区域水资源合理配置的 模糊模式识别-模糊层次分析法的熵耦合模型

为确定区域水资源合理配置各评价指标的权重、有效处理区域水资源分配过程中的模糊性和随机性,提出了基于信息熵原理的模糊模式识别模型与基于加速遗传算法的模糊层次分析法相耦合,进行各子区域水资源量合理配置的新模型(EFPR-FAHP)。结果说明:用EFPR-FAHP进行水资源合理配置,数学物理概念明确,方法简明、通用,计算结果客观、合理,在区域水资源和环境管理中具有推广应用价值。     

动态规划模型在灌溉泵站群布局优化中的应用

针对具有耦合约束的多维动态规划模型提出了一种改进的递推方法,即改变相应各阶段对应状态变量的离散范围,以达到降维的目的。以灌溉泵站群总能耗最小为目标函数,以农田灌溉和河道引水能力为约束条件,对动态规划模型进行了求解,确定开机灌溉的泵站组合,并据此对灌溉泵站群及配套渠系的布局进行了调整。结果显示,采用此方法布局的泵站群,既能满足农田灌溉供水及河道最小生态流量的要求,又能使整个泵站群的耗能率最小。     

地面水与地下水联合调度非线性模型的求解方法

本文采用试验选优方法的地面与水与地下水联合调度非线性模型进行求解，同近似规划相比可大大节省计算机运算时间，为复杂的大型了面水与地下水联合调度系统优化提供了一条新的途径，同样也为其他复杂的非线性模型求解提供了一个新的方法。     

基于时空组合动态规划的分解协调模型在并联站群优化中的运用

并联站群叶片全调节变频变速组合优化属于多单元、多机组、多时段、多决策变量复杂非线性系统优化问题,本文引入基于时空组合动态规划的分解协调模型,即协调层以空间各子系统为阶段,提水总量为状态变量,各阶段水量分配系数为决策变量,采用动态规划法进行各子系统间的总体水量协调;分解层各子系统以时间为阶段,各阶段开机台数、叶片角度及转速为决策变量,分配水量为状态变量,采用动态规划逐次渐近法确定最优开机台数及运行方式。通过在江都站并联站群组合优化中的应用,确定了各站各时段开机台数、叶片安放角度及机组转速的最优组合方案,实现了系统运行机组耗电费用最小时的优化调度过程,表明了方法采用的可行性。     

城市生态河堤建设的限制性因素分析

生态河堤建设已成为国际上城市河流治理的新趋势。在概述国内城市河流普遍存在的生态问题的基础上,从城市建设格局与岸边土地资源、工程量与投资、建设技术与管理、生态目标与效果四个方面对城市生态河堤建设进行简要分析,探讨生态河堤建设的限制性因素,以及解决问题的几种措施,以期为城市河流综合整治提供借鉴与参考。     

江都站不同型号机组叶片全调节优化运行效果分析

以单机组运行耗电费用最小为目标函数,采用动态规划法,对江都站不同型号机组、不同日平均扬程、不同运行负荷组合生成的45种方案,分别按考虑分时电价与不考虑分时电价,进行叶片全调节（变角）优化计算,同时进行相应的常规运行计算,最后以单位提水费用作为分析指标,对不同型号机组变角优化运行效果进行比较分析,其结论为考虑分时电价、长江潮位影响等因素的站群变角优化研究提供决策依据,同时为大中型泵站改造与经济运行提供参考。     

基于动态规划与模拟退火算法的河-湖-梯级泵站系统水资源优化配置研究

提出了具有多决策变量的河-湖-梯级泵站系统水资源优化配置动态规划数学模型,以各区间缺水量(弃水量)的平方和最小为目标函数,各阶段的湖泊蓄水量为状态变量,各阶段抽水入湖量、湖泊放水量为决策变量。以南水北调长江-洪泽湖段调水工程为例,针对状态变量离散点少、决策变量可行域大且离散点多的特点,采用基于动态规划与模拟退火相结合的混合算法(DP-SA)对该模型进行计算,结果表明:采用该模型进行优化调度,不但可以提高供水保证程度,而且可以减少系统的总抽水量,降低供水系统运行成本;通过与动态规划逐次逼近法(DPSA)进行比较,可以得出混合算法在求解此类问题方面具有计算结果好、收敛速度快等优点。     

基于单机组试验选优的并联泵站群组合 优化运行算法研究

以并联泵站群日提水耗电费用最少为目标,构建包含各时段泵站运行数、站内水泵开机数、水泵叶片安放角及机组转速4个决策变量的并联泵站群变角变速组合日优化运行数学模型,提出基于二级子系统试验选优的大系统二级分解-动态规划聚合法。通过将原模型进行二次分解,获得以单机组日提水耗电费用最小为目标,各时段水泵叶片安放角及机组转速为决策变量的单机组变角变速组合日优化运行数学模型,采用大系统试验选优法求解。进而通过一系列二级子系统不同提水要求下的优化计算,获得单机组日提水量与提水费用的一一对应关系,原模型即可转化为以并联泵站群日提水费用最少为目标、各机组日提水量为决策变量的聚合模型,并采用动态规划方法求解。该方法可进一步完善组合工况调节方式下并联泵站群优化运行理论,较由站内单工况优化运行下获得的并联泵站群优化运行效益更为显著。以典型并联泵站群为计算实例,优化结果表明:各日均扬程下满负荷、80%负荷、60%负荷优化运行单位费用较定角恒速运行分别平均节约8.41%、23.07%、32.79%。     

Optimal experimental methods of the large-scale mathematical programming and applications

Ｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｓｔｕｄｙｏｆａｌａｒｇｅｓｃａｌｅｓｙｓｔｅｍｉｓａｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｐｒｏｂｌｅｍｉｎｓｙｓｔｅｍｓｓｃｉｅｎｃｅ.Ｒｅｃｅｎｔｌｙ,ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＱｉａｎＸｕｅｓｅｎ’ｓａｎｄＪ.Ｓ.Ｄｙｅｒ’ｓｔｈｏｕｇｈｔｓ(ｓｅｅｒｅｆｓ.[1,2])ｏｆｌａｒｇｅｓｃａｌｅｓｙｓｔｅｍｓ,ｗｅｐｒｅｓｅｎｔａｎｅｗｏｐｔｉｍａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｔｈｅｏｒｙ(ｓｅｅｒｅｆｓ.[3—11])ｗｈｉｃｈｃｏｍｂｉｎｅｓｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｓｗｉｔｈｅｘｐｅｒ…     

泵站叶片可调单机组日运行优化方法研究

提出叶片可调单机组日运行优化动态规划数学模型,以耗电费用最少为目标函数,峰谷电价与站下水位变幅过程划分阶段变量,各阶段开机水泵的叶片安放角为决策变量,规定时段内的抽水量为约束条件。以受长江潮汐影响的江都四站为例进行计算,结果表明:(1)在典型潮位过程、设计日均扬程、机组满负荷工作时,叶片可调单机组日运行优化结果与叶片安放角维持原设计安放角相比可节省电费5.24%;叶片安放最优角度与峰谷电价相关,峰电时为-4°,非峰谷与谷电时为+2°。(2)在潮型不变情况下,日均扬程分别为4.8、5.8、6.8、7.8和8.3m时,叶片全调节运行方式与叶片维持原设计安放角相比,可节省费用在3.4%～6.2%之间,平均节省费用4.45%,单位提水费用平均下降4.55%。