基于相似分析的引江济太调度决策方法研究

发布时间：2020-06-25 01:11

【摘要】：太湖流域水污染总体治理并没有充分考虑到太湖地区经济的发展状况,也没有结合辐射范围和辐射流域人口数量来进行,导致太湖整个流域的水体污染没有得到有效治理,污染仍然十分严重。目前太湖流域已经形成了由水质污染造成的缺水现象,尽管这些年来,不管是国家政府还是地方各级政府都加大了对太湖流域的水污染的防治力度投入,进行了防治方案的改进。但从整体来看,太湖的水体质量和湖泊富营养化的污染问题还是没有得到有效改善。针对上述问题,国家提出并实施了引江济太工程,该工程旨在改善太湖流域水质持续恶化的现状,解决浙北城乡供水困境。本文以引江济太工程为背景,开展了基于相似分析的引江济太调度决策应用与研究。由于风险广泛存在于实际的调度决策过程中,其结果严重影响人类的生产生活,在调度决策不当的情况下,往往会产生不利的后果或者难以挽回的灾难。同时,人类的认知水平和主观判断能力具有一定的局限性。本文所提出的调度决策办法能够有效地解决存在复杂特征的调度决策问题,对工程调度具有指导意义。本文主要讨论通过提取和分析历史案例来解决当前的调度决策方案。在采用传统的主观决策方法难以解决当前问题的情况下,针对决策者对目标案例的预期要求,提出了基于相似分析的引江济太调度决策方法。该方法在理论研究层面及应用实践方面,其都具有重要的实际意义,能够有效的解决实际工作中的调度决策问题。本文主要完成了以下几个方面的研究工作:(1)以水质事故频发且诱发因素较为复杂的太湖流域为研究区域,选取流域内136个水质站点对太湖流域水质状况进行分析研究。采用全局及局部Moran’sⅠ方法对筛选出来的各水质要素进行空间自相关性分析,同时采用方差分析对不同水质要素按照季节进行分组,并对各分组内的水质要素进行了组成差异分析。(2)提出了基于相似案例分析的决策方法框架。案例的属性及其权重是该方法的基础和前提,因此本文围绕案例的属性及其权重进行了重点研究,为案例提取及案例优选等相关内容的研究提供了支撑作用。(3)通过关于相似分析技术相关研究的文献综述工作,明确了基于相似分析的决策方法的研究现状。对基于相似分析的备选决策方案的评价与优选的理论基础及研究方法做进一步分析说明,并对其基于相似分析的备选方案决策方案的生成以及备选决策方案的排序优选进行阐述说明,为基于相似分析的引江济太总体研究框架提供理论基础。(4)开发和集成了基于相似分析的调度决策支持系统。从体系结构、详细设计和系统实现三个方面介绍了决策支持系统的开发和实现过程。基于相似分析的调度决策决策支持系统属于太湖流域水资源监控与保护预警系统调度会商与决策系统中的一个重要模块,该模块为实际调度决策工作提供了一种新的解决方案。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TV68
【图文】：

性回归确定其权重，最终计算出当前事件与历史案例的相似度。（3）基于相似分析的备选决策方案的评价与优选基于相似分析的备选决策方案的评价与优选是使用决策方案的核心环节之一，针对基于相似分析的备选决策方案的评价与优选所涉及的一些关键问题，如当前案例的备选决策方案的生成、当前案例的备选决策方案的排序与优选、备选决策案例实施后评估等问题进行了研究。（4）基于案例推理的引江济太调度决策系统设计及实现本章首先设计基于相似分析的引江济太调度决策系统的总体框架，然后详细的分析的主要功能需求及功能描述，给出了具体的设计流程，以及系统的设计成果。本研究在充分研究太湖流域水质现状基础上，考虑到采用传统的决策理论与方法直接解决具有复杂特征的决策问题存在困难的情况下，针对这些决策问题的特征和决策的具体要求，通过提取相似历史案例进行分析并形成当前决策问题的可行的决策方案。图 1.3-1 给出了本文的技术路线示意图。

2.1.2. 指标数据选择在太湖流域中选取 136 个站点，水质站点主要分布在环太湖沿岸、望虞河工程、太浦河工程、重要水库、水厂以及其他重要支流，并充分考虑到水系交汇结构，水质站点具体分布情况见下图，其中环太湖沿岸主要有平台山、胡鑫楠、胥口、杨家浦桥、焦山、乌龟山等多个站点，望虞河工程主要有望亭立交闸、大桥角新桥、大坊桥、张桥、新师桥、常熟水利枢纽等多个水质站点，太浦河工程主要有太浦闸、黎里东大桥、平望大桥、陶庄枢纽、金泽水库、练塘大桥等多个水质站，重要水库、水厂主要有对河口水库、老石坎水库、金墅湾水厂、南泉水厂、吴江水厂、锡东水厂等多个重要水质站点。水质指标主要为 2002-2018 年水质数据进行筛选，水体质量的检测项目包括水体温度、酸碱度、含氧量（DO）、化学需氧量（COD）、五日微生物需氧量（BOD）、磷含量（TP）、氨氮含量（NH3-N）、高锰酸盐含量（CODMn）等 8 个指标，上述检测项目，可以准确而全面的反应出水体质量，能够充分体现太湖流域水质空间差异性。

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本文编号：2728641