跨流域水库群联合优化调度应用研究

发布时间：2017-10-23 07:18

  本文关键词：跨流域水库群联合优化调度应用研究

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【摘要】：为了有效缓解日益增长的水资源供需矛盾,保障城市工农业的生产发展,我国近年来兴建了一系列跨流域调水工程。跨流域调水工程涉及多个水库间的水资源优化调控,比单一水库的调度复杂但更具实际意义。然而,随着气候变化近年来日趋加剧,多地区出现洪涝灾情和连续干旱等极端水文现象,这些情况在需水要求日益增加的背景下,对城市供水安全造成一定的威胁,并对跨流域水库群联合调度提出了更高的要求。本文针对跨流域调水工程联合调度问题,当远期规划供水需求较大时,在现有调水工程的基础上推求水库的最大供水能力为未来规划决策作为参考,并以此最大供水能力为需水要求进行水库群联合调度规划应用研究,建立多个水库群联合调度模型,针对不同情况为水库群的科学安全调度制定多种调度方案,以保障水库群的安全供水。主要研究成果如下：(1)根据工程背景提出H水库、大伙房水库和碧流河水库联合优化调度研究的必要性,分析各水库的来水及用水资料；确定跨流域水库群(调水水库和受水水库)联合调度图的基本形式,并制定相应的调水、引水和供水调度规则。(2)建立调水水库和受水水库引水与供水联合优化调度模型并进行优化求解；对H水库和大伙房水库进行引水与供水联合调度研究,确定H水库的最大可供水量并分析大伙房水库年引水量的变化过程,验证了枯水年碧流河水库从大伙房水库跨流域引水量将不足规划引水量(3亿m3),从而提出H水库、大伙房水库和碧流河水库的联合优化调度研究的必要性,确保水库群的供水目标。(3)以大伙房水库输水应急入连工程为背景,首先推求了碧流河水库在满引条件下的最大工业生活供水量,以此为需水要求构建H水库-大伙房-碧流河水库群联合调度模型,求解调度模型并分析调度结果,该调度模型未满足各水库的工业供水保证率要求,但在特殊情况下可作为制定调度计划的方案之一。(4)为了满足受水水库的供水保证率要求,提出两个改进的水库群联合调度备选方案,分别以降低受水水库工业用水需求和优化供水破坏深度进行优化调度,求解各调度模型并分别与原调度模型的引水、供水和弃水进行对比分析；改进调度方案分析了在降低一定供水量或加深深度破坏时水库的供水能力,可为特殊情况水库调度计划制定提供决策依据。
【关键词】：跨流域引水与供水 优化调度 联合调度图 破坏深度
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV697.12
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 选题背景和研究意义9-10
• 1.2 国内外研究进展10-14
• 1.2.1 水库(群)跨流域调水工程现状10-11
• 1.2.2 跨流域水库群联合优化调度模型11-13
• 1.2.3 跨流域水库群联合优化调度规则13-14
• 1.2.4 存在的问题14
• 1.3 本文研究内容与结构14-17
• 1.3.1 主要研究内容14-16
• 1.3.2 论文结构框架16-17
• 2 工程实例概况及其资料分析17-31
• 2.1 工程背景概况17-20
• 2.1.1 水库群联合调度研究的必要性分析17-18
• 2.1.2 跨流域引水工程概况18-20
• 2.2 基本资料处理及分析20-30
• 2.2.1 水库资料三性审查20-21
• 2.2.2 H水库来水及用水资料分析21-23
• 2.2.3 大伙房水库来水及用水资料分析23-25
• 2.2.4 碧流河水库来水及用水资料分析25-27
• 2.2.5 丰枯遭遇分析27-30
• 2.3 小结30-31
• 3 大伙房水库跨流域引水量的研究31-45
• 3.1 问题描述31-32
• 3.2 水库群引(调)水与供水调度图及调度规则32-34
• 3.3 水库群引(调)水与供水联合优化调度模型34-36
• 3.3.1 目标函数34-35
• 3.3.2 约束条件35-36
• 3.3.3 优化变量36
• 3.4 水库群联合调度模型的求解方法36-39
• 3.4.1 Pareto解集的概念36-37
• 3.4.2 带精英策略的非支配排序遗传算法37-39
• 3.5 H水库与大伙房水库联合调度模型求解39-44
• 3.5.1 两库联合调度确定H水库最大可供水量39-43
• 3.5.2 大伙房水库的可引水量分析43-44
• 3.6 小结44-45
• 4 H水库-大伙房-碧流河水库引水与供水联合调度研究45-58
• 4.1 推求碧流河水库满引后工业生活最大可供水量45-47
• 4.2 H水库-大伙房-碧流河水库联合调度模型求解及结果47-52
• 4.3 水库群引水与供水联合调度图的分析52-57
• 4.4 小结57-58
• 5 H水库-大伙房-碧流河水库群联合调度的改进方案58-74
• 5.1 水库群联合调度改进方案的设定58-59
• 5.2 水库群联合调度模型Ⅱ的求解和分析59-66
• 5.2.1 水库群联合调度模型Ⅱ的求解59-62
• 5.2.2 水库群联合调度模型Ⅰ和模型Ⅱ的结果对比62-66
• 5.3 水库群联合调度模型Ⅲ的求解和分析66-73
• 5.3.1 水库群联合调度模型Ⅲ的求解66-69
• 5.3.2 水库群联合调度模型Ⅰ和模型Ⅲ的结果对比69-73
• 5.4 小结73-74
• 6 结论与展望74-77
• 6.1 结论74-75
• 6.2 展望75-77
• 参考文献77-80
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况80-81
• 致谢81-83

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1082149