引汉济渭工程调水区并联水库多目标调度研究

摘要

陕西省引汉济渭工程是缓解陕西省关中地区水资源短缺的重要措施之一。引汉济渭工程将汉江上游的水资源跨流域调水至渭河流域，工程可改善渭河流域生态，保证生态用水，有效缓解关中地区的水资源供需矛盾。
　　本文以引汉济渭工程调水区黄金峡水库和三河口水库及其电站、泵站为研究对象，以1954年7月～2009年6月入库径流资料为基础，采用数理统计、Copula函数等方法对水库群入库径流序列的变化规律进行了研究，利用最小平方逼近法选取典型年，通过建立单目标和多目标优化调度模型，求解并联水库最佳的调水过程。本论文取得的研究成果如下：
　　（1）采用统计方法分析了黄金峡和三河口径流年内、年际、代际和趋势性变化过程。年内水量分配极不均匀，汛枯期界限分明，汛期水量较大；黄金峡和三河口水库的入库径流整体呈现出减小的趋势。
　　（2）利用Copula函数计算了调水区水库入库径流间的丰枯遭遇概率。黄金峡水库和三河口水库径流序列丰枯同步的概率较大，径流丰枯相关性强，出现异步的概率较小，其黄金峡和三河口水库同为枯水年的概率为20.79％，表明对调度不利的时段较多。
　　（3）利用最小平方逼近法选取了黄金峡和三河口水库入库径流的综合典型年，最终选定1958年为丰水年、1985为平水年、1997为枯水年。
　　（4）在满足引汉济渭工程调水任务的约束下，建立并求解了引汉济渭工程调水区并联水库发电量最大和耗能最小的单目标模型。结果表明：并联水库发电量越大，则三河口水库供水越多，黄金峡向关中地区供水减少，向三河口补水多，梯级泵站耗能增加；梯级泵站耗能越小，则黄金峡向关中地区供水越多，向三河口补水较少。
　　（5）在满足引汉济渭工程调水任务的约束下，建立并求解了基于发电量最大-耗能最小的引汉济渭工程调水区并联水库多目标优化调度模型。模型计算表明：在调水总量一定的前提下，三河口承担的调水量到达临界点以后，随着三河口调水量的增加，泵站总耗能的增加幅度远大于发电的增加幅度。因此，并联水库之间水力联系越强，梯级泵站耗能增加幅度越快，净发电量减小的幅度越快。

目录

声明

1 绪论

1.1研究背景

1.2研究目的及意义

1.3 国内外研究进展

1.4 研究内容和技术路线

2工程概况和径流规律分析

2.1 引汉济渭工程概况

2.2 径流规律分析

2.3 调水区径流丰枯遭遇

2.4典型年选取

2.5本章小结

3 引汉济渭工程调水区优化调度模型建立及求解

3.1节点图构建

3.2问题描述

3.3基于发电量-耗能的多目标优化模型

3.4单目标优化模型

3.5求解方法

3.6本章小结

4 单目标优化模型计算结果分析

4.1 模型1结果分析

4.2 模型2结果分析

4.3本章小结

5 多目标优化模型计算结果分析

5.1 合理性分析

5.2 长系列结果分析

5.3典型年结果分析

5.4 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录