基于混沌神经网络的流域坝系稳定性分析

坝系相对稳定原理是淤地坝规划的理论基础。依据影响坝系稳定性的7个主要因素：坝控面积、坝数、总库容、可淤库容、坝前水深、防洪能力、淤地面积,以Matlab 7.0为平台,采用混沌神经网络（COBP）模型对马家沟流域13个坝系进行了稳定性分析。结果表明,13个坝系中有7个坝系处于不稳定状态,采用坝系稳定系数来校核COBP模型的计算结果,得出的结论一致,因此,可以判定采用神经网络方法得出的结果基本可信。此外,分析了7个坝系不稳定的原因,采用增加坝高和增加淤地坝数量的方法使7个不稳定坝系均达到稳定状态。通过对马家沟13个小流域淤地坝重新规划,形成的13个坝系全部处于稳定状态,可见COBP方法在确定流域坝系稳定方面具有实用的价值。     

小流域坝系相对稳定与布局优化规划模型研究

坝系相对稳定与优化布局规划是当前小流域坝系建设研究的热点领域。在对坝系规划及坝系相对稳定研究和应用现状综述的基础上,依据系统动力学的原理,采用经验法、动态仿真法和非线性规划法建立了基于拦泥库容、滞洪库容、溢洪道流量优化设计的坝系布局优化模型和建坝时序优化模型,编制了坝系规划计算机自动优化流程图,并以陕北黄土丘陵区韭园沟小流域坝系优化为例,对模型进行了实例验证,取得了较好的应用效果,对黄土高原丘陵沟壑区小流域坝系建设优化规划有借鉴和指导意义。     

小流域治沟骨干坝系优化规划模型研究

本文分析了目前将坝高和打坝顺序及间隔年限分别进行优化的规划方法，指出了这种方法在骨干坝系优化规划方面所存在的局限性，并以甘肃平凉虎山沟流域为例，提出了统一采用动态经济方法，一次解决坝系优化规划问题的数学模型。     

贺龙沟流域坝系调洪方法与结果分析

以柳林县贺龙沟流域坝系为例,对16座骨干淤地坝进行了调洪演算,探讨了科学合理的调洪方法.根据调洪演算结果,当区间流域面积与坝控流域面积的比值等于0.169时,用区间流域面积计算的坝高和坝系调洪计算的坝高相等,可为坝系可行性研究阶段较准确地确定坝系中计算坝的工程量提供依据.坝控流域面积小于20 km2的骨干坝,坝系调洪时区间洪峰起主导作用;坝控流域面积大于20km2的骨干坝,上游坝的下泄流量在调洪中起主导作用.     

韭园沟流域淤地坝坝系布局评价

淤地坝系的科学布局关系到流域的防洪安全,对淤地坝系布局进行评价,可以为流域坝系工程的规划、建设和设计工作提供理论依据。将黄土丘陵沟壑区韭园沟流域划分为1个主沟坝系单元和14个子坝系单元,选取了大型坝占总比、串联率、库容均衡度、稳定系数、侵蚀模数、洪量模数及保收率7个指标,采用AHP、IAHP、熵权法及组合权重法分别计算了各指标权重,依次对韭园沟坝系布局进行了评价。研究表明:（1）流域部分子坝系单元布局不合理,但全流域坝系布局合理;（2）IAHP法和组合权重法在计算权重时更客观,评价结果较为合理;（3）4种方法中,大型占总比权重系数均达到最大,表明骨干坝对坝系布局有决定性影响;（4）当骨干坝控制全流域50%以上,库容均衡度达0～20万m³/km²,稳定系数达到1/25～1/20,洪量模数0～10万m³/km²,骨干坝串联个数低于2.5座/km时,坝系布局基本合理。     

淤地坝坝体土方量、淤地面积和库容的简易推算

通过对库区沟道横断面比较均一的淤地坝坝址处沟道宽度随坝高变化规律的分析，根据坝址沟道断面推算出了坝体土方量、淤地面积、库容、拦泥库容与坝高关系的公式。     

沟道比降对淤地坝建设影响的定量研究

定量分析了沟道比降与库容及单位库容坝体土方量的关系,统计了黄土高原陕、晋、内蒙古、宁4省区在建的分布于32条小流域的556座淤地坝的坝体土方量和库容,计算出了这些淤地坝的单位库容坝体土方量,并在此基础上讨论了适宜建坝的沟道比降最大值:坝高分别为10、20、30、40 m时,适宜建坝的最大沟道比降分别为9.55%、8.42%、6.71%、5.57%。     

基于数理统计水库兴利库容计算复核实例分析

木根溪水库属多年调节水库,采用“时历法”进行兴利库容计算及流域径流变化分析,其结果可能会有一定的偶然性,分析规划成果可靠性、匹配性得不到保证。为合理确定水库兴利库容,确保水库合理利用水资源,引入“数理统计法”对“时历法”成果进行复核验证。分析结果表明:时历法计算水库兴利库容为108万m^3,数理统计法复核水库兴利库容为109万m^3,两者仅相差0.93%。说明水库兴利库容调节计算方法选择合理,计算结果可靠,可为科学规划水库工程规模提供详实数据支撑。     

基于区间优化模型的土地利用结构弹性区间测算

土地利用规划忽视未来不确定性,而令规划束缚过紧,导致规划失效。虽然目前规划编制规程与规划理论界较重视规划弹性研究,而对弹性空间大小一直未有科学测算,于是该文基于区间优化模型计量土地利用结构弹性区间,以为土地规划中弹性空间大小划定提供参考借鉴。该文首先介绍区间优化模型的一般概况与用到的标准形式,以及模型中区间数大小确定的根据;其次以江苏扬州为例计算最好最优值与最差最优值对应的土地利用结构区间,以该区间为基础用计算机程序求取当区间中有效向量的密度达一定要求时的土地利用结构弹性区间。结果表明,2020年扬州土地利用最好最优值是1.72×108万元,最差最优值是6.77×107万元。不同土地类型中,对不确定性承纳贡献最大的是水域、林地、交通水利用地,而最小是未利用地。不同用地中对不确定因素变化敏感性最大的是林地、交通水利用地,而敏感性最小是耕地。该研究成果为土地利用规划中不同用地弹性空间大小划定提供了理论支撑与科学方法。     

随机鲁棒区间-生物质电厂选址风险分析模型

优化生物质发电厂厂址对于中国生物质发电行业意义重大。然而,生物质发电厂选址系统中包含多重不确定性和复杂性。忽略这些,将给生物质发电厂带来风险。因此,充分考虑生物质发电厂系统中的多重不确定性,将鲁棒随机规划（robust optimization,RO）与区间规划（interval parameter programming,IPP）融于两阶段规划（two-stage programming,TSP）框架中,建立基于随机鲁棒区间风险分析模型（stochastic robust interval model, SRIM）的生物质发电厂选址模型。该模型可以处理表现为离散区间和随机性的不确定变量。并且对于随机过程产生的风险进行追索,增强生物质发电系统的安全性。通过调节不同风险等级,可以对系统进行风险分析,利于决策者对系统安全性和经济性做出衡量。该文以装机容量为15 MW的生物质发电厂为案例。模型结果显示：该规划区域拟建设生物质发电厂数量为1,优化厂址介于（245,242）km至（250,247）km;各个燃料收储站优化配送方案;以及不同鲁棒等级下的系统风险和系统成本。通过模型得出的结果合理可行,可以为生物质电长选址提供科学的依据及决策支持。