丁东水库提水调度及健康评价研究

摘要

水资源是经济社会发展的重要物质基础，是一个国家最重要的战略资源之一。我国水资源人均不足且时空分布不均，这给我国经济发展和社会进步带来很大的挑战。在平原地区，解决此问题的重要措施之一为在水资源缺乏地区修建一定数量的平原水库，通过其对水的蓄、排，实现水资源在时空上再分配，能够有效缓解日趋严峻的水资源供需矛盾。山东省平原水库建设起步早、发展快，但是在其运行管理中存在某些不足。本文通过对丁东水库的分析发现其不足之处主要为：一是平原水库的运行调度以经验调度为主，调节功能较为低下，造成无法达到供水对象设计保证率的要求；二是修建过程中受当时科学技术条件的限制，存在着设计标准偏低、施工工序存在不足以及缺乏对生态环境考虑等问题，致使平原水库运行管理中存在风险，缺乏完善的评定平原水库健康状态的评价体系。本文针对上述两个问题开展了研究，主要研究内容如下：
　　（1）分析影响平原水库提水量的主要因素，以入库泵站运行周期能源单耗最小为目标函数，使用遗传算法对历史资料进行优化调度得到水库提水调度数据集，采用能够将平原水库当前蓄水情况、气象预报信息、水库多年的实际运行情况与调度者经验相结合的决策树C4.5算法从中提取提水调度规则决策树。利用决策树C4.5算法在丁东水库2002~2010年提水调度数据集中提取调度规则决策树，采用2011~2015年数据进行验证，结果证明相较于实际调度，前者具有提高供水保证率和泵站效率以及减少能源消耗的优点，相较于遗传算法具有操作性强的优势。
　　（2）综合考虑影响平原水库健康的各方面因素，提出了健康平原水库的定义；然后在此基础上建立了平原水库健康评价体系，该体系包括结构安全、功能效益、生态环境和健康稳定性4个一级指标以及14个二级指标，按照健康、亚健康、不健康、病态4个级别进行划分，并确定了各指标标准特征值。针对平原水库健康评价指标的模糊特性，选用可变模糊方法建立了平原水库健康评价模型，并采用综合赋权法计算各指标的权重。通过对2011～2015年丁东水库健康状况的评价表明本文构建的平原水库健康评价体系考虑的因素全面，评定等级划分合理，划分依据规范，可变模糊评价方法能够很好地处理评价指标的模糊特性，并且评价结果准确、操作性强。

目录

声明

1绪论

1.1引言

1.2国内外研究现状

1.3研究内容及技术路线图

2工程概况

2.1研究区概况

2.2工程概况

3平原水库提水调度研究

3.1数据挖掘技术决策树方法

3.2基于决策树的平原水库提水调度规则的建立

3.3丁东水库提水调度规则决策树的研究

3.4小结

4平原水库健康评价

4.1平原水库健康内涵

4.2平原水库健康评价指标体系及模型的建立

4.3丁东水库可变模糊健康评价

4.4小结

5结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢

8攻读硕士期间发表论文情况