跨流域调水系统调度决策方式及管理模式研究

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1、大连理工大学博士学位论文跨流域调水系统调度决策方式及管理模式研究姓名：李学森申请学位级别：博士专业：水文学及水资源指导教师：王本德20091027大连理工大学博士学位论文摘要水资源分布不均匀性与人类社会需水不均衡性的客观存在使得跨流域调水成为解决水资源供需矛盾的重要途径之一。跨流域调水系统调度决策方式与管理模式研究是水资源合理利用、优化配置、避害趋利的重要课题。本文基于跨流域调水系统的组成及特点，针对目前跨流域调水系统缺乏统一有效的水资源调度管理体系和调度决策中忽视水资源预报信息的问题，对跨流域调水系统调度决策方式和管理模式展开研究，取得如下研究成果：(1)以往跨流

2、域调水系统进行调度规则确定时，主要依据的是旬月径流系列信息；基本不考虑场次洪水过程信息，调节计算中将洪水过程均化，因此确定的调水规则不符合实际，设计的各时段约束水位偏低，从而造成水资源的浪费。针对上述问题，参照单库的防洪兴利连续调节方法，且将长系列法和遗传算法相融合，提出一种跨流域调水系统调度规则优化决策方法。该方法不仅考虑兴利信息，而且考虑防洪信息，在全信息条件下处理问题；利用遗传算法采用群体方式组织优化搜索，并行地处理目标函数的多个局部峰值，减少了陷入局部最优解的可能性，搜索速度快，占用内存少，寻优效率高，是一种有效的自适应随机搜索算法，优化的调度决策规则可为决

3、策者提供科学决策支持。(2)跨流域调水工程最优供水方案的选取是一项复杂的系统工程，属于多目标寻优决策过程。本文通过引入评价指标的权重趋势系数，将经验权重与系统客观发展趋势有机结合，构建一种跨流域调水系统供水方案的模糊优选方法，因而使方案优选结果更能逼近未来的实际。实例表明，所建立的考虑权重趋势系数的模糊优选方法既考虑了决策者的倾向和意愿，同时也考虑了各目标的未来发展趋势，优选出符合用水发展趋势的最优方案，使其更趋合理，亦弥补以往方案的选取方法的不足。(3)针对目前跨流域调水系统一直采用计划供水的调度方式及其规则，且入库水量缺乏预报信息的现状，本文首先利用美国国家环境

4、预报中心GFS(GlobalForcastingSystem)模式的10天降雨数值预报信息，建立其信息可利用性的统计方法；将气象预报与水文信息进行有机结合，提出基于决策树技术的GFS信息分级实时预报调度方法，给出跨流域调水系统实时预报调度规则，及其预报误差风险分析结果。实例表明，该方法对于充分利用水资源具有重要的理论及应用价值，是提高跨流域调水系统调度水平的有效途径。(4)跨流域调水工程如何进行合理运行、科学调度和有效管理，保证跨流域调水工程实现其规划目标，获得最大综合效益，是一个重要而复杂的课题。针对目前我国已建成的跨流域调水工程中缺乏统一有效的水资源管理体系的问

5、题，进行跨流域调水工程管理跨流域调水工程系统调度决策方式及管理模式研究模式研究。以北方某调水工程为例，采用多目标效用函数评价模型，推荐统一管理模式。为我国相应的工程管理体制改革和新工程建设运行管理体制的设置提供有益的借鉴和参考。最后对全文进行了总结，并对有待进一步研究的问题进行了讨论。关键词：跨流域调水工程；调度规则；GFS预报信息；多目标优选；管理模式大连理工大学博士学位论文ResearchonOperationDecision—MakingandManagementPatterninInter—BasinWaterTransferSystemAbstractIn

6、ter．basinWaterTransferProjectbecomesnecessitybecausenonuniformityofwaterresourcesdistributionandwaterrequirementexistsobjectivelyinHumanSociety．Studyonoperationdecision·-makingandmanagementpatterninInter--basinWaterTransferSyetemisailimportanttaskforwaterresourcesatthreelevels：rational

7、utilization,optimumdistribution,promotionofadvantageswithavoidingitsevils．BasedonthecompositionandcharacteristiesofInter-basinWaterTransferSyetem，aimingatthecurrentissuesthatlackofunifiedandeffectivemanagementsystemandignoreforecastinginformation．Sowedotheresearchonoperationdecision-