金昌市水库群联合供水优化调度研究

发布时间：2017-07-25 19:19

  本文关键词：金昌市水库群联合供水优化调度研究

  更多相关文章： 水库群 供水调度 优化模拟 方案优选 金昌市

【摘要】：水资源是经济社会发展和生态保护的控制性要素。随着经济社会的快速发展,水资源约束趋紧,水资源短缺成为建立水生态文明和发展区域社会经济的“瓶颈”。水库群联合调度是一项系统工程,对提高区域用水效率和供水保障能力,合理配置水资源,实现水资源的可持续开发利用具有重要意义。本文根据石羊河流域金昌市的来水和用水实际情况,以水资源系统工程作为指导理论,运用水文学原理、人工智能算法、模糊优选理论等,对金昌市境内西大河水库、皇城滩水库和金川峡水库的联合供水优化调度问题进行研究。本文的研究内容和成果如下:(1)径流特性和来水规律分析。通过径流模比系数差积曲线、Mann-Kendall非参数秩次相关性检验等统计方法分析,径流整体上呈不显著递减变化,年际振荡比较明显,时间尺度上不存在突变点。采用P-Ⅲ型水文频率曲线分析,设计平水年(P=50%)西大河、东大河和金川河的流量分别是4.99m~3/s、9.54m~3/s和4.34m~3/s。(2)水库入库径流预测。采用自回归滑动平均模型(ARMA)、人工神经网络模型(BP-ANN)和支持向量机(LIB-SVM)等方法建立了水库入库径流集成预测模型。集成模型将各个单一模型的优势互补,具有较好的预报精度和可靠性。(3)水库供水片区需水量分析。采用WEAP模型设定了三种水资源管理预案,分析得出2020年金昌市预案Ⅰ~Ⅲ的需水量分别是6.76亿m~3、6.81亿m~3和6.72亿m~3;2030年需水量分别是7.12亿m~3、6.63亿m~3和7.23亿m~3。(4)水库群联合供水优化调度研究。以水库相对缺水率最小和供水综合效益最大作为优化目标,构建水库群联合供水优化调度模型。基于3种需水情形预案,采用多目标遗传算法求取调度模型的Pareto解,并通过“优化-模拟-仿真”方法得到不同的水库群调度函数与供水方案。2020年预案Ⅰ~Ⅲ水库总供水量分别为5.28亿m~3、5.32亿m~3和6.10亿m~3;2030年预案Ⅰ~Ⅲ的总供水量分别为5.18亿m~3、5.31亿m~3和5.98亿m~3,优化结果在供水总量和年内分配上均具有明显优势。(5)水库群调度方案评价。采用模糊优选理论和系统层次分析法得到最优方案的供水可持续发展程度是0.775,即开源节流,调整产业结构,促进水权交易流转,强化水生态文明建设是金昌市水资源科学管理的有效措施。
【关键词】：水库群 供水调度 优化模拟 方案优选 金昌市
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV697.12
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 研究背景及意义11
• 1.2 国内外研究成果综述11-15
• 1.2.1 国外研究成果12-13
• 1.2.2 国内研究成果13-14
• 1.2.3 水库优化调度发展趋势14-15
• 1.3 研究目标及内容15-16
• 1.3.1 研究目标15
• 1.3.2 研究内容15-16
• 1.4 技术路线16-17
• 第2章 基本资料与径流特性分析17-31
• 2.1 研究区概况17-18
• 2.1.1 地理自然17-18
• 2.1.2 水文气候18
• 2.1.3 水资源18
• 2.1.4 经济社会现状18
• 2.2 河流水系18-20
• 2.3 水库资料20-23
• 2.3.1 水库概况20-22
• 2.3.2 水库水位库容关系22
• 2.3.3 水库渗漏蒸发损失22-23
• 2.4 径流变化特性分析23-27
• 2.4.1 径流年内分配23-24
• 2.4.2 径流年际变化24
• 2.4.3 径流丰枯变化24-27
• 2.5 典型年选取及代表年径流分配27-28
• 2.6 水资源开发利用评价28-30
• 2.6.1 水资源开发利用现状28-29
• 2.6.2 水资源开发利用现状评价29-30
• 2.6.3 水资源开发利用存在的主要问题30
• 2.7 本章小结30-31
• 第3章 水库入库径流与供水片区需水预测分析31-50
• 3.1 河川径流趋势分析31-33
• 3.1.1 模比系数差积曲线分析31-32
• 3.1.2 Mann-Kendall非参数秩次检验分析32-33
• 3.2 水库入库径流趋势分析33-35
• 3.3 水库入库径流预测模型35-41
• 3.3.1 单一预测模型35-38
• 3.3.2 集成预测模型38-41
• 3.4 水库供水片区需水预测模型41-49
• 3.4.1 WEAP模型的建立41-42
• 3.4.2 WEAP模型的参数率定42-43
• 3.4.3 WEAP需水预测模型应用43-49
• 3.5 本章小结49-50
• 第4章 水库群联合供水优化调度研究50-70
• 4.1 金昌市水库群调度系统的界定50-51
• 4.2 水库群优化调度模型建立与求解51-55
• 4.2.1 优化调度模型建立51-53
• 4.2.2 模型求解53-55
• 4.3 水库群调度函数模拟仿真55
• 4.4 水库群联合供水调度研究55-60
• 4.4.1 现状年水库群供水调度分析55-58
• 4.4.2 水库群调度成果合理性分析58-60
• 4.5 预测年水库群优化调度方案研究60-68
• 4.5.1 水库群优化调度结果60-63
• 4.5.2 成员水库调度分析63-67
• 4.5.3 水库群供水方案研究67-68
• 4.6 水库调水过程线优化设计68-69
• 4.7 本章小结69-70
• 第5章 水库群联合供水调度方案评价70-77
• 5.1 水库群供水调度方案评价模型70-73
• 5.1.1 评价指标体系70-71
• 5.1.2 评价优选模型71-72
• 5.1.3 权重系数确定72-73
• 5.2 模型应用与方案评价73-74
• 5.3 水库供水量配置74-75
• 5.4 水资源保障与管理措施75-76
• 5.5 本章小结76-77
• 总结与展望77-79
• 1 总结77-78
• 2 不足与展望78-79
• 参考文献79-84
• 致谢84-85
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录85

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张超，，邢毅，黄子平;水库群开发多指标评价层次分析模型及应用[J];水利水运科学研究;1996年02期

2 吕颖;水库群管理体制的实践与探索[J];水利科技;1997年04期

3 杨大卓;小型水库群蓄水变量的计算方法[J];东北水利水电;2003年04期

4 董福平;浅论日本h木县那珂川水系水库群的管理[J];浙江水利科技;2005年02期

5 宋文树;;人类活动对水文效应的影响分析[J];中国集体经济(下半月);2007年07期

6 伍宏中;白以昕;;水电站水库群长期运行优化模型和应用[J];水力发电;2008年01期

7 冯本凡;苏镭;吕美华;洪宝祝;王志艺;;汀溪水库群综合整治对策与措施[J];水利科技;2008年02期

8 陈广才;;长江干支流水库群综合调度的多利益主体协调框架探讨[J];长江科学院院报;2011年12期

9 温进化;张松达;夏梦河;;水库群和河网联合调度模型研究[J];安徽农业科学;2012年16期

10 张立明;刘文军;马秀梅;万太斌;国洪琴;;水库群防洪联合调度研究现状与展望[J];中国水运(下半月);2012年05期

中国重要会议论文全文数据库 前7条

1 苏镭;;汀溪水库群防洪保安措施的探讨[A];福建省第十三届水利水电青年学术交流会论文集[C];2009年

2 冯本凡;苏镭;吕美华;洪宝祝;王志艺;;汀溪水库群综合整治对策与措施[A];福建省科协第八届学术年会水利分会论文集[C];2008年

3 冯本凡;吕美华;苏镭;洪宝祝;王志艺;;浅谈汀溪水库群综合整治的对策与措施[A];福建省第十一届水利水电青年学术交流会论文集[C];2007年

4 陈智;;大型水库群防汛抗旱优化调度网络系统[A];中国水利学会2003学术年会论文集[C];2003年

5 张松达;温进化;夏梦河;;水库群以及水库与河网联合调度实践与探讨[A];中国原水论坛专辑[C];2010年

6 程春田;王本德;陈守煜;;并联水库群防洪联合调度系统模糊优化模型[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年

7 张金良;;黄河中游水库群水沙联合调度所涉及的范畴[A];中国水利学会2005学术年会论文集——水旱灾害风险管理[C];2005年

中国重要报纸全文数据库 前6条

1 殷磊;汀溪水库群综合整治拉开帷幕[N];厦门日报;2008年

2 于安民 李亚龙 郑占奎 黑龙江省黑河水文局;水库群怎样蓄放水最优?[N];中国水利报;2008年

3 特约记者 付彬 通讯员 王孟;百余领导专家学者共谋长江保护与发展[N];人民长江报;2012年

4 本报记者 殷磊　实习生 黄河;厦门市民将喝上清甜水库水[N];厦门日报;2009年

5 本报记者 朱俊君 周瑾 特约通讯员 廖鸿志;“短板”之虑[N];人民长江报;2011年

6 记者 魏星;强化责任做足预案科学调度 全力做好今年防汛各项工作[N];江西日报;2014年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 孙平;改进蛙跳算法及水库群优化调度模型研究[D];华北电力大学;2015年

2 李昱;复杂水库群供水优化调度方法及应用研究[D];大连理工大学;2016年

3 范继辉;梯级水库群调度模拟及其对河流生态环境的影响[D];中国科学院研究生院（成都山地灾害与环境研究所）;2007年

4 裴哲义;大型流域水电站水库群联合优化调度及风险分析[D];华北电力大学;2012年

5 顾巍;基于分布估计算法的水库群联合优化调度研究[D];华中科技大学;2013年

6 王德智;供水库群优化调度的计算智能方法及应用研究[D];河海大学;2007年

7 彭安帮;跨流域水库群引水与供水联合优化调度研究[D];大连理工大学;2015年

8 彭勇;中长期水文预报与水库群优化调度方法及其系统集成研究[D];大连理工大学;2007年

9 欧阳硕;流域梯级及全流域巨型水库群洪水资源化联合优化调度研究[D];华中科技大学;2014年

10 徐炜;考虑中期径流预报及其不确定性的水库群发电优化调度模型研究[D];大连理工大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 武兰婷;基于径流模拟的水库群联合供水风险分析[D];昆明理工大学;2015年

2 杨立疆;基于周期序贯决策的水库群多目标优化调度研究[D];中国水利水电科学研究院;2015年

3 张琦;面向生态的辽河流域水库群与引水工程联合调度研究[D];大连理工大学;2015年

4 刘娜;跨流域水库群联合优化调度应用研究[D];大连理工大学;2015年

5 狄艳艳;融江流域水库群调度运行系统应用研究[D];河海大学;2004年

6 黄程鹏;龙王山水库群洪水预报方法研究与应用[D];武汉大学;2005年

7 周苗菲;小水库群梯级联合调度研究与应用[D];华北电力大学（北京）;2011年

8 何振锋;通用型水库群优化调度系统分析与设计[D];华中科技大学;2006年

9 赵明华;牡丹江流域水库群优化调度研究[D];西安理工大学;2008年

10 代琼;玛纳斯河灌区水库群优化调度研究[D];石河子大学;2009年

本文编号：572864