一、并联水库群防洪联合调度库容分配模型研究与应用（论文文献综述）
赵熙[1]（2021）在《集合降雨预报在并联水库汛期起调水位动态控制中的应用及其风险分析》文中研究说明我国水资源时空分布不均,洪涝灾害与水资源供需矛盾并存。利用先进的科学技术,在保障防洪安全的前提下,提高洪水资源利用率是缓解我国水资源短缺现状的重要举措。利用水文气象预报信息对水库开展汛期起调水位动态控制,是提高洪水资源利用率的有效方法。尤其是降雨预报信息的利用,可进一步延长预见期,有效发挥库群的库容补偿作用。然而,预报信息存在不确定性,可能导致决策失误,从而给水库和下游带来防洪风险。为此,本文以清柴并联水库为研究对象,分析欧洲中期天气预报中心（ECMWF）发布的集合降雨预报信息在研究流域的预报精度,提出ECMWF集合降雨预报的应用方式;确定清柴并联水库汛期起调水位动态控制域上限,并对上限开展风险分析;挖掘并联水库间的风险转化关系、水库-下游的风险传递关系。主要研究内容和成果如下:（1）提出了ECMWF集合降雨预报信息在清柴并联水库的应用方式。通过对24h ECMWF集合预报统计量产品的“三率”分析和泰勒图分析,提出了综合利用90%分位值和标准化准确率平均数确定ECMWF集合降雨预报产品的利用方式;据此构建了不同降雨预报量级下,考虑相关性和不考虑相关性的降雨预报误差联合概率分布函数,定量分析了降雨预报误差相关性对并联水库防洪安全与兴利效益的影响,明确了在清柴并联流域,可采用不考虑流域间降雨相关性的预报不确定性描述,指导并联水库的汛期调度。（2）推求了清柴并联水库利用24h集合降雨预报信息的汛期起调水位控制域上限关系,解析了考虑不同预报信息其预报不确定性对防洪安全的影响。首先,结合改进预泄能力约束法和“聚合-分解”法,构建清柴汛期起调水位动态控制域上限关系曲线,分析了控制域上限的风险,结果表明将两库上限最大值分别提高至129.5m和108m是安全的。在此基础上,揭示了不同降雨预报量级下,洪水预报信息及其不确定性对水库防洪风险的影响,结果表明在不同降雨预报量级下,耦合利用洪水预报信息对防洪风险的影响不同,如柴河水库预报无雨和小雨时,仅考虑降雨预报信息的防洪风险更小,而预报中雨时,耦合洪水预报信息可降低防洪风险。（3）定量描述了并联水库间风险转化关系、水库-下游的风险传递关系。基于清柴并联水库库容补偿关系,计算了清柴并联水库在不同库容分配方案的水库和下游防洪风险,分析了清柴并联水库的风险转化和并联水库至下游石佛寺站的风险传递关系,在库群整体兴利效益不变的情况下,给出不同防洪需求下的清柴并联水库的建议起调水位,如小雨预报下,若区间来水较少,为均匀分配两库蓄水量和风险,建议控制清柴起调水位分别在128.2m和106.2m。接着,构建了清柴水库联合预报优化调度模型,得到利于清河水库蓄水、利于柴河水库蓄水、两库同权重蓄水的三套联合预报调度规则,讨论了不同预报调度方式对风险传递与转化关系的影响。
乔英[2]（2020）在《梯级水库群多目标优化调度研究》文中认为我国是水资源相对缺乏的国度,据统计,人均拥有水资源量仅有2100立方米,只有全球人均水平的28%。另一方面,我国的水资源分布十分不均衡,在北方广大地区普遍缺水严重。随着经济和社会的发展,人们对水资源的需求量不断提出更高要求。鉴于此,如何对水资源进行优化调度,实现水资源的充分利用,是经理管理中的重大研究课题。水资源调度问题必须兼顾不同区域的经济运行、环境保护、人民生活等问题。由于这种调度问题考虑的因素越来越多,所以智能优化算法成为解决此类调度问题最为流行的新兴技术手段,并不断得到深入细致的研究和更广泛的应用。构建科学合理的水资源联合调度方法,对于提高水能资源的利用效率,充分发挥水资源在经济社会发展与节能减排中的优势,具有非常重要的意义。本文以梯级水库群调度运行现状为背景,结合水资源优化配置理论和效益均衡多目标优化方法,深入研究了梯级水库群优化运行建模理论,以及模型求解算法,提出的研究思路和方法可以对提高梯级水库群水资源利用率、为流域用水的水质水量提供理论支撑。论文的主要内容和创新性成果如下:（1）基于梯级水库群多目标粒子群算法的构建。针对粒子群算法在解决多目标、多约束、多阶段等复杂非线性问题中存在的算法收敛性速度慢、容易陷入局部最优、求解时间长等问题,对其惯性权重进行改进,实现全局和局部搜索能力间的均衡,改进了多目标粒子群优化算法（MQPSO）。并利用国际常用的ZDT、DTLZ系列函数,从稳定性、收敛效果、计算速度和求解结果等方面对改进的算法进行合理性与可行性检验。再针对电力经济调度中多目标优化算法的建模及其应用的例子,证明MQPSO算法可有效的对经济调度问题进行优化,为智能算法在解决生产生活中的实际问题提供了重要参考。（2）考虑水量的梯级水库群多目标优化调度研究,对水库群进行了联合优化调度测算,确定了水库群优化供水方案。为了验证多目标优化算法的有效性及实用性,按实际调度规则对洪汝河流域水库群进行了实证模拟,并用提出的MQPSO算法进行了求解。案例结果表明与实际调度规则相比,自适应算法、改进算子的算法和改进的分步算法的总供水量在模拟的基础上都有所提高,表明了在库群联合运行调度中不同优化算法的供水方案在模拟方案的基础上都有一定的改善,为水库群优化调度问题的求解开辟了一条新途径。（3）考虑水质的梯级水库群优化调度研究。考虑梯级水库群生态环境需水要求和水量水质因素,利用Copula函数将变量联合累积分布函数和变量边缘累积分布函数连接起来,建立面源排放量模型、点源排放容量模型,以洪汝河水库群为例,根据洪汝河流域相关资料,根据洪汝河流域相关资料,以化学需氧量（COD）表征水量水质调度污染指标,在洪汝河流域各个控制断面的水质为Ⅲ类作为目标值,得到洪汝河流域水量水质联合调度方案。用提出的MQPSO算法对其进行了系统研究,提高了水质的达标率,充分发挥了水资源的潜在功效,为流域水环境的改善奠定基础。（4）考虑丰水期发电的梯级水库群优化调度研究。针对流域性水库群水电站水库调度图的应用效果不佳的问题,提出了一种考虑流域性水库群水电站年内不同时期出力差异性的分期调度图,并用提出的MQPSO进行求解。该方法能够明确划分水库群的水文年,丰水期和枯水期。初步实证研究表明:提出的分期调度图要明显优于常规调度图,并且能够有效发挥洪汝河流域水电站的效益空间,为水库群的优化调度管理及规划给出了新的思路。本文就梯级水库群的多目标调度问题进行了研究,结合提出的MQPSO算法,分别对考虑水量的梯级水库群多目标优化调度、考虑水质的梯级水库群多目标优化调度研究和考虑丰水期发电的梯级水库群多目标优化调度进行了研究,并对其模型及算法进行了洪汝河流域梯级水库群的实证模拟,有效的证明了算法和模型的适应性和灵活性。推进了梯级水库群的优化调度的技术水平,为实践中的优化调度问题提供了新的有效的理论与方法。
孙方剑[3]（2020）在《水库防洪预报调度及其风险动态变化特性研究》文中提出洪涝灾害给我国带来无法估量的损失,已经成为制约我国经济社会发展的一大问题。同时,由于我国降雨时空分布不均,许多地区水资源严重短缺,无法满足“三生”用水需求。因此,如何防控洪灾的同时充分利用洪水资源是我国水问题研究的重要课题,也是我国重点关注的难题。随着科技水平的提高,预报信息逐步应用于水库调度研究中,提高洪水资源利用率,缓解水资源供给不足的问题。近年来,基于预报信息的水库调度理论与方法研究已经取得了丰富的创新性成果,但由于预报信息误差的存在及对误差影响水库调度风险理解的偏差,所取得的成果尚未能广泛应用于水库调度实践中。为了更好地将研究成果推广应用于调度实践中,需要明晰水库系统在径流调节过程中对预报误差的化解能力,以及水库调度过程中上下游防洪对象风险的传导与转化过程。针对上述问题,本文以辽河中下游流域控制性水库群-清柴水库群和浑河流域控制性水库-大伙房水库为研究背景,开展水库防洪预报调度及其风险动态变化特性研究。首先,基于预报误差分布的研究成果,分析了不同起调水位下水库防洪调度指标的变化,研究确定考虑预报误差的汛限水位控制域;其次,解析了预报误差在水库调度过程的消除过程及其对水库上下游防洪风险的传导特性;最后,研究建立了考虑预报误差的并联水库群优化调度模型,并制定了并联水库群优化调度规则,以期在不增加防洪风险的前提下获得更高的兴利效益。主要研究内容和成果如下:（1）研究确定了考虑预报误差条件下的水库汛限水位控制域。首先明确了水库预报调度风险源,即选取净雨预报误差和起调水位作为风险因子;其次,以现有水库预报调度规则为依据,通过调节计算不同频率的设计洪水,分析了水库防洪预报调度可接受误差域,分析结果表明,可接受预报误差域比极大熵法计算的预报误差域的范围要大;接着,计算分析了不同起调水位的防洪调度指标的变化过程,表明起调水位超过某一值时,虽然风险还属于可控状态,但防洪调度控制指标值有较大的突变,且起调水位对防洪调度指标的影响更大;最后,综合以上分析计算结果确定了考虑预报误差的汛限水位控制域,对于单库而言,考虑极限预报误差后,汛限水位控制域有所收窄。（2）研究了水库防洪预报调度风险动态变化特性。针对水库防洪调度中预报信息误差消除过程认识不清、预报调度风险变化转移动态特性描述不足问题,论文从洪水预报偏大和偏小两个方面,深入分析了不同频率洪水在调节计算过程中各个防洪指标的变化。当预报偏大时,水库获得累积净雨信息,加大预泄,腾出防洪库容,不增加水库自身防洪风险,由于加大预泄流量,使得下游组合流量的前半部分略有增大,风险从上游传递至下游防洪目标,但此时区间洪水流量较小,不会增加下游防洪风险;当预报偏小时,风险从上游传递至水库,但水库腾出部分防洪库容,在一定误差范围内仍可以容纳这些洪水,不会增加水库自身防洪风险,且预报规则以库水位为辅助指标,也在一定程度上避免预报偏小带来的风险,当误差过大时,水库将加大泄量甚至敞泄,此时风险传递至下游防洪目标。（3）研究制定了考虑预报误差的并联水库群防洪优化调度规则。首先,基于原水库群防洪预报调度规则和单库预报误差可接受域,研究分析了水库群联合防洪预报调度各个水库的汛限水位动态控制域,结果表明,库群的汛限水位动态控制域比单库防洪预报调度的有所增加,清河水库可接受洪水预报误差域比单库防洪预报调度的有所缩小,柴河水库可接受洪水预报误差域比单库防洪预报调度的有所增加;其次,根据流域防洪调度目标与原则,构建考虑预报信息的清柴水库群联合调度模型;最后,采用NSGA算法对联合调度模型进行求解,重新优化了水库群调度规则,结果表明优化后规则抬高了清、柴河水库的起调水位,清河水库起调水位从128m提高到129.05m,柴河水库起调水位从105.2m提高到106.4m。因此,新制定并联水库群防洪优化调度规则,在不增加各库和下游防洪目标的防洪风险的前提下,增加汛期的兴利效益。
李欣眙[4]（2020）在《基于生态的白洋淀上游典型水库联合供水优化调度研究》文中研究说明水资源是人类生存之本,是人类社会发展不可或缺的基础物质需求之一,与社会经济发展的各个方面息息相关。人类的发展进步往往伴随着水资源利用水平的提高,用水方式也从古老的沿水域取用发展为兴建水利工程来满足不同的用水需求。水库是水资源利用最基本的方式,常常具备兴利防灾等功能。近年来,水资源短缺、用水过度、水污染等现象使得水生态问题日益突出,这使得人们对水库的定位及需求有了新的变化,如何实现水库由以往的常规防洪、兴利等调度向兼顾合理改善和解决水域周边生态环境问题成为水利学者研究的热点。本文针对白洋淀及其上游河道的生态环境恶化等问题,综合考量白洋淀上游五座典型水库,分析归纳水库群入库流量演变规律,梳理水库群保障周边生产、生活等用水情况,在水库群原有调度规则的基础上增加生态供水约束,探讨联合调度规则,采用遗传算法求解及方案模糊优选进行方案寻优,以期实现水资源的合理调配,最终实现白洋淀及其上游河道生态环境的改善。本文的研究工作及成果如下:（1）整理长系列入库径流资料,分析并归纳了水库群径流演变规律,指出近年来水库入库水量呈现明显下降的趋势;梳理了白洋淀上游五座水库的历年供水资料,明晰了各水库的供水情况;面对新形势下雄安新区规划需求,以白洋淀不同生态需求为目标,构建了适宜、最小两种生态情境,并将适宜、最小生态水位7.81m、6.92m对应的适宜、最小生态需水量2.48亿m3、1.51亿m3作为基于生态的水库群联合调度的参考。（2）针对王快、西大洋水库实现水库连通后的联合调度具有主从递阶结构,提出了基于双层规划的供、调水规则,构建上层的调水规则及下层的供水规则,通过双层规划模型的确定及求解,并将欧式距离最小的点作为双层规划的满意解,该点处的调度方案可以使王快-西大洋联合调度在生态供水量、供水保证率以及引水量目标间达到相对平衡。（3）提出了利用水库蓄水量及供水时间将调度图划分为不同区域的方法,制定了基于聚合水库的供水优化调度规则,建立了水库联合调度模型,并采用NSGA-II进行求解得到满足目标函数的Pareto解集。由于解集中各目标之间的存在竞争协同关系,其中:生态供水保证率与农业供水保证率之间的竞争关系较为明显;农业供水保证率与综合缺水率两个目标的相对优属度的差别较小,因此两者之间存在一定的协同关系;生态供水保证率与综合缺水率之间既存在一定程度的竞争关系又存在一定程度的协同关系,因此不存在使三个目标值同时达到最优的解。（4）利用多目标模糊优选法从可行调度方案中得到满意解,选出相对隶属度最大为0.605的第141解为最优解。基于最优解得到了优化调度方案,设置了由高到低三条控制线分别为农业供水限制线、生态供水限制线、城镇生活限制线,将聚合水库的运行区间分为五个供水决策区:I区-正常供水区;II区-农业供水限制区;III区-生态供水限制区、IV区-生活供水保障区、V区-死库容区。将优化调度规则与传统调度应用于长系列实测资料,结果表明:通过优化调度得到的调度规则是合理且适应调度需求的,可满足平水年适宜生态用水、枯水年最小生态用水,为决策者进行基于生态的水库群优化调度提供了参考。
王徐洋[5]（2020）在《三门峡-小浪底水库联合防洪优化调度研究》文中研究表明三门峡、小浪底水库是位于黄河干流中下游的两座大型水库,是黄河水利工程体系中的骨干工程,对黄河流域水利水电资源的开发利用、缓解黄河下游的防洪压力具有重大意义。本文对三门峡水库、小浪底水库的防洪调度问题进行研究,主要工作及成果如下:1、选取1954、1958、1962三年洪水作为典型洪水,构建设计洪水模型,采用遗传算法求解模型,推求了五年一遇、二十年一遇、百年一遇的水库入库设计洪水和区间设计洪水;2、构建了以花园口站最大洪峰最小为目标的三门峡水库、小浪底水库防洪优化调度模型和三门峡、小浪底水库联合防洪调度优化模型,采用动态规划法对模型进行了求解;3、三门峡水库、小浪底水库至花园口站及区间入流至花园口站的河道洪水演进计算采用马斯京根法;4、利用三门峡水库、小浪底水库防洪优化调度模型和三门峡、小浪底水库联合防洪调度优化模型,通过对不同频率洪水进行防洪优化调度计算,结果表明:（1）三门峡、小浪底两水库联合防洪调度的防洪效果优于两库单独防洪调度效果。（2）小浪底水库单库防洪调度不能保证百年一遇洪水来临时下游的防洪安全。遭遇百年一遇洪水时,实施三门峡、小浪底两水库联合防洪调度,花园口最大洪水流量小于22000 m3/s的设防流量,可保证黄河下游的安全。（3）按五站（龙门镇、白马寺、小浪底、五龙口、山路平）预报花园口流量达到15000m3/s时,三门峡水库投入使用进行拦蓄防洪的方案最佳,花园口最大洪水流量为19450m3/s,削峰率为36.8%。
周婷,戚王月,金菊良[6]（2020）在《水库群优化调度中的结构分析方法研究进展》文中研究表明在我国水库群规模日益庞大、功能结构日益复杂化的背景下,结构分析方法在水库群优化调度模型求解中占据越来越重要的地位。为全面梳理不同结构分析方法的适用性和优劣性,以及为复杂结构水库群优化调度提供高效的结构分析方法,基于水库群优化调度60余年来的研究成果,分别阐述了顺序模拟法、蓄供水判别式法、效用均衡理论法、聚合-分解法和水力关联矩阵法5种结构分析方法的研究进展。顺序模拟法逻辑直观、普适性强,蓄供水判别式法能够对发电调度中水库群的蓄供水次序快速排序,以上2种方法均适宜于串联结构水库群结构分析;效用均衡理论基于微观经济学厂商均衡理论对水库群调度方式进行优化,理论基础坚实,适用于水力关系较为独立的并联水库群;聚合-分解法包含水库群联合调度图和大系统分解协调2种形式,可与其他串并联结构分析方法联合使用,适用于大规模混联结构水库群;水力关联矩阵法则采用矩阵形式描述水库群内部两两之间关系,不受水库群结构组合的限制,因此适用于任何结构水库群。结构分析方法对于优化高效求解水库群优化调度问题至关重要,但也需要与其他环节配合才能实现,建议未来在径流预报信息利用、优化调度统计模型与物理背景耦合及混联水库群精细化调度等方向开展进一步研究。
孟雪姣[7]（2019）在《变化环境下梯级水库群汛限水位联合优化设计与实时防洪风险研究》文中认为洪水灾害是全球发生频率最高、范围最广、破坏最严重的自然灾害之一，在全球气候持续变化的背景下，洪水的强度、频率和严重程度均呈现出增加的趋势。因此，全球气候变化下的防洪问题是世界各国尤其是洪灾严重地区面临的重大挑战，也是国内外学术研究的热点和难点问题之一。气候变化已经改变了已有的水文稳态规律，使流域洪水序列形成的一致性不复存在，导致传统的基于一致性假定的水文频率计算方法不再适用；同时，流域水库群的建设，不仅增加了设计洪水计算的复杂性，而且对水库群的汛限水位设计提出了更高的要求，即兼顾水库群的整体防洪效益和兴利效益。因此，本文针对变化环境下水库群防洪设计中存在的问题，同时考虑水文序列的非一致性以及洪水的地区组成特性，提出变化环境下水库群设计洪水计算方法：并基于水库群设计洪水，提出变化环境下水库群汛限水位的联合设计方法，不仅对提高流域的综合效益和水资源利用效益具有重要作用，同时也为变化环境下水库群联合防洪规划提供理论基础和技术支撑。此外，针对水库实时防洪调度中的风险问题，基于汛期径流特性，研究水库实时防洪库容频率曲线和实时防洪风险，为水库的实时防洪调度运行提供依据。主要研究内容和成果如下：（1）基于汉江上游流域洪水序列，采用变异诊断系统和时间序列分解与合成法进行非一致性检验和非一致性水文频率计算，推算安康水库设计洪水过程。结果表明，安康、石泉和区间的年最大洪峰序列均发生跳跃变异，且变异年份分别为1985年、1990年和1987年；安康水库的设计洪峰流量与原设计值有明显差别，5年一遇洪峰和20年一遇洪峰较原设计值偏大，100年一遇以上洪水较原设计值偏小。（2）基于汉江上游流域非一致洪水序列重构结果，采用Copula函数法和地区组成法分析安康水库设计洪水的地区组成规律，推求水库群设计洪水过程。结果表明，典型组成、同频率组成1、条件期望组成1中石泉洪水所占比重较大，对防洪较为有利：而最可能组成、同频率组成2、条件期望组成2中区间洪水所占比重较大，对防洪较为不利。（3）基于非一致条件下安康水库设计洪水过程，构建耦合防洪与兴利的汛限水位多目标优化模型，采用多目标布谷鸟搜索算法（MOCS）进行求解，确定安康水库的汛限水位和对应的防洪规则,并分析汛限水位与水库校核水位以及发电量的关系。结果表明,安康水库的汛限水位最高为322.67m,低于原设计值,对应的水位判别参数分别为326.22m和329.42m,均高于原设计值。考虑到设计洪水的变化,有必要在发生中小洪水时,通过石泉水库分担部分防洪任务来抬高安康水库的汛限水位,提高水库群的整体效益。（4）在确定石泉-安康梯级水库群联合防洪调度方式的基础上,根据水库群设计洪水过程,构建基于联合防洪调度的水库群汛限水位联合优化模型,采用MOCS算法进行求解,确定梯级水库群的联合调度规则和汛限水位联合设计方案,并分析不同洪水地区组成对水库群防洪的影响和差异,以及联合运行和单库运行下安康水库调洪结果的差别。结果表明,石泉水库在20年一遇及以下洪水时,可以充分发挥水库的拦蓄作用,减少下游安康水库的洪量;在100年一遇及以上洪水时,可以发挥水库的削峰作用,减小下游安康水库的入库洪峰。相比安康水库单库运行,水库群的联合运行可以在保证下游防洪安全的前提下,抬高下游安康水库的汛限水位,并降低各频率下安康水库的调洪高水位,尤其是100年一遇及以下洪水。遇中小洪水时,不同洪水地区组成下安康水库调洪过程差别不大,但是遇100年一遇以及以上洪水时,不同洪水地区组成下安康水库调洪过程差异明显。（5）根据水库时变防洪库容,构建基于龙-刘梯级水库群联合防洪调度的龙羊峡水库实时防洪风险模型,对汛期径流过程以及设计洪水过程进行调洪计算,确定龙羊峡水库实时防洪库容频率曲线和实时防洪风险。结果表明,随着调度期的缩短,龙羊峡水库所需要预留的防洪库容逐渐减小,并且7月1日和8月1日水库所需防洪库容差别不大,而9月份水库所需防洪库容明显减小;龙羊峡水库在7月1日和8月1日的防洪风险差别不大,9月1日与9月16日的防洪风险差别不大,而水库在9月1日的防洪风险相比7月1日明显减小。
卢程伟[8]（2019）在《流域水库群蓄滞洪区综合防洪调度研究与应用》文中提出洪水作为全世界最严重的自然灾害之一,其危害影响范围极大,容易造成极高的洪灾损失。同样中国也饱受洪水灾害的侵袭,如2016年至2018年最近三年长江流域连续发生大洪水,对长江流域产生了极大的防洪压力。但随着流域大规模水库群的建成,其巨大的防洪库容可以极大程度地蓄纳洪水、削减洪峰。若发生特大洪水,经水库群拦蓄后剩余超额洪量结合中下游蓄滞洪区的运用可有效减轻沿线重要城市、防洪控制点的防洪压力,最大程度地减少洪灾损失。由此可见,完善的流域防洪调度体系建设是有效减轻甚至避免洪灾损失的有效途径。然而,流域水库群蓄滞洪区综合调度在发挥巨大防洪效益的同时,还存在需要完善的理论问题和亟待解决的实际工程问题,主要表现在以下三个方面:（1）流域水库群联合调度方面,水库群分属不同调度机构管理,信息交互共享不及时,现有径流模拟预报方法精度受限,且考虑完整圣维南方程的求解方法在时间代价上仍较高,如何提出高效的水库群河网耦合调度模型和求解方法,是当前水库群实时防洪调度研究的热点方向之一。（2）中下游地区的蓄滞洪区、防洪保护区等防洪规划区域建设日趋完善,一旦分洪运用或被动溃口,势必造成巨大损失。因此,研究精细化洪水演进模拟技术,发展受灾条件下的应急避洪转移方法,是流域防洪调度亟待解决的另一关键问题。（3）复杂的防洪调度体系涉及多部门、多地区、多调度主体等,如何有机地将各部分紧密联系起来,快速有效预测各区域的防洪态势,具有十分重要的研究意义和应用价值。综上所述,流域水库群、蓄滞洪区防洪调度是一类由多调度主体独立又统一运用决策的问题,亟需结合多学科方法发展新的理论与技术。为此,本研究以三峡水库、长江上游梯级水库群、长江中游汉南至白庙长江干堤防洪保护区和汉北河流域为研究对象,从高效河道径流模拟模型构建着手,采用假设分析、数学分析与工程实践检验相配合的研究思路,对河道洪水演算、流域水库群联合防洪调度、蓄滞洪区分洪调度等进行了深入研究。论文主要工作内容和创新性成果如下:（1）针对复杂枝状河网水流模拟问题,提出了一种不需要单独对汊点迭代求解的高效精确解算一维数值模拟模型（H1DM）。该模型基于圣维南控制方程组,采用θ半隐方法离散动量方程的水位梯度项,利用有限体积法离散连续性方程,运用欧拉-拉格朗日法求解动量方程的对流项,结合预测校正法实现了河网系统简单、快速及高精度求解。选用三种典型算例测试了模型可靠性和适用性,并对水库库区和天然河道进行了实例模拟,结果表明模型具有较好的模拟效果。对比分析了HEC-RAS和MIKE 11等运用成熟的模型在实际河道的模拟结果,H1DM模型在保证精度相当条件下具有更高的效率,可为解决耦合河道计算的梯级水库调度问题提供有力的技术支撑。（2）研究了影响库区洪水传播时间的敏感性因子及其变化规律,提出了坝前平直段的概念,计算并分析了库容变化规律。以三峡库区为研究对象,假定河道在不同坝前水位、洪水历时、洪峰流量、和最大流量持续时间条件下分别发生渐变和急变洪水波,分析得出对洪水传播时间的敏感性最高的因子为坝前水位。其次,在2017年河床冲淤断面地形条件下,研究了三峡库区库容变化规律,分析了坝前平直段变化范围,与干流年均静库容相比,年均动库容约为静库容的1.04倍,且坝前平直段终点位于距坝址152 km附近。研究成果对实时防洪调度决策具有重要的理论意义和工程应用价值。（3）围绕长江上游水库联合防洪调度问题,分析了乌东德-白鹤滩梯级对流域防洪效益的影响,建立了快速量级预测的水库群防洪调度深度神经网络模型,并提出了一种考虑坝前平直段、河网水动力模型驱动的水库常规防洪调度耦合模型。计算了现状水平年乌东德-白鹤滩梯级参与联合调度前后的调度过程,结果表明乌东德-白鹤滩梯级能进一步减轻下游防洪压力;实例分析了金沙江中游梯级调度过程,所建模型可为实际防洪调度快速提供准确量级预测;最后,以三峡水库入库流量预测为目标,对比了一般常规调度模型和河网水动力模型驱动的常规调度模型的预测结果,后者在精度上具有一定优势,能为防洪调度实时入库洪水预报提供背景场和数量依据。（4）针对线状地物对洪水演进过程的阻碍、导流、蓄纳等影响与作用,提出了一套精细化建模处理方法。引入了容量限制网络的概念,定义了应急疏散容量限制网络的最快流可持续时间,建立了蓄滞洪区经济损失最小为目标的应急疏散避洪转移模型,并提出了一种基于启发式算法的改进容量限制路径规划算法（CCQFRP）。以汉南至白庙长江干堤防洪保护区为验证对象,分析了不同洪水来源和条件下洪水淹没情况,并定量评估了相应风险,分别运用CCRP和CCQFRP算法求解避洪转移问题,结果表明所建洪水演进模型和应急避洪转移模型可以有效反映实际洪水响应过程,CCQFRP算法在保证精度相当的前提下,平均减少计算时间约71%,具有较好的工程应用价值。（5）以流域防洪调度综合体系建设问题为背景,创新性地定义了分蓄洪民垸洪水演进动力边界,推求了流量-时间-淹没面积全动力特性曲面,构建BP神经网络流量-时刻-淹没面积时空预测知识库,建立了耦合民垸动力边界的混联水库群、分蓄洪民垸联合优化防洪调度模型,实现了流域综合防洪优化调度。选取汉北河流域为研究对象,对2007年、2008年和2016年三场大洪水进行了优化调度。调度结果表明,联合优化调度对防洪控制点的削峰作用明显,对天门站最大削峰流量可达130 m3/s,削峰幅度高达20.8%。此外,相较2016年实际分洪淹没面积,优化分洪调度减少了87.83%的淹没面积,可以极大地减少淹没损失。并以长江上游和汉北河流域洪水调度问题为切入口,探讨了以分布式架构和微服务架构为背景的流域防洪调度信息化集成开发技术。
周华艳[9]（2019）在《长江上游控制性水库群联合防洪调度及库容分配研究》文中研究表明洪灾是我国发生频繁、造成损失巨大的主要自然灾害之一。为实现防洪减灾目标,我国规划并修建了大量水利工程设施,其中长江流域已建成以三峡水库为核心、数十座水库相配合的巨型水库群系统。若在防洪工程措施的基础上实行科学有效的统筹调度等非工程措施,可进一步深入挖掘巨型水库群的防洪潜力,有效减轻长江流域的防洪压力。然而,流域各水库归属业主、建成时间、防洪需求和防洪任务不同,导致水库群尚未形成统一的联合防洪调度管理机制,难以充分利用水库群巨大的防洪补偿库容,获取更大的防洪效益。因此,本文围绕长江上游控制性水库群联合防洪调度的统筹机制和库容合理分配与运用的关键科学问题与技术难题,运用优化理论、调度方法和系统科学等理论,开展了长江上游控制性水库群联合防洪调度和库容分配研究,本文主要的研究内容和创新性成果包括:（1）为统筹协调川江河段局部防洪需求和长江流域整体防洪需求的矛盾,在分析流域防洪形势和洪水遭遇的基础上,选取溪洛渡、向家坝和瀑布沟水库构成的混联水库群为研究对象,构建了以剩余防洪库容最大为目标的联合防洪优化调度模型,采用SOS2特殊序列集和0-1整数规划方法对模型进行线性化求解;通过模拟不同初始水位下的联合防洪调度过程,分析水库群被动拦洪问题,求解保障川江河段防洪安全所需最小消耗库容,推求得到了联合防洪调度水库群剩余最大防洪库容。（2）围绕水库群在保障防洪控制站点安全下的库容分配利用问题,创新性地定义了单位库容对下游防洪控制站点削减洪峰流量作用的防洪库容效益概念,并提出了以防洪库容效益最大为目标的库容分配方法。以川江河段宜宾市防洪控制站点（控制站点李庄）为实例研究,建立了在保证防洪控制点安全下的以上游水库群防洪效益最大为目标的库群联合防洪调度模型,验证了所提方法的合理性和有效性。（3）为充分发挥水库群联合防洪调度效益,分别针对三峡防洪调度,溪-向梯级配合三峡防洪调度,以及溪-向梯级、瀑布沟、亭子口、构皮滩和三峡联合防洪调度水库等不同运行情形,建立了以三峡最高调洪水位最低为目标的联合防洪优化调度模型,运用改进POA算法对模型进行求解,解析了不同典型来水情形下对三峡入库、三峡最高调洪水位和长江中下游地区的分洪量影响。结果表明,联合防洪调度可充分发挥上游水库群防洪潜力,减轻长江中下游地区的防洪压力。为保证各水库完成本流域防洪任务并进行联合防洪调度,进一步提出了不同预留库容方案,对比分析了不同预留库容方案的影响,结果表明,预留防洪库容方案对联合防洪调度具有积极的作用。（4）结合工程实际运用需求,以三峡最高调洪水位最低为目标,综合考虑各水库防洪任务和调度需求,建立了长江上游控制性水库群模拟-优化防洪调度模型,提取水库群调度规则集。对比分析了不同典型来水情形下的调度规则方案得到的调度结果,推荐了合理的可用防洪调度规则方案,并将所提调度规则方案得到的调度结果和优化调度结果进行对比,结果表明,所提联合防洪调度规则方案的调度过程和调度结果合理有效,可为长江上游水库群联合防洪调度工程运用提供参考。
罗成鑫[10]（2019）在《考虑径流随机性的水库防洪优化调度模型与求解方法研究》文中进行了进一步梳理我国水资源总量丰富,但时空分布十分不均,降水集中在汛期,导致洪水灾害频发。在我国洪灾受灾范围广,一旦成灾损失惨重。随着我国近年来对各大流域的规划和开发,各大河流上修建的水利设施数量急剧增长,继续建设的空间较小;且修建工程不仅需要大量投资还会改变流域的水文径流特性和节律,可能对流域生态环境等带来不利影响。此外,水利水电工程设计与运行间长期存在着脱节现象,常规调度规程过于强调工程安全而忽视了对工程的科学运用。因此,研究防洪非工程措施具有重要的现实意义。水库群防洪优化调度是重要的防洪非工程措施,本文研究工作围绕水库防洪优化调度问题,从水库群联合防洪优化调度和考虑来水不确定性的水库防洪优化调度两方面展开。首先研究流域水库群联合防洪优化调度方法,以期发挥水库间水文补偿、库容补偿效益,探究流域水库群联合防洪潜力。然后进一步考虑水库入库径流的不确定性,应用随机径流描述模型科学描述入库径流,建立水库防洪显随机优化调度模型,研究基于随机动态规划算法的水库防洪随机优化调度求解方法,优化求解水库防洪调度规则。本文主要研究内容和创新成果如下:（1）针对水库入库径流的不确定性,应用马尔柯夫链描述流域水库群入库径流,分别采用水文随机模拟方法和Copula函数方法推求径流状态概率转移矩阵。对于满足水文模拟模型中正态变换条件的入库径流,建立了MSAR模型,模拟出大量符合历史径流统计特性的径流序列。以模拟径流序列为样本,统计分析得到水库入库径流状态转移概率矩阵。对于不满足MSAR模型中正态变换条件的入库径流,采用Copula函数建立了水库时段间径流的联合分布,由时段径流边缘分布函数与时段间径流联合分布函数关系,求解时段间径流状态条件分布函数,从而得出径流状态概率转移矩阵。（2）针对水库群与区间河道组成的流域防洪系统,依据已有水库群联合防洪调度研究中水库群和防洪控制点的空间分布和实际防洪要求抽象出流域通用防洪系统的结构特征,建立了满足水库安全约束条件和水库调度期初末水位约束下以保障下游地区安全为目标的流域水库群联合防洪调度通用模型。针对防洪控制点的来水组成中区间来水不可控而水库泄流可控、水库泄流量在防洪控制点的响应随水库泄流的增大而增大的现象,设计了一种基于DP-POA嵌套算法的流域水库群联合防洪优化调度算法对模型进行求解,在利用DP算法对单库泄流高效削峰的基础上,运用POA算法对流域水库群联合优化调度实现水库泄流对于控制点区间来水的补偿调度。以长江上游混联水库群为实例进行研究,结果表明,所建立的流域水库群联合防洪优化调度通用模型适用性高,DP-POA嵌套算法应用于求解流域水库群联合防洪优化调度可行有效。（3）针对径流的随机特性,本文将显随机优化调度方法应用于水库防洪场景,采用本文径流状态概率转移矩阵研究成果对水库入库径流进行随机描述,在保障水库自身防洪安全,满足水库泄流能力,且调度期末余留充足库容抵御未来可能洪水的条件下,以削减水库泄流洪峰为目标,建立了水库防洪随机优化调度模型,设计了基于SDP算法的水库防洪随机优化调度求解方法。以长江上游水库群为研究实例,先按所提方法优化求解出各库防洪优化调度规则,再选取两场典型洪水作为径流输入模拟调度。水库模拟运行结果表明,按照本文优化规则运行,各库能较好发挥对入库径流的调蓄作用,同时基本控制水库调度期末水位为汛限水位,为后期可能来水充分预留库容,但由于模型中未考虑水库泄流演进至控制点的过程,使得按本文调度规则运行时,可能出现下游地区防洪效果不如各库现有优化调度规程的情况。
二、并联水库群防洪联合调度库容分配模型研究与应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、并联水库群防洪联合调度库容分配模型研究与应用（论文提纲范文）
（1）集合降雨预报在并联水库汛期起调水位动态控制中的应用及其风险分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 汛期起调水位动态控制研究进展 |
| 1.2.2 集合降雨预报信息的应用方式研究进展 |
| 1.2.3 预报不确定性的风险分析进展 |
| 1.3 存在问题 |
| 1.4 研究内容 |
| 2 研究区概况 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 工程背景 |
| 2.2.0 清柴库群 |
| 2.2.1 清河水库 |
| 2.2.2 柴河水库 |
| 2.3 资料介绍 |
| 2.3.1 清河水库 |
| 2.3.2 柴河水库 |
| 2.4 小结 |
| 3 集合降雨预报信息在清柴流域的应用方式研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 ECMWF降雨集合统计量产品介绍与评价方法 |
| 3.2.1 集合统计量产品 |
| 3.2.2 精度评价方法 |
| 3.3 并联水库降雨预报相关性研究 |
| 3.3.1 考虑相关性的联合预报不确定性描述 |
| 3.3.2 不考虑相关性的联合预报不确定性描述 |
| 3.4 ECMWF集合降雨预报信息在清柴流域的应用方式研究 |
| 3.4.1 ECMWF集合统计量产品在清柴流域的精度评估 |
| 3.4.2 清柴流域降雨预报相关性研究 |
| 3.5 小结 |
| 4 并联水库汛期起调水位动态控制域上限风险分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于降雨预报信息的并联水库“聚合-分解”法 |
| 4.2.1 “聚合水库”的改进预泄能力约束法 |
| 4.2.2 基于马斯京根的库容分解 |
| 4.3 利用不同预报信息的风险计算方法 |
| 4.3.1 利用降雨预报信息的风险计算方法 |
| 4.3.2 耦合利用降雨预报与洪水预报信息的风险计算方法 |
| 4.4 清柴库群汛期起调水位动态控制域上限风险分析 |
| 4.4.1 清柴库群汛期起调水位动态控制域上限关系 |
| 4.4.2 利用降雨预报信息的清柴水库风险分析 |
| 4.4.3 耦合利用降雨预报与洪水预报信息的清柴水库风险分析 |
| 4.5 小结 |
| 5 并联水库起调水位动态控制的防洪风险传递与转化研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 下游防洪控制点风险计算方法 |
| 5.3 库群联合防洪预报调度模型 |
| 5.4 并联水库起调水位动态控制的防洪风险传递与转化研究 |
| 5.4.1 清柴并联水库间风险转化关系 |
| 5.4.2 清柴并联水库-石佛寺站风险传递关系 |
| 5.4.3 不同联调规则对风险转化与风险传递的影响 |
| 5.5 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）梯级水库群多目标优化调度研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.3.3 研究述评 |
| 1.4 主要研究内容及技术路线 |
| 1.5 主要研究结论及创新点 |
| 第2章 梯级水库群多目标优化调度及相关基础理论 |
| 2.1 梯级水库群多目标优化调度概述 |
| 2.1.1 梯级水库群 |
| 2.1.2 梯级水库群多目标内涵 |
| 2.1.3 梯级水库群多目标优化调度及其原则 |
| 2.2 梯级水库群多目标优化调度理论与方法 |
| 2.2.1 多目标优化调度方法 |
| 2.2.2 多目标优化技术 |
| 2.2.3 多目标进化算法 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 梯级水库群多目标优化系统及影响因素分析 |
| 3.1 梯级水库群多目标优化调度系统 |
| 3.1.1 系统特征 |
| 3.1.2 系统分类 |
| 3.2 梯级水库群多目标优化调度影响因素 |
| 3.2.1 地域自然环境因素 |
| 3.2.2 时间季节因素 |
| 3.2.3 需求因素 |
| 3.2.4 社会经济发展因素 |
| 3.3 提高水库群优化调度需要解决的主要理论问题 |
| 3.3.1 存在的问题 |
| 3.3.2 本文解决的主要理论问题 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 基于梯级水库群多目标粒子群优化算法的构建 |
| 4.1 多目标粒子群优化算法 |
| 4.1.1 粒子群优化算法的数学模型 |
| 4.1.2 粒子群优化算法步骤 |
| 4.2 改进的多目标粒子群优化算法MQPSO |
| 4.2.1 MQPSO算法的提出 |
| 4.2.2 基于MQPSO算法的基本流程 |
| 4.3 改进的MQPS0算法与其他优化算法的对比 |
| 4.3.1 测试函数 |
| 4.3.2 指标评价 |
| 4.3.3 算法对比 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.5 算例验证 |
| 4.5.1 问题的提出 |
| 4.5.2 系统参数及结果分析 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 考虑水量的梯级水库群多目标优化调度研究 |
| 5.1 梯级水库群供水优化调度模型的构建思路 |
| 5.2 梯级水库群供水优化调度的数学模型 |
| 5.2.1 目标函数 |
| 5.2.2 约束条件 |
| 5.3 实例应用 |
| 5.3.1 流域概况 |
| 5.3.2 水库资料分析 |
| 5.3.3 流域分区及概化图 |
| 5.3.4 流域主要水库现状及供需水分析 |
| 5.3.5 基于MQPSO算法的结果与分析 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 考虑水质的梯级水库群多目标优化调度研究 |
| 6.1 梯级水库群水质分析及评价 |
| 6.1.1 背景概述 |
| 6.1.2 理论与方法 |
| 6.2 考虑水质的水量调控模型 |
| 6.2.1 目标函数 |
| 6.2.2 约束条件 |
| 6.3 Copula函数 |
| 6.4 考虑水质的梯级水库群联合调度模型 |
| 6.4.1 污染指标 |
| 6.4.2 改善水质的水量计算 |
| 6.4.3 计算模型 |
| 6.5 实例应用 |
| 6.5.1 目标函数 |
| 6.5.2 约束条件 |
| 6.5.3 基于MQPSO算法的结果与分析 |
| 6.6 小结 |
| 第七章 考虑丰水期发电的梯级水库群多目标优化调度研究 |
| 7.1 梯级水库群水力发电的概况 |
| 7.2 梯级水库群水利发电的背景与方法 |
| 7.3 梯级水库群丰、枯水期的确定 |
| 7.4 考虑丰水期发电的梯级水库群优化调度模型及算法 |
| 7.4.1 目标函数 |
| 7.4.2 约束条件 |
| 7.5 实例应用 |
| 7.5.1 洪汝河流域水文年划分 |
| 7.5.2 基于MQPSO算法的结果与分析 |
| 7.6 小结 |
| 第8章 研究成果与结论 |
| 8.1 成果与结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 攻读博士学位期间主持和参加的科研项目 |
（3）水库防洪预报调度及其风险动态变化特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 国内研究进展 |
| 1.2.2 国外研究进展 |
| 1.3 目前存在的问题 |
| 1.4 研究内容和技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 研究流域概况 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 流域概况 |
| 2.2.1 辽河流域概况 |
| 2.2.2 浑河流域概况 |
| 2.3 水库调度规则 |
| 2.3.1 清河水库调度规则 |
| 2.3.2 柴河水库调度规则 |
| 2.3.3 大伙房水库调度规则 |
| 2.3.4 清柴水库群调度规则 |
| 2.4 小结 |
| 3 考虑预报误差条件下的水库汛限水位控制域研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 水库防洪预报调度风险 |
| 3.2.1 广义风险 |
| 3.2.2 水库防洪预报调度风险定义 |
| 3.2.3 风险因子及风险评估指标选取 |
| 3.3 水库防洪调度可接受预报误差研究 |
| 3.3.1 清河水库防洪调度可接受预报误差 |
| 3.3.2 柴河水库防洪调度可接受预报误差 |
| 3.3.3 大伙房水库防洪调度可接受预报误差 |
| 3.4 不同起调水位下防洪调度指标变化研究 |
| 3.4.1 清河水库不同起调水位防洪调度指标变化分析 |
| 3.4.2 柴河水库不同起调水位防洪调度指标变化分析 |
| 3.4.3 大伙房水库不同起调水位防洪调度指标变化分析 |
| 3.5 考虑预报误差汛限水位控制域研究 |
| 3.5.1 考虑预报误差的大伙房水库汛限水位控制域 |
| 3.5.2 考虑预报误差的清河水库汛限水位控制域 |
| 3.5.3 考虑预报误差的柴河水库汛限水位控制域 |
| 3.6 小结 |
| 4 水库防洪预报调度风险动态变化特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 防洪预报调度风险的变化特性分析思路 |
| 4.3 水库预报调度风险的消除过程分析 |
| 4.3.1 预报偏小时风险的消除过程 |
| 4.3.2 预报偏大时风险的消除过程 |
| 4.4 水库预报调度风险的传导过程分析 |
| 4.4.1 预报偏小时风险的传导过程 |
| 4.4.2 预报偏大时风险的传导过程 |
| 4.5 小结 |
| 5 考虑预报误差的并联水库群防洪优化调度研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不确定因素对库群和单库调度的影响对比 |
| 5.2.1 清柴水库群防洪调度可接受预报误差研究 |
| 5.2.2 考虑预报误差的水库群防洪调度汛限水位控制域 |
| 5.2.3 库群和单库防洪调度指标的对比分析 |
| 5.3 考虑预报误差的并联水库群优化调度模型 |
| 5.3.1 优化调度模型 |
| 5.3.2 约束条件的确定 |
| 5.4 并联水库群优化调度方案研究 |
| 5.4.1 防洪调度原则 |
| 5.4.2 累积净雨判别指标确定 |
| 5.4.3 清柴水库群调度规则优化 |
| 5.5 并联水库群优化调度方案合理性分析 |
| 5.6 小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）基于生态的白洋淀上游典型水库联合供水优化调度研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 水库群优化调度研究进展 |
| 1.2.2 水库生态调度研究进展 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究主要内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 研究区概况 |
| 2.1 自然地理条件 |
| 2.1.1 基本概况 |
| 2.1.2 地形地貌 |
| 2.1.3 土地利用 |
| 2.1.4 水文气象 |
| 2.2 社会经济 |
| 2.3 主要水库概况 |
| 第三章 水库群入库水量响应和供水情景研究 |
| 3.1 水库群入库水量响应规律分析 |
| 3.1.1 入库径流演变规律分析方法 |
| 3.1.2 入库径流变化特征分析 |
| 3.2 水库群供水趋势研究 |
| 3.2.1 受水区用水趋势分析 |
| 3.2.2 新形势下水库下游河道及淀区生态用水量研究 |
| 第四章 基于生态的水库群联合供水优化调度 |
| 4.1 基于双层规划的水库优化调度 |
| 4.1.1 双层规划 |
| 4.1.2 双层规划下的水库调度 |
| 4.1.3 双层规划模型的建立及求解 |
| 4.2 基于聚合水库的水库群联合供水优化调度模型构建 |
| 4.2.1 聚合水库调度图与共同供水任务分配 |
| 4.2.2 基于生态的水库群联合调度规则 |
| 4.3 基于NSGA-II算法的水库群调度优化模型 |
| 4.3.1 求解方法的选择 |
| 4.3.2 NSGA-II算法的原理及计算流程 |
| 4.4 多目标模糊优选 |
| 4.4.1 多目标模糊优选模型的构成 |
| 4.4.2 目标权重确定 |
| 第五章 白洋淀上游典型水库群联合供水优化调度 |
| 5.1 双层规划控制下的王快-西大洋联合调水研究 |
| 5.1.1 双库连通及情景设置 |
| 5.1.2 调度模型计算结果及分析 |
| 5.2 白洋淀上游典型水库群联合优化调度 |
| 5.2.1 聚合水库调度规则 |
| 5.2.2 水库调度模型求解 |
| 5.3 多目标调度方案的分析及优选 |
| 5.3.1 多目标间竞争协同关系分析 |
| 5.3.2 目标权重的确定及优选 |
| 5.4 水库群联合优化调度方案合理性分析 |
| 5.4.1 调度规则及合理性 |
| 5.4.2 调度结果对比 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（5）三门峡-小浪底水库联合防洪优化调度研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状与进展综述 |
| 1.2.1 水库防洪调度发展历程 |
| 1.2.2 水库防洪优化调度模型 |
| 1.2.3 水库优化调度中的优化方法 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 研究区概况 |
| 2.1 黄河流域概况 |
| 2.1.1 自然地理 |
| 2.1.2 气候特征 |
| 2.1.3 河流水系 |
| 2.1.4 汛期洪水 |
| 2.2 三门峡水库概况 |
| 2.3 小浪底水库概况 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 设计洪水分析 |
| 3.1 设计方法 |
| 3.2 模型及求解 |
| 3.2.1 遗传算法概述 |
| 3.2.1.1 标准遗传算法 |
| 3.2.1.2 遗传算法流程 |
| 3.2.1.3 遗传算法特点 |
| 3.2.1.4 遗传算法的运行参数 |
| 3.2.2 构建数学模型 |
| 3.2.3 模型求解 |
| 3.3 设计洪水推求结果 |
| 3.3.1 三门峡水库设计洪水 |
| 3.3.2 小浪底水库设计洪水 |
| 3.3.3 区间设计洪水 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 单库调度及河道演进 |
| 4.1 防洪调度模型及求解 |
| 4.1.1 防洪调度模型 |
| 4.1.2 模型求解 |
| 4.2 小浪底水库单库调度 |
| 4.3 河道演进 |
| 4.3.1 马斯京根法 |
| 4.3.2 演进结果 |
| 4.4 计算结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 三门峡、小浪底水库联合调度方案及对比 |
| 5.1 梯级水库联合防洪任务和原则 |
| 5.2 三门峡、小浪底水库联合调度 |
| 5.2.1 联合调度原则 |
| 5.2.2 联合调度模型 |
| 5.2.3 模型求解 |
| 5.3 联合调度结果 |
| 5.3.1 方案一计算结果 |
| 5.3.2 方案二计算结果 |
| 5.3.3 联合调度方案对比 |
| 5.4 结果分析 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）水库群优化调度中的结构分析方法研究进展（论文提纲范文）
| 1 研究背景 |
| 2 顺序模拟法 |
| 3 蓄供水判别式法 |
| 4 效用均衡理论法 |
| 5 聚合-分解法 |
| 5.1 水库群联合调度图 |
| 5.2 大系统分解协调法 |
| 6 水力关联矩阵法 |
| 7 总结与展望 |
（7）变化环境下梯级水库群汛限水位联合优化设计与实时防洪风险研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 变化环境下设计洪水研究进展 |
| 1.2.2 水库汛限水位研究进展 |
| 1.2.3 水库防洪调度风险研究进展 |
| 1.3 存在问题 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.5 创新点 |
| 2 非一致性条件下设计洪水推求 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 非一致性水文频率计算方法 |
| 2.2.1 非一致性水文频率计算方法对比 |
| 2.2.2 水文序列非一致性检验 |
| 2.2.3 时间序列分解与合成法 |
| 2.2.4 基于跳跃变异的分解与合成法 |
| 2.3 安康水库设计洪水 |
| 2.3.1 流域概况 |
| 2.3.2 变异诊断结果 |
| 2.3.3 洪峰序列重构 |
| 2.3.4 安康水库设计洪水 |
| 2.4 小结 |
| 3 设计洪水地区组成分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于Copula函数的洪水地区组成计算方法 |
| 3.2.1 洪水地区组成描述 |
| 3.2.2 Copula函数 |
| 3.2.3 条件期望组成与最可能组成 |
| 3.2.4 地区组成法 |
| 3.3 石泉-安康水库群设计洪水地区组成结果 |
| 3.3.1 条件期望组成与最可能组成 |
| 3.3.2 典型组成与同频率组成 |
| 3.3.3 洪水地区组成结果对比 |
| 3.4 小结 |
| 4 水库汛限水位优化设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 水库汛限水位设计现状与问题 |
| 4.2.1 水库汛限水位设计现状 |
| 4.2.2 存在问题 |
| 4.3 防洪调度方式与规则 |
| 4.3.1 水库防洪调度方式 |
| 4.3.2 水库防洪调度规则 |
| 4.3.3 安康水库防洪调度方式与规则 |
| 4.4 模型建立与求解 |
| 4.4.1 目标函数与约束条件 |
| 4.4.2 求解方法 |
| 4.5 安康水库汛限水位优化结果 |
| 4.5.1 优化结果 |
| 4.5.2 安康水库调洪过程 |
| 4.5.3 与设计值对比 |
| 4.6 小结 |
| 5 梯级水库群汛限水位联合优化设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 联合防洪调度方式与规则 |
| 5.2.1 水库群联合防洪调度方式 |
| 5.2.2 水库群联合防洪调度规则确定方法 |
| 5.2.3 石泉-安康梯级水库联合防洪调度方式与规则 |
| 5.3 模型建立与求解 |
| 5.4 石泉-安康梯级水库群汛限水位联合优化结果 |
| 5.4.1 优化结果 |
| 5.4.2 石泉与安康水库调洪过程 |
| 5.4.3 与单库运行结果对比 |
| 5.5 小结 |
| 6 水库实时防洪风险分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 水库实时防洪风险分析模型 |
| 6.2.1 水库时变防洪库容 |
| 6.2.2 防洪调度模块 |
| 6.2.3 频率计算模块 |
| 6.2.4 风险分析模块 |
| 6.3 龙-刘梯级水库群联合防洪调度模型 |
| 6.3.1 水库防洪任务及存在的问题 |
| 6.3.2 龙-刘梯级水库群联合防洪调度模型建立 |
| 6.4 龙羊峡水库实时防洪调度风险分析结果 |
| 6.4.1 龙-刘梯级水库防洪调度结果 |
| 6.4.2 龙羊峡水库防洪库容频率曲线 |
| 6.4.3 龙羊峡水库实时防洪风险分析 |
| 6.5 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间主要研究成果 |
（8）流域水库群蓄滞洪区综合防洪调度研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 选题背景与研究思路 |
| 1.3 流域水库群蓄滞洪区防洪调度综合研究综述 |
| 1.4 本文主要研究内容与框架 |
| 2 高效解算一维枝状河网模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 高效解算一维枝状河网模型 |
| 2.3 算例验证与分析 |
| 2.4 实例计算与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 水库库区洪水传播时间与库容变化规律研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 库区洪水传播变化规律 |
| 3.3 库容变化规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 水库群联合防洪调度研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 研究流域及其防洪调度目标 |
| 4.3 基于调度规则的水库群联合常规防洪调度 |
| 4.4 基于深度神经网络的水库群联合防洪调度 |
| 4.5 耦合河网模型的常规防洪调度模型 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 蓄滞洪区防洪调度研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 蓄滞洪区洪水演进精细化模拟模型 |
| 5.3 应急疏散避洪转移模型 |
| 5.4 实例分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 流域综合防洪调度体系与信息化技术研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 流域综合防洪调度研究——以汉北河流域为例 |
| 6.3 流域防洪调度信息化技术研究与应用 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1:攻读博士期间发表的学术论文 |
| 附录2:攻读博士期间完成和参与的主要科研项目 |
| 附录3:攻读博士期间与导师合作完成的发明专利 |
| 附录4:攻读博士期间获得的奖励 |
（9）长江上游控制性水库群联合防洪调度及库容分配研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 防洪调度研究现状 |
| 1.3 研究对象概况 |
| 1.4 本文研究内容及论文框架 |
| 2 剩余防洪库容最大的库群联合防洪调度研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 剩余防洪库容最大为目标的模型建立 |
| 2.3 模型解算方法 |
| 2.4 川江河段剩余防洪库容最大防洪调度实例研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 防洪库容效益最大的库容分配研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 防洪库容效益概念 |
| 3.3 防洪库容效益最大的库容分配方法 |
| 3.4 以李庄为防洪控制点的库容分配实例研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 长江上游控制性水库群联合防洪优化调度研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型建立 |
| 4.3 模型解算方法 |
| 4.4 长江上游控制性水库群联合防洪优化调度结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 长江上游控制性水库群联合防洪调度规则研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 长江上游控制性水库群模拟-优化模型 |
| 5.3 长江上游控制性水库群联合防洪调度规则实例研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读学位期间参与的科研项目 |
| 附录2 攻读学位期间发表的论文 |
（10）考虑径流随机性的水库防洪优化调度模型与求解方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容和章节安排 |
| 2 流域水库群入库径流随机描述模型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 马尔柯夫过程 |
| 2.3 基于水文随机模拟模型推求径流状态转移概率 |
| 2.4 基于Copula函数推求径流状态转移概率 |
| 2.5 实例研究与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 流域水库群联合防洪优化调度通用模型研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 流域水库群联合防洪优化调度通用模型 |
| 3.3 流域水库群联合防洪优化调度通用模型求解方法 |
| 3.4 实例研究与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 水库防洪随机优化调度研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 水库防洪随机优化调度模型 |
| 4.3 水库防洪随机优化调度模型求解方法 |
| 4.4 实例研究与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士期间参与的科研项目 |
| 附录2 攻读硕士期间发表的论文 |
四、并联水库群防洪联合调度库容分配模型研究与应用（论文参考文献）
- [1]集合降雨预报在并联水库汛期起调水位动态控制中的应用及其风险分析[D]. 赵熙. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]梯级水库群多目标优化调度研究[D]. 乔英. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [3]水库防洪预报调度及其风险动态变化特性研究[D]. 孙方剑. 大连理工大学, 2020(02)
- [4]基于生态的白洋淀上游典型水库联合供水优化调度研究[D]. 李欣眙. 济南大学, 2020(01)
- [5]三门峡-小浪底水库联合防洪优化调度研究[D]. 王徐洋. 华北水利水电大学, 2020(01)
- [6]水库群优化调度中的结构分析方法研究进展[J]. 周婷,戚王月,金菊良. 长江科学院院报, 2020(12)
- [7]变化环境下梯级水库群汛限水位联合优化设计与实时防洪风险研究[D]. 孟雪姣. 西安理工大学, 2019
- [8]流域水库群蓄滞洪区综合防洪调度研究与应用[D]. 卢程伟. 华中科技大学, 2019
- [9]长江上游控制性水库群联合防洪调度及库容分配研究[D]. 周华艳. 华中科技大学, 2019(03)
- [10]考虑径流随机性的水库防洪优化调度模型与求解方法研究[D]. 罗成鑫. 华中科技大学, 2019(03)