黄河骨干水库水沙调度的目标函数构建和应用

发布时间：2025-01-09 02:52

　　 基于黄河突出的水沙问题,关于黄河骨干水库水沙优化调度的研究有很多,一个合适的目标函数的构建能够促进优化效果的提升,但目前大多数研究中的目标函数考虑并不全面,且普适性不高.本文提出了一个能够综合考虑水库在社会经济、行洪输沙和生态环境3方面功能,同时兼顾了水库自身的永续发展的目标函数.选取了生态影响、缺水率、发电效益、防洪效益、减淤效益和排沙效益6项指标进行了有机统一.提出的目标函数通过不同的权重配比可在黄河骨干水库通用.将目标函数应用于小浪底水库的优化调度研究中,通过优化调度结果与实际调度结果的比较显示,优化调度过程与实际整体调度目标一致,同时减淤效果更佳,证明了本文提出的目标函数的可靠性,可以用于黄河骨干水库水沙优化调度研究.

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【部分图文】：

图1 黄河干流骨干水库位置示意

按照《小浪底水利枢纽拦沙后期(第一阶段)运用调度规程》的规定，水库正常蓄水位275m，防洪最高运用水位275m，最低运用水位210m．防洪调度期为7月1日～10月31日，其中7月1日～8月31日为前汛期，起始汛限水位为225m,9月1日～10月31日为后汛期，起始汛限水位为248....

图2 权重设置敏感性分析

本文通过保持其余3项经济效益权重值均为1，将第四项经济效益的权重分别取值0、0.5、1、2、10，探究不同的权重设置对优化结果的影响．从图2可以看出，除了防洪效益权重为0外，其余的权重设置对防洪效益影响不大，经济效益总和也比较接近，考虑到防洪是小浪底水库调度最重要的目标之一[39....

图3 最优个体目标函数值随演化代数变化过程

小浪底水库多年优化调度过程的水位、出库流量、库区淤沙量及出库含沙量与实际调度过程的比较见图4．小浪底水库的实际库区淤沙量由于每年仅在汛期前后分别测量一次，故以散点图形式表示．从调度的最终结果，即小浪底库区的淤沙体积来看，优化结果与实际结果比较接近，说明优化目标与实际整体调度目标一....

图4 小浪底水库2004～2018年优化调度过程与实际调度过程对比

图3最优个体目标函数值随演化代数变化过程为了更好地比较优化调度与实际调度调水调沙过程的区别，考虑到通常来水量较大的年份调水调沙的运用也会相对频繁，本文选取了2012年(入库径流量最大的年份)的结果做进一步的比较(图5)．不难发现，实际调度有两次排沙过程，一次出库含沙量高但历时较....

本文编号：4025031