灌区多水库联合优化调度研究

针对调水量与调水时机不确定的问题,建立基于供水系统全局风险最小化的多水库联合模拟优化调度模型,采用并行多种群混合进化的粒子群算法(PMSE-PSO)全局优化确定满足各水库供水要求的水库群调水规则和供水规则,并优化确定调水水库的最大调水规模,最后根据优化规则及调水规模进行水库调度计算,进而求出各计算时段调水量以及各水库区用水户供水量。本模型从缺水区域风险最优化的角度,优化确定水库供水限制线、调水控制线和调水水库的最大调水规模,模拟各时段实际调水量和不同用水户供水优先次序的供水量,实现了多水库联合调度的技术突破,为水库调度决策部门提供了一个新的调度思路。通过高关-短港水库灌区的实例应用,证明了该模型的科学性和有效性。     

基于二层规划模型水库有序供水调度规则研究

针对具有多个用水部门的供水水库,提出了一种有序的供水调度规则,在该规则中水库按照用水部门的优先级确定供水的顺序,并根据水库相应的蓄水状态与用水部门限制供水线之间的关系,共同判定是否对其限制供水.基于供水过程动态博弈的特征,建立了水库对多个用水部门有序供水的二层规划模型.模型由上层水库对高优先级用水部门的供水模型以及下层对低优先级用水部门的供水模型构成,并采用粒子群算法对二层规划模型分层求解.在实例研究中,通过与不同调度模型与供水规则进行比较,检验了提出的供水规则与二层调度模型的合理性和有效性.     

基于梯级水库预报优化调度模型的跨流域可调水量研究

通过构建梯级水库跨流域预报优化调度模型对跨流域调水实时调度过程中的供水水库的跨流域可调水量进行研究。梯级水库跨流域预报优化调度模型以最大供水能力和最大发电量为主要目标,选择逐步优化算法对跨流域调水调度系统进行优化调度。实例研究结果表明,采用预报优化调度模型进行跨流域供水和梯级水库发电调度,能够明显地提高跨流域可调水量,有效地提高水资源的利用效率。     

以灌溉为主兼顾生活用水水库供水

在20世纪50-70年代,我国建设了一大批以灌溉为主的水库.随着人口的增长及经济的发展,越来越多的灌溉水库需要同时向城镇供应工业和生活用水.因此,对水库的兴利库容与供水能力的论证十分重要.这项工作需要重新核算年径流量,农业用水量,考虑工业及城乡人民生活用水,得出新的水库用水总量,并且通过调节库容计算,验证库容及正常高水位是否满足用水量的需求.以广东省某中型水库为例,对如何进行水库供水能力论证,作了详细的阐述.     

察汗乌苏河流域西台-哇沿水库生态联合调度预案设计

察汗乌苏河流域资源性和工程性问题并存,为提高流域水资源供水保障能力,维持流域生态健康和保护下游河湖湿地,基于水量供需平衡设计了枯水期西台-哇沿水库的联合调度预案,并对哇沿水库的调度规则进行了研究。结果表明,水库生态联合调度方案一定程度上优化了供水过程,可保证枯水期河道内生态用水量,缓解区域缺水问题,为决策者和管理者提供技术依据和理论支持。     

新疆下坂地水库调度运行方式研究

水库的合理调度、安全运行、功能和效益的充分发挥,更好地服务于经济和社会发展,是水库主管部门和各级领导十分关心的问题。由于河源天然来水的不确定性和预报水平的限制,供水任务主次关系及对水量、水位和用水时间的要求,如何合理分配库容和调配水量,水库调度运行方式较复杂,为确保水库安全运行,协调各用水部门的矛盾,发挥水资源的综合利用效益,根据已有的资料,通过长系列供需水量变化引起的水库水位消落规律分析,研究合理的水库调度方式,科学指导水库调度运行。     

基于DPSA算法的“单库-单站”水资源优化调度方法研究

提出了单座水库与单座补水泵站水资源优化调度的非线性数学模型,模型以年内各时段的缺(弃)水量的平方最小为目标函数,各时段水库供水量和泵站引提水量为决策变量,各时段水库库容为状态变量,以年调节水库可供水量、泵站年引提水总量、水库与补水泵站的联合运行准则(泵站闲时补库、忙时供水)等为约束条件,并以南水北调东线一期江苏境内"骆马湖-皂河站"为实例,采用动态规划逐次逼近法进行求解。结果表明,相同供水保证率时,50%、75%、95%来水频率下泵站补水量、缺水量、弃水量比常规调度均有减少。     

梯级泵站供水系统水资源优化调度模型研究

采用系统分析理论 ,研究了梯级泵站供水系统的水资源优化调度问题 ,建立了具有提调水量和泄弃水量两个决策变量及多级泵站、多个水库、多个供水片的多目标水资源优化调度模型 ,给出了自优化模拟调度方法。经实例研究表明 ,模型是可行和实用的     

基于农民用水户协会的用水总量控制模式研究

以湖南省岳阳市铁山灌区为背景,在对农民用水户协会(WUA)进行评价的基础上,提出基于WUA的用水总量控制新型管理模式。新模式的组织机构主要依托原有WUA,同时根据总量控制的内在要求进行部分完善,如增加水资源管理站、将WUA的用水组改为水费组、计量组和工程组并相应完善其用水和水费收缴程序;制度方面建议新搭建一系列的保障制度如水权分配、水价体系、农业水权转让补偿和水量计量管理等。编制了铁山水库不同水文年向城市和灌溉的供水总量控制方案,最后初步提出了新模式的实施计划。     

考虑湖泊来水结果的分层耦合水量调度模型研究

引江济淮工程横跨长江、淮河两大流域，是缓解当地水资源短缺，提高工程利益等问题，向河南段供水的重大跨流域调水工程。在引江济淮工程供水侧及需水侧未知的情况下，利用菜子湖、巢湖和瓦埠湖的调蓄能力反向优化渠首引江水量，正向优化分水口门的取用水过程，采用模拟模型和正反双向优化模型分层耦合的形式，依据水量平衡原理来构建引江济淮工程中长期水量调度模型。针对来水情况和用水需求两部分构建典型年调度情景集合，基于不同水平年各湖泊来水预报结果，口门需水过程及工程约束条件，采用引入自适应参数修正机制的差分进化算法及逐步优化算法进行求解，以此制定引江济淮工程年水量调度方案。以2030年规划水平年丰水年为例对分层耦合水量调度模型及常规优化调度模型进行对比分析，由于分层耦合水量调度模型优化了湖泊调蓄过程并对湖泊水位进行约束，故该模型在引江水量、受水区缺水量及湖泊利用程度方面效果更优。结果显示，该模型在满足分水口门用水计划的基础上，降低了湖泊弃水量，同时湖泊末水位偏差值较小，逐旬水位变幅多保证在0.1 m内并使湖泊处于高水位运行状态。该模型得到的年水量调度方案能有效的利用当地水资源，提高水资源利用效率，为引江济淮工程...     

水库供水预警方法及应用研究

水库预警对水资源综合利用和可持续发展具有理论意义和实用价值.目前,水库预警多为定性分析,定量研究很少.在参照前人研究成果的基础上,基于“三条红线”中的用水总量控制红线,首次提出了定量确定不同功能水库(包括以灌溉为主、以城乡生活和工业供水为主、综合供水水库三种情况)可供水量警戒线和预警区的方法,给出了水库预警的定义和方法.以胶南市小珠山水库为例,将预警期延长为非汛期,并进行了预警管理.为胶南市最严格的水资源管理的实施,经济社会可持续发展提供了技术支撑.     

宝鸡峡灌区水量调配与管理

宝鸡峡引渭灌区供水能力小于用水需求时,为了最大限度地满足灌溉要求,根据实际情况不断对调配水量的方案进行调整优化,先后经过按面积比例配水权和按水权配水两个阶段,对促进用水上峰、拉开峰期、削峰填谷、延长用水期和平衡用水量起到了较好作用,并给出了具体的水量调配计算方法     

山湖水库“一库两站”联合运行优化调度方法

针对特殊干旱年山湖水库水资源优化调度问题,提出了单座年调节水库与补库泵站、调水泵站联合运行的“一库两站”系统水资源优化调度模型.模型以年内各阶段受水区缺水量平方和最小为目标函数,各阶段水库的供水量与外调水量为决策变量,水库年可供水量、调水泵站年提水量、库站联合运行调度准则为约束条件,采用动态规划逐次逼近法求解,获得了水库最优的供水量过程和弃水量过程、补库泵站最优的补水量过程以及调水泵站最优的提水量过程.结果表明：山湖水库“一库两站”系统水资源优化调度可将系统缺水量从16万m3减小至8.6万m3,而水库弃水量从84.1万m3减小至0,泵站补水量从2 190万m3减小至2 140万m3,外调水量从380万m3增加至390万m3.该成果可为采用类似“一库两站”系统供水灌区的运行管理提供借鉴和参考.     

雪野水库多目标动态供水模型

以雪野水库多年来水和现状供水资料为基础,对农业灌溉用水、工业用水(包括冶金和电厂用水)进行全面分析,利用约束法的原理初设水库现状多目标供水方案,并采用长系列时历法的原理编制模拟运算程序,计算出现状多目标供水的最佳方案.在此基础上,任意变动其中一种供水目标的供水量,并分别求得其供水的最佳方案,从而形成一个供水方案的系列,然后,运用数理统计回归分析的方法构建出水库动态多目标供水模型,为水库科学、合理的调度提供有利条件.     

面向生态的流域水库群与引水工程联合调度研究

针对辽河流域水库群运行效率低、供水能力弱、没有考虑生态供水的现状,结合流域水资源综合规划中的相关引水工程,重新梳理了水库群的各项供水指标,增添了水库群的生态供水任务,提出了面向生态的流域水库群与引水工程联合调度新规则。通过构建聚合水库联合调度模型,并采用基于遗传算法与逐次逼近法耦合的混合优化算法求解,最终确定最优的联合调度方案。模拟结果表明,在满足各用水户用水需求的前提下,联合调度方案的实施对水库下游河流水体的水质改善效果显著。     

灵活供水适应灌区需水市场新要求

介绍了冯家山水库结合灌区工程现状和用水实际,采取干渠分段节制槽蓄水量调节供水的灵活调度方式、分阶段优惠水量措施、签订单季以及全年供水合同的办法等,来适应灌区市场新要求,满足灌农适时灌溉.通过这些措施和办法,引导群众自觉调整用水时间,旱灌溉、早引水,达到移峰填谷和灌区均衡受益的目的,解决了灌区用水供需矛盾,实现了优质供水服务,取得了较好的效果,值得类似灌区借鉴.     

电站尾水防洪特征水位探析

清河水库是一座以防洪、灌溉为主,兼顾工业供水、养鱼、旅游等综合利用的大型水利枢纽工程.肩负起辽河生态补水、高效农业供水等多项供水任务.清河水库水电站属清河水库水资源综合利用开发项目,该水电站的引用流量受清河水库水量调度的控制.为了充分利用当地水能资源,提高电站的利用率,对电站尾水的特征水位进行分析,有利于在保证水库补水任务的前提下,合理安排供水时段和放流量,以增加电站出力,提高电站发电效益.     

基于多目标模糊优化模型的兰州市水资源优化配置研究

构建可持续发展视角下的兰州市水资源优化配置模型。以净效益系数、水利用系数和供水成本为指标,运用熵值法修正由层次法获得的各项指标的权重,并采用多目标模糊线性优化模型确定各用水部门的综合效益系数,代入线性规划法求解规划年2020年在不同用水保证率(多年平均、50%、75%、90%)下各用水部门分配水量。分配结果(多年平均)与预测结果相比工业用水量减少了1.363 5亿m~3,农业用水量和生态用水量分别增加了1.126 0和0.237 5亿m~3,该分配结果有利于实现兰州区域经济的可持续发展与水生态的协调发展。     

并联水库群共同供水任务分配规则研究

对于并联供水水库群，通过共同用户相互联系，不仅要参照每个成员水库的状态特征确定供水决策，还要根据每个成员水库的状态特征合理分配共同供水任务。针对跨流域水库群共同供水任务的分配问题，为制定科学、有效合理、均衡公平的共同供水任务的水库间分配规则，寻求并联水库群共同调度规则的最优性运行策略，通过拟定合理的平衡曲线的方式，确定并联水库群共同供水任务的分配比例，指示各库在不同调度时段的蓄水最佳分配策略，并以不同拐点和斜率描述平衡曲线的分段性，表征汛期、非汛期各水库蓄水量及供水量的变化，以缺水率最小及弃水量最小为目标函数建立优化模型对分配规则进行修正，最后采用基于免疫进化的粒子群算法率定平衡曲线的决策变量突变点及斜率，最终得到相对优秀的供水规则。以滦河流域下游水库群为研究对象，结果表明，该方法能有效地实现调度目标，合理划分共同供水任务，提高水库群共同供水任务的计算效率；拟定合理平衡曲线对并联水库群共同供水任务进行分配，其库群系统供水量较补偿调节增加约5%，弃水量减少10%左右，与动态规划得到的最大供水量、年均弃水量及保证率接近，水库间供水任务分配比例与其兴利库容的比值接近，并且成员水库有较大的供水...     

济南泉域地下水动态分析及保泉供水调度

济南泉域地下水动态受大气降水、地下水开采等因素影响。衡量泉水喷涌指标与地下水开采量指标的特征并不一致,前者是水位特征,后者是水量特征,两者没有建立有机联系。利用多年实测资料,建立泉水位与流量关系;采用多元回归分析,构建开采量与泉流量总量预测模型,根据不同需要可以实行即日保泉供水调度和远期控制保泉供水调度,较好地兼顾泉水喷涌与城区供水的关系。