宁波市白溪水库隐性随机优化调度研究

研究并建立了宁波市白溪水库隐性随机优化调度模型,对模型进行了详细求解,率定了优化调度函数参数,确定了白溪水库隐性随机优化调度方案。根据对50年的入库径流资料进行的模拟调度分析,本次确定的隐性随机优化调度方案较常规调度图相比,效益指标有较大提高。     

基于Copula-Monte Carlo法的水库防洪调度多目标风险分析

考虑干支流洪水不确定性对水库防洪调度的影响,提出了一种基于Copula-Monte Carlo(Copula-MC)法的水库防洪调度多目标风险分析方法,定量描述汛期干支流洪水不确定性给水库防洪调度决策带来的风险,并利用基于组合权重的理想点法对各调度方案进行多目标风险决策,最后将该方法应用于向家坝水库防洪调度风险分析中,计算了不同调度方案下水库自身和下游防洪区的风险,并通过决策给出了最优调度方案,为向家坝水库防洪优化调度提供技术支持。     

水电站水库群多目标联合调度风险评价决策研究

水电站水库群多目标联合调度涉及不确定性因素众多,寻求风险可接受水平下的最佳调度方案存在诸多困难。一方面对梯级水电站水库群联合调度过程中产生的各类风险进行综合分析,并在此基础上构建联合调度风险评价指标体系及多目标风险决策模型,另一方面基于熵权法确定权重的思想确定多个风险评价指标的权重,并采用逼近于理想解（TOPSIS）的方法对模型的非劣解集方案进行优选排序,以获得最佳调度方案。溪洛渡-三峡梯级水库群联合调度的实例应用结果表明,所建模型与方法能兼顾各个调度部门的效益与风险,并为管理人员的调度决策提供一定的技术支撑。     

梯级水库联合防洪调度风险计算模型

入库径流随机性的存在使得梯级水库群联合防洪调度面临一定的风险,针对梯级水库调度的各个目标建立了联合防洪调度风险评价指标体系,以洪水预报中偶然误差的正态量化为基础,提出了入库洪水过程的随机模拟方法,基于对洪水频率进行分级考虑的思想构建了梯级水库群联合防洪调度风险计算模型,并给出了基于模拟最大熵理论的求解方法。应用于溪洛渡和三峡水库的联合防洪调度算例分析表明：该方法与模型合理可行,能够给出不同预报误差时的风险大小,具有一定的适用性,为调度决策提供参考。     

石羊河流域变化环境下的水库调度决策研究——以红崖山水库为例

以石羊河流域干流下游的红崖山水库为研究对象,基于Mann-Kendall检验结果,即所得年径流序列突变年份为1972年,在选取基流和降水、气温作为影响径流主要水文和气象因子的基础上,进行蔡旗断面的月径流预测,进而推算得出红崖山水库入库径流。以此来水为输入,构建适用于水库下游红崖山灌区的水库优化调度模型,并用动态规划方法求解。该模型在考虑如何调蓄上游来水、重新分配径流、规划灌区需水期间供水的基础上获得理想的经济收益。     

百色水库入库径流中长期预测方法比较研究

以郁江流域百色水库入库径流为研究对象，分别采用基于水文气象因子的逐步多元回归模型、人工神经网络模型（气象因子）和基于时间序列的混沌理论模型、最近邻抽样回归模型、小波分析法、神经网络—自回归模型共6个模型方法对百色水库年尺度、月尺度以及旬尺度入库径流进行中长期径流预报工作，随即采用平均相对误差、合格率、TS评分以及均方根误差4种评价指标对上述6个模型的预测结果进行精度评估，并依据熵权法的理论对上述4种指标进行客观赋权形成综合性指标分析体系，来确定最优模型以进行郁江流域百色水库不同尺度和预见期的入库径流中长期径流预报工作。结果表明：各模型预报结果中的平均相对误差相对较大，但其所对应的合格率以及TS评分指标均处于优良水平；月尺度预报过程中，各模型非汛期预报精度都要高于汛期预报精度。结合各模型自身特点以及综合性指标分析的基础上，可在年尺度中长期径流预报过程中采用神经网络—自回归模型、月尺度中长期径流预报过程中采用混沌理论模型，旬尺度中长期径流预报过程中依据不同的预见期分别采用人工神经网络模型（气象因子）以及小波分析法进行相关的中长期径流预报工作，从而为郁江流域百色水库制定未来中长期调度计划提供...     

抬高水库汛限水位的洪水资源化利用研究

以河北洋河水库汛限水位分析为例，采用水库洪水调度多目标动态规划模型，模拟计算了不同频率入库洪水下水库不同汛限水位所对应的蓄、泄洪关系。在此基础上建立了综合考虑入库洪水、水库安全运行、下泄洪水超下游地区防洪标准、下泄洪水减少导致下游生态环境用水破坏等不确定性因素的水库汛限水位抬高风险评估模型与多目标风险决策模型，并对不同汛限水位下洪水资源化利用效益进行了计算，得出了不同频率入库洪水下的水库最优分期汛限水位方案。     

水文变异条件下水库生态调度研究

为了降低水库调度对河流生态系统的影响,针对尼尔基水库的生态问题,结合水文变异诊断系统,制定了有效的生态调度方案。首先,利用水文变异诊断分析水文时间序列,确定人类不同扰动下的时间节点,并考虑东北地区具有冰封期的特点,推求了混合时间尺度下的天然、次天然及现状生态径流过程;其次,建立以最大发电量为目标、多种生态径流过程为约束的尼尔基水库生态调度模型;最后,根据水量平衡方程生成初始种群,采用归一化方法将变量约束至同一感知半径内,利用萤火虫算法优化5种约束条件下的调度过程。结果表明,在现有调度规则下,河流原有的生态系统得不到有效的保护,对于来水较多的年份弃水较多,水量得不到合理的利用;考虑水文变异的生态调度,可以在水量不足的年份以降低生态目标的方式为决策者提供较低生态保证程度的调度方案,减轻对河流生态系统的破坏程度;水库发电目标与生态目标间的矛盾在枯水期较为明显,而在丰水期可以得到有效地缓解,需要决策者在不同时期做出科学的决策。     

基于健康江湖关系的长江中游库群多目标优化调度研究

针对实现江湖两利的长江中游健康江湖关系水库群优化调度需求,以洞庭湖健康、鄱阳湖健康及水库蓄水为目标建立了健康江湖关系的长江中游水库群多目标优化调度模型。提出了一种改进的多目标猫群算法(IMCSO),该算法通过引入外部归档集来储存进化过程中的精英个体,并对结合率进行改进,同时设计了精英变异策略防止算法陷入局部解。通过IMCSO算法对模型进行高效求解,得到不同偏好下的水库群联合调度方案。同时,构造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Vague集多属性决策方法。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,并结合改进熵权法计算出的客观权重可得到综合权重,最后根据所提出的排序函数对各方案的综合Vague值进行打分,获得方案的优劣排序。实例研究表明,所提出的方法合理有效,具有较强的工程实用性,可为改善长江中游洞庭湖和鄱阳湖的生态环境提供理论依据。     

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。     

RiverWare软件在水库兴利调度研究中的应用

针对水库预报调度中因预报径流不确定性导致的发电风险问题,提出了一种考虑来水预报信息的调度规则.以三峡水库为研究对象,运用RiverWare软件构建了基于该调度规则的RiverWare模型,为验证所提规则的有效性,将实际(完美预报)来水作为输入,对比规则调度结果与优化调度结果;进一步,为探究预报不确定性所带来的发电效益风...     

基于模糊几何加权模型的灌区水资源优化配置

针对农业水资源优化配置中多目标赋权的不确定性问题,以黑龙江省绰尔屯灌区为研究区域,构建了基于模糊几何加权法的灌区水资源优化配置模型,把多目标规划问题转化为单目标非线性问题,得到了不同权重下不同生育期的灌区水资源最佳配置方案,并通过灌区综合能力评价体系进行比选.结果表明:通过与线性多目标模糊规划模型的对比,模糊几何加权模型可以根据实际情况对不同目标的权重进行调整,得出该条件下的灌区水资源最佳配置方案;当灌水量权重为0.3和经济权重为0.7时为最优方案,水稻产值为8 245万元,分蘖期、拔节期、抽穗期、乳熟期的灌水量分别为1 154.56万、779.12万、539.45万、336.57万m³.验证了模糊几何加权法在灌区水资源优化配置的可行性应用,为灌区农业水资源高效利用提供参考方案和决策支持.     

指标权重算法对Fisher最优分割在水库汛期分期中的影响研究

汛期分期是水库洪水资源利用的重要内容之一,Fisher最优分割被广泛用于汛期分期研究,但指标权重对Fisher最优分割结果的影响程度尚不明确。以信江流域七一水库为例,比较了变异系数、熵权、主成分分析3种方法计算指标权重结果的差异及其对Fisher最优分割结果的影响。结果表明:3种指标权重计算方法均适用于在Fisher最优分割法确定汛期分期,变异系数法和熵权法更适用于指标权重的分析和计算;3种方法确定的指标权重结果存在一定差异,但对Fisher最优分割汛期分期结果的影响较小。通过对Fisher最优分割中指标权重的合理性计算和分析,能较好区别指标的差异性,从而为水库优化运行管理提供借鉴。     

基于可拓理论的机械设计方案评价方法

基于可拓理论提出了机械设计方案的可拓评价方法。基于物元模型和可拓关联度进行机械设计方案决策。根据专家实际经验知识建立期望设计方案的物元模型和备选设计方案的物元模型,然后通过可拓关联度直接评价方案的优劣,关联度是评价设计方案接近期望方案（理想方案）的度量,关联度越大,设计方案接近期望方案就越好。实例表明基于可拓理论的机械设计方案评价是合理的。     

基于信息熵大型灌区农业旱情的TOPSIS综合评价

在分析国内外农业干旱评价研究现状的基础上,提出了农业旱情综合评价的TOPSIS评价方法.选择降雨、径流、水库蓄水和地下水等影响干旱的主要因素作为评价分析的特征指标,引入信息熵来计算各评价指标的权重,建立了基于熵权的TOPSIS综合评价模型,根据理想解的欧氏距离判别旱情等级.将该模型对关中地区旱情状况进行综合评价,评价结...     

基于蚁群算法的泵站运行优化及投影寻踪选优策略

针对泵站优化运行计算时最优解评价指标单一的问题,建立了包含机组开停机约束的泵站优化运行数学模型和运行方案选优的投影寻踪决策模型.提出了求解泵站多机组优化运行模型的蚁群算法,并通过分析模型的特性改进了算法中启发式信息和信息素更新方式.对江都四站多机组日优化运行计算的结果显示,变量同等离散的情况下,利用蚁群算法优化的结果比用动态规划逐次逼近法优化的结果节省了2.8％的电费,前者相比设计工况运行时节省了29.2％的电费,且蚁群算法优化结果对应的运行方案中叶片调节次数少,机组运行时间短;方案选优时投影寻踪决策模型能够兼顾多个评价指标的优选,得到的运行方案不仅运行成本低,且更合理,更贴切于日常运行,可见改进后的蚁群算法结合投影寻踪决策模型在泵站优化运行及相近的领域有较大的实用价值.     

基于改进熵权-G1-博弈论法的灌区运行状况综合评价

为了体现各指标对灌区评估的重要性,对各指标赋予不同的权重来体现其重要性的差别,而且综合评价结果的准确性也取决于指标权重赋值的合理性.运用G1法对评估指标进行主观赋权,采用改进熵权法对指标进行客观赋权,这样既满足所得权重的客观性,也能保证评估结果具有一定的解释性,然后采用博弈论的综合赋权法综合主观和客观权重,从而得到各指标的综合权重.运用确定的综合权重以改进线性模型对陕西省大型自流渠灌区洛惠渠进行实例验证,计算结果与可拓评价法结果基本一致,随着时间的推移,洛惠渠灌区评价级别从中等逐渐变为良好,运行状况越来越好,这符合洛惠渠灌区的发展实际.     

基于AHP和熵权法的枸杞水肥配施综合评判

为了探明水肥配施对枸杞生长、产量和品质等方面的综合影响,以获取最适水肥配施方案,设置3个不同灌溉定额(194,254,313 mm)和3个不同N-P₂O₅-K₂O配比施肥量(135-45-90,180-60-120,225-75-90 kg/hm²)9个组合,采用完全随机设计,利用AHP和熵权法相结合的综合评判方法对枸杞的4类一级指标和12类二级指标进行综合评判,以构建枸杞水肥配施综合评判模型.通过最小二乘法对AHP法和熵权法进行优化组合,计算综合评判权重,以自然间断法将综合评判权重进行分类,确定水肥配施方案的决策依据.以综合评判指数为因变量,以灌溉定额和总施肥量为自变量进行逐步二项式回归分析,建立回归方程,分析水肥耦合下对综合评价指数的影响,并确定在综合评价指数最大时对应的水肥配施方案.结果表明,综合评判指数随水肥施量增加呈先升高后降低的趋势,与生产实际相符;各类因素对综合评判指数的影响中,粒度、百粒重、干果产量和总糖这4个因素对枸杞生长的综合评判影响较大,占总评判指数73.3%以上.基于AHP和熵权法组合优化后得出的枸杞最优水肥方案:灌溉定额为252~278 mm(不含春冬灌),配比施肥量(N-P₂O₅-K₂O)为197-66-131 kg/hm²~203-68-135 kg/hm²,枸杞综合效益最佳.     

基于博弈论组合赋权的流域水资源承载力集对分析

针对受多种不确定性因素影响的流域水资源承载力评价问题,提出评价指标与标准等级之间的四元联系度模型。采用梯形模糊数定量表示差异度不确定性系数连续变化过程,建立了集对分析与梯形模糊数耦合的水资源承载力评价模型。用层次分析法确定各评价指标主观权重后,从属性效用值出发由熵权理论赋予客观权重,同时,由博弈论集结模型优化组合主客观权重,通过计算以置信区间形式表示的加权联系数,确定水资源承载力的等级标准。耦合模型相对极大熵原理法及模糊综合评判法灵敏度高,更能真实地反映出流域水资源系统本身承载力大小以及偏离分级标准的程度。实例研究结果表明,该模型方法思路清晰,过程直观,评价结果实效合理,具有较好的推广应用前景。