水库防洪调度方案优选及库淀联合防洪调度问题的研究

摘要

大清河的大型水库和白洋淀承担着大清河流域下游重要防洪保护区的防洪保安任务。为此，开展大清河水库联合调度问题的研究是非常有现实意义的。本文根据大清河流域防洪工程除险加固后的设计标准及调度运行情况，进行了“大清河流域水库预泄调度方案的优选”及“库、淀联合调度方案”等防洪调度问题的研究，并取得了以下主要研究成果： (1)根据大清河流域的实际情况，建立了大清河流域水库预泄调度风险效益评价指标体系，给出了各指标值的具体定量方法。并在此基础上改进了指标“相对优属度”的计算公式，建立了水库预泄调度方案模糊优选模型。 (2)按预泄流量和预泄时间的不同，拟定了西大洋水库在10年、20年和50年一遇洪水下的预泄调度方案，并由不同条件下方案隶属度变化趋势的分析，给出了西大洋水库的防洪预泄调度规则。 (3)结合大清河流域实际情况及其防洪联合调度的具体要求，采用线性规划理论建立了库、淀联合调度模型，并对“63·8”洪水进行了重演分析。联合优化的调度方案不但使白洋淀在遭遇“63·8”这样特大洪水时，只使用白洋淀及其周边分洪区而不需要启用小关分洪闸分洪，而且白洋淀水位会有所下降，提高了其防洪安全性。 (4)传统的线性规划模型一般都采用单纯形法或者是大M法，它们在处理变量繁多的大系统问题时，会使模型计算时间过长。为解决此问题，本文引入了多项式算法-Karmarkar算法，缩短了模型计算时间，提高了优化计算的效率，为实时防洪联合调度优化模型的开发奠定了基础。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1问题的提出

1.2水库防洪调度的研究现状

1.2.1国外研究状况

1.2.2国内研究状况

1.2.3存在的问题及发展趋势

1.3本文主要的研究内容和路线

第二章 大清河流域概况及基本资料

2.1大清河流域概况

2.2防洪工程基本资料

2.2.1王快水库

2.2.2西大洋水库

2.2.3横山岭水库

2.2.4龙门水库

2.2.5白洋淀

第三章水库防洪调度方案的模糊优选

3.1模糊优选的基本原理

3.1.1定量目标相对优属度计算模型

3.1.2系统模糊优选模型

3.1.3目标权重的选取方法

3.2水库调洪控制运行的基本方式

3.2.1水库的固定泄量调洪方式

3.2.2水库的防洪补偿调节方式

3.2.3水库的错峰调度方式

3.3水库预泄调度风险效益评价指标体系的建立及各指标估算方法

3.3.1评价指标体系建立

3.3.2风险评价指标的估算方法

3.4水库预泄调度方案优选的实施

3.4.1预泄调度方案的拟定

3.4.2水库调洪演算模型

3.4.3模糊优选模型的改进

3.4.4最值的选取

3.4.5预泄调度风险指标体系各层目标权向量的确定

3.5水库预泄方案的模糊优选结果及方案评价

3.6西大洋水库调度规则

第四章大清河流域水库群及白洋淀防洪联合调度

4.1现行防洪调度方案及问题

4.2 Karmarkar理论

4.2.1线性规划的标准形式

4.2.2 Karmarkar算法

4.2.3一般线性规划问题的处理

4.3水库防洪联合调度模型的建立

4.3.1模型的建立

4.3.2库、淀防洪联合调度模型的程序实现

4.4库、淀防洪联合调度方案计算及结果分析

4.4.1调度方案的拟定

4.4.2数据及参数

4.4.3计算结果

4.4.4结果分析

4.4.5联合调度规则

第五章结语

5.1结论

5.2展望

参考文献

发表论文及参加科研状况说明

致 谢