基于汛限水位动态控制的水库优化调度研究

摘要

水资源是基础的自然资源，同时也是宝贵的战略资源。我国是一个水资源贫乏的国家，水资源的匮乏已严重地制约了我国社会经济的发展。为此，本文首次进行了基于汛限水位动态控制的水库优化调度方法研究，旨在充分利用洪水资源，以缓解日益突出的水资源供需矛盾。　　本文首先介绍了汛限水位动态控制和水库优化调度研究的国内外发展现状，并对其研究方法进行了归纳和总结。其次，本文提出了汛限水位动态控制范围的确定方法，主要是通过对历史洪水的综合评价与分析，采用预蓄预泄法初步确定汛限水位动态控制范围的方案，然后计算各方案相应的风险和效益指标，最后采用模糊优选模型确定合理的汛限水位控制范围。　　对于实时调度阶段的汛限水位控制，本文首次提出了洪水调度不同阶段的汛限水位动态控制模型，具有简单、直观、易于实际应用的特点。通过分析各风险因素的特点及其发生规律，提出了两个主要风险因素的风险计算方法。针对采用模拟降雨进行洪水预报问题，本文提出了相似系数法和模糊聚类法进行雨量的时程分配，这两种方法充分利用了历史资料和实时的气象预报信息，较现有的雨量平均分配法具有更高的准确度，从而提高了预测洪水的精度。　　本文建立的水库优化调度模型，利用汛限水位动态控制值作为期望调洪末水位，通过模型求解得出面临时刻的水库最优泄量以指导水库的实际调度，如此反复求解从而完成一次洪水调度过程。模型采用离散微分动态规划法求解，具有求解速度快，计算结果准确等优点。最后以辽宁省大伙房水库为例，采用历史洪水作为输入，对其进行了模拟优化调度，并与常规调度结果进行对比，证明模型是可靠的，实用的。

目录

摘要

一、绪论

(一)问题的提出

1.我国的水资源缺乏现状

2.解决水资源短缺问题的方法和途径

3.洪水资源化的可能性分析及其对水库提出的新要求

4.论文的选题依据

(二)本研究的目的和意义

1.本研究的目的

2.本研究的意义

(三)本研究的国内外发展现状

1.汛限水位动态控制的国内外发展现状

2.水库优化调度的国内外发展现状

(四)本文的主要研究内容

二、汛限水位动态控制范围的确定

(一)实施汛限水位动态控制的必要条件

(二)汛限水位动态控制范围的确定

1.汛限水位上限值的确定

2.汛限水位控制上限值的风险分析

3.上浮汛限水位控制值的效益计算

4.确定汛限水位上限值的方案优选方法

5.汛限水位下限值的确定

(三)实例分析

1.水库概况

2.汛限水位动态控制的可行性

3.汛限水位动态控制范围的确定

三、汛限水位动态控制方法研究

(一)概述

(二)汛限水位实时动态控制的目标及原则

(三)汛限水位实时动态控制方法

1.汛限水位实时动态控制方法

2.汛限水位实时动态控制风险分析

3.汛限水位动态控制的效益计算

(四)预防风险灾害发生的措施

四、水库实时防洪优化调度模型的建立

(一)水库实时防洪优化调度的任务及特点

1.实时防洪优化调度的任务

2.实时防洪优化调度的特点

(二)优化调度模型的建立

1.阶段、状态和决策变量

2.系统方程

3.目标函数

4.约束条件

5.边界条件

(三)优化调度模型的求解方法与步骤

1.模型的求解方法

2.DDDP法求解步骤

3.优化调度模型的求解步骤

(四)优化调度模型求解的软件设计

1.计算参数及约束条件、边界条件的输入

2.选择调洪时段

3.初始策略生成

4.优化调度计算

5.结果显示及保存

(五)优化调度模拟

1.调度模拟

2.结果分析

五、结论与建议

(一)结论

(二)建议

参考文献

致谢

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