伊洛河流域水资源系统优化调度模型研究

针对河流并联供水库群水资源优化分配问题,建立了以相对缺水率最小为目标的流域水量调度应用模型。该模型运用大系统分解协调的基本原理,将并联供水库群分解为多个独立的子系统,子系统间存在控制反馈的联系,同时考虑河道水流传播对系统的影响。利用建立的模型,以伊洛河流域供水库群为研究对象,通过建立虚拟水库,将伊洛河供水库群分为三个子系统,选用整体改进的遗传算法(GA)进行计算求解,并采用常规调度方法进行校核。以水平年2020年为例,得到不同来水条件下伊洛河流域水量调度方案,并对特枯来水情况制定供水三级预警系统。     

晋中南-长治供水区水资源优化配置模型研究

针对供水区优化配置问题,以流域供水、生态和发电为目标建立了供水区水资源优化配置模型。设置供水区无引调水和考虑引黄入晋工程两种调度情景,分析丰平枯三种典型水文年研究区水资源优化配置方案。同时,提出一种改进多目标猫群算法(IMOCSO),对模型进行高效求解,得到多情景下的供水区水库调度方案集,为制定晋中南-长治供水区水资源优化配置方案提供了理论依据。算例结果合理有效,能较好地反映晋中南-长治区供水要求,验证了模型的可行性,为供水区水资源分配提供了新途径。     

洛阳市降水量时空变化特征分析

基于洛阳市11个代表站1956~2013年日降水量数据,运用滑动平均法、Pettitt检验、小波分析对年降水量进行趋势分析、突变检验和周期分析,研究了洛阳市时间变化特征和空间分布规律。结果表明,近58年洛阳市年平均降水量为670.60mm,降水偏少且集中在夏季;年降水量倾向率为-13.733mm/10a,且呈明显减少趋势;年平均降水量存在15年的主周期,在1985年发生突变;洛阳地区降水量大体呈现出西多东少、南多北少的分布规律,东北部降水量少且减少速率快;洛阳市降水量减少,时空分布极不平衡将成为经济发展的制约性因素。     

基于改进多目标蝙蝠算法的洛河流域水库优化调度

为了发挥水资源综合利用的最大效益,实现水库发电和供水效益双赢的优化调度需求,以水库发电量最大和水库下游用水区域总缺水量最小为目标建立了多目标优化调度模型。同时,提出改进多目标蝙蝠算法(IMOBA)用于求解多目标优化调度模型,该算法引入外部精英蝙蝠集EBS()来存储算法寻优过程中的非劣解,设计一种基于混沌原理的脉冲发射率生成机制来增强算法的搜索能力,并加入变异操作以提高算法的种群多样性。将改进多目标蝙蝠算法应用在洛河流域故县水库,得到丰、平、枯三种典型年下的故县水库调度方案集。结果表明,IMOBA算法合理有效且优于多目标蝙蝠算法(MOBA),能较好地反映洛河流域故县水库的发电和供水要求。同时验证了多目标优化调度模型的可行性,为流域水库多目标优化调度方案的制定提供了新途径。     

引入SPA理论的灰色聚类河流健康评价耦合模型

传统灰色聚类评价法的白化权函数覆盖范围偏小,且综合评价基于最大隶属度原则来确定,这种做法往往会忽略重要信息,因而对白化权函数作出改进并引入集对分析模型,用联系度分量代替聚类系数,发挥集对分析与灰色聚类的各自优势,运用主、客观组合赋权法确定各指标权重,建立了改进灰色聚类-SPA耦合模型,并应用于河流健康评价。结果显示,河流健康等级与现状水平一致,表明该模型适用于河流健康评价的研究。此外,根据综合评价结果,提出该河流在相关方面应加强治理与监管,逐步改善水质和保护水生生物群落的完整性。     

主观偏好和改进熵权的TOPSIS法在长江中游水库多目标调度中的应用

为有效处理多目标调度决策中的复杂问题,提出了一种适用于系统方案优选的基于主观偏好和改进熵权的TOPSIS决策方法。该方法通过多属性决策中专家群体偏好的集结,得到了综合反映专家群体主观偏好的主观权重向量,并提出一种改进熵权法以准确提取客观决策信息,最后综合考虑各候选方案相对于理想方案的接近程度。实例分析表明,长江中游湖泊健康与水库蓄水之间呈现明显的竞争关系,两目标难以同时优化。研究成果可为改善长江中游流域生态环境提供参考。     

基于改进库群系统的多目标优化水量调度模型及应用

针对复杂流域水库群水量调度优化分配问题,运用多目标优化基本原理,提出了一种改进多目标遗传算法,建立了流域水量调度多目标优化模型,同时考虑系统的河道水流传播影响。利用建立的模型,以伊洛河流域水库群为研究对象,通过分析伊洛河流域水库调度的特点,将流域供水、灌溉、发电设为目标,采用改进多目标遗传算法对模型进行高效求解,并进行常规调度方法校核,得到洛阳市伊洛河系统水量调度方案。结果合理有效,验证了模型的可行性,解决了传统多目标优化方法难以处理复杂多目标问题的缺陷。