韩国安东—临河—永泉水库的跨流域调水及多目标调度研究

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1、韩国安东-临河-永泉水库的跨流域调水及多目标调度研究(申请清华大学工学硕士学位论文)培养单位：水利水电工程系学科：水利工程研究生：尹骏翰指导教师:王忠静教授二○一五年十一月MultiobjectiveOptimizationforReservoirsOperationIncorporatingInterbasinWaterTransferinKoreaThesisSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeo

2、fMasterofScienceinHydraulicEngineeringbyJunhanYinThesisSupervisor:ProfessorZhongjingWangNovember,2015摘要目前，虽然水资源管理思想与技术与时俱进，水资源相关问题依然遏制着国民经济和社会的和谐发展。水资源对经济、社会、环境的影响日益深化，但是水资源开发及利用的情势越来越不利；全球气候变化导致水资源的不确定性与不一致性日趋严峻，水资源的时空分布不均日益加剧，水资源开发利用的社会舆论压力逐渐增加，且多数利益相关者意见纷纭。安

3、东水库、临河水库、永泉水库位于韩国中东部地区，是韩国最长河流洛东江流域的代表性水利枢纽，但它们的具体水系、供水目标、径流趋势有所不同。为缓解兄山江流域的生活工业缺水问题以及促进锦湖江流域的生态补偿，临河-永泉水库调水工程投入运行。并且，安东-临河水库连接水洞完成，将实现两座水库库容共享，从而到达通过汛期防弃水提高水资源利用效益的目的。因此，通过两条调水工程，三座水库不仅具有自身供水能力，还具备互相补水能力。本论文的主要目标包括：在三座水库连接以及跨流域调水的条件下，进行径流量统计分析及其模拟生成，构建水库调度优化模型

4、，提出三座水库调度与两条调水设施运行方案，并进行分析评估。（1）基于获得的历史径流量数据进行统计分析，通过线性相关分析、距平累积法、旱涝等级划分法，针对水库之间径流量的开展同步性分析。通过对多种概率分布模型的拟合优度进行检验，选择径流量的概率分布模型。按照推导出的有关分析结果，采用蒙特卡洛模拟方法，随机生成未来径流量情景。（2）充分考虑安东-临河水库之间双方重力式调水方式，设置适宜的目标函数与约束条件，构建多目标水库优化调度模型。采用非线性规划法，利用GAMS优化计算软件进行求解。（3）对每单目标问题求解，采用加权法

5、将多目标转为单目标规划，并无量纲化，从而实现对多目标水库优化调度的求解。对于互相冲突的目标，建立非劣解集和帕雷托前沿。得到水库及调水设施的优化调度策略，基于水库之间的同步联系，进行情景计算并分析其影响。最后，通过对比分析，定量提出以水资源总效益最大为目标的水库调水工程的影响和作用。关键词：水库优化调度；跨流域调水；径流同步性；多目标规划；决策；IAbstractAlthoughthephilosophyandmethodologytowardsustainablewaterresourcesmanagementhav

6、ebeenconsistentlyprogressed,itisstillsignificantbutcontroversialissueforthesocietyandecosystem.Currentlythecircumstanceandsituationpursuingwaterresourcesdevelopmentandutilizationisgettingevenworseduetoglobalclimatechange,temporalandspatialimbalanceofwaterresour

7、cesdistribution,socialconsciousnessfortheconservationofenvironmentandecologyandconflictsamongmanystakeholders.Andong,ImhaandYoungcheonreservoirwhicharelocatedincentraleasternpartofKoreaandNakdongriversystem,haveundertakenimportantrolesfortheirownregion,howevert

8、heirbasins,watersupplysystem,inflowtrendsvary.TosupplyadditionalwaterintoHyungsanriverbasinandKeumhoriverbasin,thewaterfromImhaisbeingtransferredtoYoungchenreservoir.Andfors