复杂水网水量多目标联合优化调度研究

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1、复杂水网水量多目标联合优化调度研究Studyonthemulti-objectivejointoptimalwaterregulationinthecomplexwaternet工程领域：水利工程作者姓名：张岩指导教师：高学平教授企业导师：王英伟教高天津大学建筑工程学院二零一七年十二月摘要中国水资源分布具有南方水多北方水少的特点，水资源在时空上分布的不均匀性造成的区域水资源短缺已成为制约我国经济社会发展的瓶颈，实施区域调水及跨流域调水是缓解区域水资源短缺的有效措施。实施调水后为有效利用调水水源，应开展水量优化调度研究。本文以南水北调东线山东段胶东受水区为研究

2、对象，建立了水量多目标联合优化调度模型，形成了复杂水网水量多目标联合优化调度方案；建立了胶东受水区一维水动力模型，探讨了复杂调水网络系统调蓄工程群的水量联动变化和相互影响关系。（1）大尺度复杂调水网络水量多目标联合优化调度研究。针对南水北调东线山东段胶东受水区大尺度复杂调水网络的特点，以供水单元缺水量最小和供水成本最低为目标，建立了胶东受水区复杂水网水量多目标联合优化调度模型。采用动态权重系数法、线性规划对调度模型进行了转化和求解，通过对水量调度结果的评价，确定缺水量权重系数0.7、供水成本权重系数0.3为最优权重，依据该权重系数下的水量调度结果，形成复杂水

3、网水量多目标联合优化调度方案，即不同水源逐旬调蓄方案和各分水口逐旬供水方案。（2）复杂调水网络系统调蓄工程群的水量联动研究。基于复杂水网水量多目标联合优化调度方案，以各分水口门供水方案为边界条件，建立胶东受水区一维水动力模型，模拟了两种上游引水流量工况下复杂调水网络系统的水量和水位变化，分析了调蓄工程群的水量联动变化和相互影响关系，并阐明了各调蓄工程的动态蓄水水位、蓄水量。研究表明，本文拟定水量优化调度方案中的各分水口供水方案，对于两种上游引水流量，胶东输水河道水位在供水前期最大相差0.7m，在供水后期最大相差3.34m，在该复杂调水网络中均可以实现，且满足

4、各调蓄工程的运行限制要求。本文对复杂水网水量多目标联合优化调度的研究对于南水北调东线工程的调度运行和管理具有一定的指导意义。关键词：南水北调东线，复杂水网，调蓄工程，水量优化调度，一维水动力模型。IABSTRACTThedistributionofwaterresourcesinChinaischaracterizedbymorewaterintheSouthandlesswaterinthenorth,Regionalwatershortagecausedbytheinhomogeneousdistributionofwaterresourcesintim

5、eandspacehasbecomeabottleneckrestrictingthedevelopmentofChina'seconomyandsociety,theimplementationofregionalwatertransferandinter-basinwatertransferisaneffectivemeasuretoalleviatetheshortageofregionalwaterresources.Inordertoeffectivelyutilizethewaterdiversionsource,thewaterregulati

6、onshouldbecarriedoutafterwatertransfer.ThispapertaksJiaodongwaterreceivingareaofEastRouteofSouthtoNorthWaterTransferProjectasthesubjectinvestigated,themultiobjectivejointoptimalwaterregulationmodelofisestablishedandthemulti-objectiveoptimalwaterregulationschemeinthecomplexwaterneti

7、sformed.TheonedimensionalhydrodynamicmodelofJiaodongwaterreceivingareaiseatablished,thewaterquantitylinkagevariationoftheregulatedengineeringgroupsandtheinteractioninthecomplexwatertransfernetworksystemarediscussed.（1）Thestudyoftheoptimalwaterregulationinthelargescalecomplexwatertr

8、ansfernetwork.Basedonthech