性措施,同时加强经济社会领域水资源与能源供-用-耗-排过程的主动调节,为“双碳”目标实现和经济社会高质量发展提供支撑。     

并联供水水库解析调度规则研究I：两阶段模型

水库群联合调度规则种类繁多、关系复杂,相互影响又相互制约,是水库调度研究的难点与焦点问题。本文建立了并联水库系统两阶段联合调度模型,推导并给出了一套新的具有解析表达形式的并联水库系统联合调度规则,它包括确定时段总供水量的供水规则、蓄水量在不同水库间分配的空间分布规则以及供水任务的分配水规则。理论成果分析表明:这套新调度规则在一定程度上克服了现有并联水库调度规则系统性、适用性较差以及表述形式不统一的缺陷,同时明显优于由限制供水规则确定时段总供水量和由参数式规则进行供水任务分配的组合调度规则。     

水库群联合供水调度规则形式研究进展

揭示水库群联合供水调度规则构成要素的二重性特征,阐述水库群供水规则和分水规则的作用和意义,对水库群联合供水调度中广泛采用的调度图、调度函数和其他规则形式的研究与应用现状进行总结评述,并指出在相应各研究方向上需要进一步加强的工作。     

水资源空间均衡研究进展

为系统梳理水资源空间均衡现有研究的发展脉络、主要研究内容和发展趋势,针对水资源空间均衡概念内涵、分析识别、评价、调控等相关研究,分析水资源-经济社会-生态环境复合系统各要素的相互制约、相互协调达到空间均衡的过程,可为水资源未来的高质量供需配置、国家现代化水网的建设提供理论指导,水资源空间均衡研究同时也是对水资源承载能力研究的进一步深化和拓展。为此,分析归纳相关学科领域空间均衡的现有研究成果,着眼于水资源空间均衡研究对国家水安全保障的战略意义,从水资源空间均衡的概念内涵、分析识别、评价方法和调控方法等研究方向进行了综述,在此基础上提出了水资源空间均衡未来研究的主要发展趋势:①进一步完善水资源空间均衡的概念内涵,厘清水资源、经济社会、生态环境3个系统间如何在相互作用中保持均衡;②分析识别影响水资源空间均衡的主要因素,如何将有关空间分析方法应用于水资源空间均衡研究中;③如何构建完整的水资源空间均衡指标体系、采用有效方法进行区域水资源空间均衡评价;④水资源空间均衡调控应探讨如何确定目标函数和约束条件,如何构建面向空间均衡的水资源优化配置模型,进一步加强水资源空间均衡调控对策方面的研究。     

遗传层次分析法在区域水资源承载力评价指标体系筛选中的应用

区域水资源承载力评价是区域水安全战略中的基础性研究课题,其中水资源承载力评价指标体系是评价研究过程中重要的研究基础,其建立过程综合反映了水资源系统与所在地区的经济社会系统、生态环境系统之间的复杂交互作用关系。从水资源数量、质量、空间、流场等水资源系统功能方面的水资源承载过程角度,构建了由水量、水质、水域、水流4个子系统及其二级评价指标组成的区域水资源承载力评价初步指标体系;集成咨询专家信息的形式,得到判断各指标重要性的层次分析法判断矩阵,采用层次分析法与加速遗传算法相结合的遗传层次分析法筛选该初步指标体系并确定其对应的权重关系,最终建立了区域水资源承载力评价指标体系。所建指标体系适用于重点关注区域的水资源承载状态的综合评价研究,为区域水资源承载力监测预警系统提供重要的技术基础。