基于供配水原则的水库群联合供水调度模型
水库优化调度
水库调度研究现状及发展趋势 摘要：实施梯级水电站群联合优化运行是统筹流域上下游各电站流量、水头间的关系，从而实现科学利用水能资源的重要手段，符合建设资源节约型、环境友好型社会的要求，是实现节能减排目标的重要途径，对贯彻落实科学发展观，促进流域又好又快发展具有重要意义。本文拟介绍水库调度研究现状及发展趋势，对工程实际具有重要的理论意义。 关键词：水库;优化调度;研究形状;发展趋势 随着水电发展的规划推进落实，大型流域梯级水库群将逐步形成，其联合调度运行必将获得巨大的电力补偿效益和水文补偿效益，同时在实际工程中也会不断涌现新的现象和问题。在新形势下综合考虑梯级上下游电站之间复杂的水力、电力联系，开展梯级水库群联合调度新的优化理论与方法应用研究，统筹协调梯级水库群上下游电站各部门的利益及用水需求，结合工程实际探索梯级水库群联合优化调度的多目标优化及决策方法，实现流域水能资源的高效利用、提高流域梯级水库群的联合运行管理水平乃至达到流域梯级整体综合效益的最大化，对缓解能源短缺、落实科学发展观、贯彻国家“节能 减排”战略以及履行减排承诺均具有重要的理论指导意义和工程实用价值[1]。 1 水库调度研究现状 水库调度研究，按其采用的基本理论性质划分，可分为常规调度(或传统方法)和优 化调度[2]。常规调度，一般指采用时历法和统计法进行水库调度;优化调度则是一种以 一定的最优准则为依据，以水库电站为中心建立目标函数，结合系统实际，考虑其应满足的各种约束条件，然后用最优化方法求解由目标函数和约束条件组成的系统方程组， 使目标函数取得极值的水库控制运用方式 [3]。 常规调度 常规调度主要是利用径流调节理论和水能计算方法来确定满足水库既定任务的蓄泄过程，制定调度图或调度规则，以指导水库运行。它以实测资料为依据，方法比较简单直观，可以汇入调度和决策人员的经验和判断能力等，所以是目前水库电站规划设计阶段以及中小水库运行调度中通常采用的方法。但常规方法只能从事先拟定的极其有限的方案中选择较好的方案，调度结果一般只是可行解，而不是最优解，且该方法难以处理多目标、多约束和复杂水利系统的调度问题。 优化调度 为了充分利用有限的水资源，国内外从上世纪50年代起兴起了水库优化调度研究。其核心有两点:一是根据某种准则建立优化调度模型，二是寻找求解模型的优化方法。 1946年美国学者Masse最早引入优化概念解决水库调度问题。1955年美国人Little[4]采
水库调度规程编制导则 试行
水库调度规程编制导则（试行） 1 总则 为保障水库大坝安全，促进水库综合效益发挥，规范水库调度规程编制，依据《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防洪法》、《水库大坝安全管理条例》等法律法规，编制本导则。 本导则适用于已建大中型水库、坝高15米以上或总库容100万立方米以上小型水库调度规程的编制，其他小型水库参照执行。 水库调度规程是水库调度运行的依据性文件，应明确水库及其各项调度的依据、调度任务与调度原则，调度要求和调度条件，调度方式等。 水库调度规程按管辖权限由县级以上水行政主管部门审批，调度运用涉及两个或两个以上行政区域的水库，应由上一级水行政主管部门或流域机构审批。水库汛期调度运用计划由有调度权限的防汛抗旱指挥部门审批。 当水库调度任务、运行条件、调度方式、工程安全状况等发生重大变化，需要对水库调度规程进行修订时，应进行专题论证，并报原审批部门审查批准。 编制水库调度规程以初步设计确定的任务、原则、参数、指标为依据。特定条件下，或情况特殊的水库，应根据水库实际运用情况和工程安全运用条件，分析确定调度条件和依据，并经审查批准。
水库调度应检查“安全第一、统筹兼顾”的原则，在保证水库工程安全、服从防洪总体安排的前提下，协调防洪、兴利等任务及社会经济各用水部门的关系，发挥水库的综合利用效益，要兼顾梯级调度和水库群调度运用的要求。 编制水库调度规程应收集与水库调度有关的自然地理、水文气象、社会经济、工程情况及各部门对水库调度的要求等基本资料，并对收集的资料进行可靠性分析和合理性检查。 水库调度规程应按“责权对等”原则明确水库调度单位、水库主管部门和运行管理单位及其相应责任与权限。 水库调度规程由水库主管部门和水库运行管理单位组织编制，水库主管部门和水库运行管理单位应委托有相应规划设计资质的单位编制。 水库调度应采用成熟可靠的技术和手段，研究优化调度方案，提高水库调度的科学技术水平。 编制水库调度规程，除应遵循本导则要求外，还应遵循国家现行有关法律法规、规章标准的要求。 2 调度条件与依据 水工建筑物及金属结构安全运用条件 明确水库各水工建筑物的安全运用条件。 明确水库各金属结构设备的安全运用条件。 明确水库调度过程中的工程安全监测与巡视检查要求。
水库群优化调度总结报告
水库群优化调度总结报告 -----水文专业 姓名： 学号： 专业： 时间： 河海大学文天学院 2013年9月
目录 一、概述 (3) 二、线性规划非线性规划方法 (4) 2.1 线性规划 (4) 2.2 非线性规划 (4) 三、动态规划（DP） (4) 四、增量动态规划（IDP） (6) 五、两时段滑动寻优算法（POA） (6) 六、轮库迭代法 (7) 七、总结 (7)
一、概述 水库优化调度是一个多阶段决策过程的最优化问题, 是在常规调度和系统工程的一些优化理论及其技术的基础上发展起来的。其基本内容可描述为:根据水库的入流过程,遵照优化调度准则,运用最优化方法,寻求比较理想的水库调度方案,使发电、防洪、灌溉、供水等各部门在整个分析期内的总效益最大。通过水库优化调度，可以解决各用水部门之间的矛盾，经济合理地利用水资源及水能资源，因而，在现今我国乃至世界水资源贫乏、开采利用不合理的情况下，水库优化调度具有非常重要的意义。开展水库的优化调度研究工作，提高水库的管理水平，几乎在不增加任何额外投资的条件下，便可获得显著的经济效益。 关于水库优化调度的研究最早从20世纪40年代开始，美国人Mases于1946年最早将优化概念引入水库优化调度。国内的相关研究则是从上世纪60年代起步。华中科技大学的张勇传是国内水库优化调度的开拓者。这些年，随着系统工程优化理论和数学规划理论的日臻完善，随着计算机技术在这两大领域的应用，水库优化调度的方法也愈加丰富。从径流描述上分，一般可分为确定型和随机型两种；从所包含的水库数目划分，可分为单库优化调度和水库群优化调度两方面。单从优化调度所采用的优化方法划分，一般可分为线性规划、非线性规划、动态规划、增量动态规划、两时段滑动寻优算法和轮库迭代法等。
岩滩水库供水期调度方式分析
岩滩水库供水期调度方式分析 摘要：通过对岩滩水库供水期多年运行数据资料（特别是岩滩上游龙滩水库建成之后）进行统计、对比和分析，研究供水期水库重复利用水库库容及次数，分析不同条件下水库水位的消落方案和最低控制范围，总结出龙滩水库建成后岩滩水库供水期最佳运行调度方式，以便提高水能资源利用，达到供水期发电效益最大化的目的。 关键词：供水期调度方式分析 引言 岩滩电站自1992年首台机组发电以来，水库蓄水发电已经接近二十年，岩滩水库供水期的调度方式已经比较成熟。2006年岩滩上游龙滩水库开始蓄水并于次年发电之后，岩滩水库供水期在调度方式上有了很大的变化，但经过几个供水期的调度运行，对岩滩水库也已可以比较科学、合理的进行调度运行。如今，岩滩水库供水期科学、合理的调度运行方式在整个供水期内发挥出了明显的效益。一、流域水文气象及工程概况 （一）流域及龙滩工程概况 红水河流域属亚热带气候，为高温多雨地区，暴雨成因主要由锋面、高空低涡、低槽、台风等天气系统产生，常发生局部性暴雨。流域内年降水量约为1500mm左右，降雨多集中在5～9月，此间的降雨量约占全年降雨的70%以上，相应年来水量也集中在5～9月，10月底汛期结束。
龙滩水电站位于岩滩水电站上游，是一个以发电为主，兼有防洪、航运、养殖等综合效益的水利水电枢纽工程。2006年9月水库初期蓄水，2007年6月第一台机组发电，2009年12月一期机组全部投产发电。目前龙滩水电站正常蓄水位375m，相应库容162.1亿m3，死水位330m，相应库容50.6亿m3，有效库容111.5亿m3，库容系数0.216，水库具有年调节能力。 （二）岩滩水电站概况 岩滩水电站位于广西大化县岩滩镇，是红水河综合利用规划10个梯级的第5级电站。电站地处红水河的中游，坝址位于大化县盘阳河口下游8km处，距上游龙滩水电站166km,距下游大化水电站约83km，坝址以上流域面积106580km2，多年平均流量1770m3/s，多年平均年径流量558亿m3。其开发任务是以发电为主，兼有航运任务。 岩滩水电站于1992年9月第一台机组并网发电，1995年6月4台机组全部建成并网发电，电站保证出力为376.2mw，设计多年平均发电量为57.66亿kw.h。岩滩水库总库容为34.3亿m3，水库正常蓄水位223m，正常蓄水位以下库容26.12亿m3。天生桥一级投运后岩滩水库的死水位为212m，原设计汛期（5～9月）限制水位219m，10月份蓄水至223m，2004年开始岩滩水库实施汛限水位动态控制运行方式，当入库流量小于1100m3/s时库水位按照入库流量-最高库水位曲线运行，运行最高库水位可以到222.5m，入库流量大于11000m3/s时汛限水位继续按219m控制。
“水库群优化调度”教学大纲
《水库群优化调度》教学大纲 一、课程编号：0101041 二、课程名称：水库群优化调度 (Optimal Operation of Reservoir Systems) 三、学分、学时：1学分； 16学时 四、教学对象：水文与水资源工程专业本科生 五、开课单位：水资源环境学院 六、先修课程：水利计算，运筹学，工程经济学 七、课程性质、作用、教学目标 本课程为水文与水资源工程专业选修课程，主要讲解最优化理论在水库运行管理中的应用。通过学习使学生能从事水电系统运行管理，水库运行管理，水利系统综合规划等方面的工作。 八、教学内容 第一章概述 第一节引言 第二节系统与系统分析 第三节径流特征及其处理 第二章单库发电优化调度 第一节引言 第二节动态规划模型 第三节动态解析模型 第四节水电站机组负荷分配 第三章库群发电优化调度 第一节数学模型 第二节增量动态规划轮库迭代优化算法 第三节动态解析模型 第四章水库防洪优化调度 第一节引言 第二节单库最大削峰准则调度 第三节单库破坏历时最短调度 第四节库群防洪优化调度 第五章水电站水库随机模型 第一节随机模型的特点与径流描述方法
第二节有预报的随机模型 第六章水库供水调度 第一节确定性模型 第二节随机线性规划模型 第三节机遇约束模型 第七章实例 九、实践性环节的内容、要求 十、多媒体教学手段运用的内容、要求及占用学时（或学时比例） 十一、教材与参考书 教材：陈乐湘主编《库群优化调度》，自编讲义。 参考书：长江流域规划办公室，河海大学，丹江口水利枢纽管理局合编 《综合利用水库调度》水利电力出版社，1990。 十二、考核方式 笔试 十三、教学大纲说明 （一）本课程的性质和任务 本课程为水文水资源工程专业选修课程，主要讲解最优化理论在水库运行管理中的应用。通过学习使学生能从事水电系统运行管理，水库运行管理，水利系统综合规划等方面的工作。 （二）本课程的基本要求 学生学完本课程后应达到以下基本要求； 1.掌握不同时间尺度的径流描述方法； 2.掌握利用动态规划求解单库发电优化调度问题； 3.掌握轮库迭代优化算法在库群优化调度中的应用； 4.掌握防洪库群优化目标确定及优化调度模型的建模与求解； 5.了解水电站水库调度的随机模型； 6.掌握供水水库调度的确定性模型。 （三）本课程与其它课程的联系与分工 本课程与水利计算、工程经济学、运筹学基础，概率论与数量统计等课程有联系，原则上，本课程应在上述课程之后进行。 径流调节的基本原理在水利计算课程中讲授。 工程水文学中的径流系列计算，设计洪水计算，典型年选择等内容不在本课程中讲授，本课程只将以上内容作简要回顾。
水库调度方案
水库调度方案 1电站水库调度运行方案 一、概况 1、流域特性 ***电站水库位于****县北部距县城51公里的****乡***村附近***河上，***河是***江流域***江支流的一条分支，发源于广西**********（海拔20XX米），河流自北向东南，长公里，干流平均坡降%，流经*******乡、*****乡、*****乡，在****乡镇所在地三江门汇入****江。 2、水文气象特性 ***河流域地属中亚热带季风气候，气候温和，雨量充沛，多年平均气温℃，极端低温-3℃，极端高温℃，多年平均降雨量2127毫米，电站有记录的最大年降雨量3251毫米，最大12小时降雨量毫米，连续72小时最大降雨量毫米，为广西降雨较多地区之一，但全年分配不均，多集中在4-9月份，占70%，多年平均蒸发量毫米，多年平均日照时数小时，多年平均气压多年平均相对湿度79%，多年平均风速/s，多年平均最大风速16m/s，风向多为NE。 3、工程情况 ***电站水库始建于20XX年，20XX年建成，工程等别Ⅲ等。拦河大坝为碾压混凝土重力坝，大坝等级为3级，最大
坝高米，坝顶高程米，坝顶长度137米。溢流坝布置在中部，溢流坝段长59米，溢流前缘长56米，堰顶高程402米。左岸重力坝段长米，右岸重力坝段长米。坝址以上控制集雨面积157平方公里，水库总库容1500万立米，有效库容万立米。坝后引水式发电厂房布置在右岸，发电引水隧洞主洞长米，厂房面积941平方米，厂房距大坝约70米。***河为山区河流，落差较大，河谷狭窄，山洪瀑涨瀑落，洪枯水位变幅较大。 ***电站是***河梯级电站的第二级，装机容量3×1000kW，年设计发电量1323万kWR26;h。 二、工程等级及防洪标准 工程等别Ⅲ等，电站规模为小型。按规定采用的防洪标准洪水重现期100年，如下表：（见附表1） 三、水库高度原则 在保证安全的前提下，充分发挥水库发电效益。当安全与效益二者发生矛盾时，效益服从安全。 水库运行水位不得低于死水位，水库水位日降幅尽量不超过5m。 当水库水位上涨至及以上时，电站打开发电尾水闸阀进行辅助排水。 四、水库调度计划及方案 1、水库调度计划
水库联合调度演练计划
二0一七年钟前、白石水库联合调度演练 计划 为提高钟前、白石两水库管理站对突发性事件的防范与应急处理能力，进一步建立统一、快速、协调、高效的预警和应急处置机制。强调“以人为本、预防为主、协调一致、可操作性”的原则，结合水库管理人员岗位技能学习组织本次水库防汛应急演练。 一、背景 1、钟前水库自2016年开始创建水库工程标准化管理，同年6月份由钟前水电站组织水库管理人员自行编写了水库管理手册，经市水利电力总站审核批准后于7月1日开始试用。手册将水库的所有的管理事项进行了梳理，并针对每个管理事项设定岗位人员，对每个事项制定了操作流程。经过一年的使用大部分管理流程与实际管理工作能相对应，具有较强的可操作性。但在这一年的时间里钟前水电站管辖的几座水库均没有出现洪水过程，洪水调度工作没有进行实际操作演练。白石水库今年也被列入标准化管理创建单位，在今年的3月份编写了标准化管理手册并于4月份经市水利电力总站审核批准后开始试用。洪水调度流程没经过演练。 2、按照规定每年的汛前需要对机电设备进行一次试运行，检验设备的可靠性。 3、各岗位人员的执行能力需要考核和提高，对整个防汛应
急流程是否合理需要用演练来检验流程的合理性，特别是放水预警、备用柴油发电机组运行操作、闸门启闭操作、洪水调度计算等流程和台账是否合理、下游行洪通道人员撤离工作、通讯设备是否可靠以及管理平台操作是否熟练等。 二、目的 通过演练牢固树立参演人员安全责任意识；有效提高职工岗位操作技能和对突发性事件的应急处理能力，提高相关人员应急反应能力和组织协调能力，明确岗位职责和调度权限。整体提高对突发性事件的防范与应急处理能力，做到有计划、有步骤、有准备地防御洪水，迅速、及时和有效控制险情，保证水利工程及下游人民群众生命财产安全。 三、参演人员：全体水库管理人员、钟前水电站班子成员、 水电总站领导。 四、内容及步骤： 事件与险情：时间7月 X日，受XXX台风影响，水电总站启动X级防台应急响应，相关人员进岗到位。从7月 X日 X 时开始连续降雨，黄坦坑水库已经溢流；钟前水库水库水位升至120米，接近汛控水位。根据气象部门的雨情预测未来5小时内有特大暴雨，此时接防汛办放水泄洪调度令。受台风影响电力线路因故障而停电。 步骤： 1、操作指令签发；
跨流域水库群联合调度规则研究ReservoirOpera.
Journal of Water Resources Research 水资源研究, 2015, 4, 216-227 Published Online June 2015 in Hans. https://www.360docs.net/doc/2f18467726.html,/journal/jwrr https://www.360docs.net/doc/2f18467726.html,/10.12677/jwrr.2015.43026 Reservoir Operating in Multi-Reservoir for Water Transfer System Na Liu, Yu Li, Wei Ding, Bo Xu, Chi Zhang Institute of Water Resources & Flood Control, Dalian University of Technology, Dalian Liaoning Email: nicolena1215@https://www.360docs.net/doc/2f18467726.html, Received: Jun. 2nd, 2015; accepted: Jun. 22nd, 2015; published: Jun. 25th, 2015 Copyright ? 2015 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.360docs.net/doc/2f18467726.html,/licenses/by/4.0/ Abstract In the inter-basin reservoirs joint scheduling, pilot scale to determine reservoir design reliability after each water user and allowed to happen damage depth of competition. Usually different damage depth of water is allowed to happen and is a constant value, when more or less the same in a continuous impact on reliability of water supply. In this paper, aiming at this problem, consider optimizing damage depth when scheduling rules to improve the reliability of water supply, in order to meet the requirements of water supply. Based on the H reservoir, Dahuofang reservoir and Biliuhe reservoir of inter-basin water transfer project as an example, in conventional scheduling rules and optimization after damage depth of water supply reservoir group of scheduling rules of joint scheduling, and carries on the comparative analysis of two kinds of scheduling schemes. Points out the advantages and disadvantages of two kinds of schemes for reservoir dispatching decision-making department provides a new thought of scheduling. Keywords Inter-Basin Water Transfer and Supply, Optimized Dispatching, Combined Dispatching Chart, Destroy Depth 跨流域水库群联合调度规则研究 刘娜，李昱，丁伟，徐博，张弛 大连理工大学，水资源与防洪研究所，辽宁大连 Email: nicolena1215@https://www.360docs.net/doc/2f18467726.html, 收稿日期：2015年6月2日；录用日期：2015年6月22日；发布日期：2015年6月25日 作者简介：刘娜(1990-)女，甘肃定西人，硕士研究生，主要从事水资源规划及水库优化调度研究。
水库群联合防洪优化调度分析
176农业工程与能源Agricultural Engineering and Energy2017年8月下 水库群联合防洪优化调度分析 罗 福 （湖南九一工程设计有限公司，湖南 长沙 410007） 摘 要：水库群联合防洪调度，是一种非工程性的防洪措施，通过对不同水利工程防洪功能的优化组合，提高水库群的综合防洪能力，达到资源利用效率最大化。文章从水库群联合防护优化调度的含义、必要性和相关技术手段等角度进行研究和分析，为相关领域的研究和实践提供参考。 关键词：水库群；联合防洪；优化调度 中图分类号：TV697.1+2 文献标志码：A文章编号：1672-3872（2017）16-0176-01 我国是一个河流众多的国家，在汛期到来时，水库的防洪能力一定程度上影响着当地居民生产生活的安全和稳定。因此，对于水库的防洪能力要始终重视，通过多种手段提升和发展水库群的防洪能力。其中，水库群联合防洪优化调度，就是一项重要的非工程性措施，对当前水库的管理、防洪能力的提升、防灾减灾工作的开展有着重要的影响[1]。 1 水库群联合防洪优化调度概念 水库是一种流域开发水利资源的工程性措施，有着调节洪峰、储蓄洪水、减轻甚至避免洪涝灾害的作用。一条河流的主干道和支流都可以建造水库，这样的一系列水库称为水库群。水库群联合调度，是指对流域内具有水文、水利、水力关系的成群、成组的水库进行统一的协调调度，划分不同的区域或任务，共同承担流域内水库的任务和功效。水库群防洪联合调度是指，采用联合调度的方式确保流域内各个水库大坝安全，并且承担各水库上、下游的防洪任务，是联合调度中的首要工作任务，具有着重要的工作意义。 2 水库群联合防洪优化调度的方式 水库群联合防洪优化调度是一个系统性的过程。首先，要根据流域内水流、水量等进行准确的测量，通过超级计算机等对于短中长期内的天气进行预报，并推算出河流相应的水文变化；其次，根据数据和计算机技术，通过运算建立调度模型，明确防洪调度目标，并制定相应的处理方案和应急预案；最后，要在实际实施过程中，结合调度模型对水库群进行统一的协调和安排，通过蓄洪泄洪、削峰错峰等方式，减少水库群的最大泄洪量，达到防洪减灾的目的[2]。 在我国实际的水库群联合防洪优化调度中，两种具有比较具有典型代表意义和研究分析价值的模式是：长江上游水库群的联合调度和资水流域的梯级水库群联合调度。长江上游水库群联合防洪优化调度，主要以三峡水库为核心，承担长江中下游地区的防洪，以向家坝水库和溪洛渡水库为骨干、承担川渝河段的防洪，两座水库的防洪库容可以联合使用；以金沙江中游群、雅砻江群、岷江群、嘉陵江群和乌江群五个群组为主要分支，承担各江域流段的防洪任务。 目前，纳入长江上游水库群联合调度的水库，已达到21座，水库总库容约1000亿m3，防洪库容360亿m3。在长江上游的联合防洪调度中，在5～10月的洪水期，做好各个流域内的水文监测和降雨量预报，按照遏制洪源和就近原价将洪水解耦到相应的水库或水库群中。如在汛期，三峡水库要逐步加大下泄流量，通常维持在1万m3/s以上，加快水位削落进度，其他的水库如溪洛渡水库水位要低于限制水位，预留防洪库容最好达到40亿m3以上；向家坝水库也要远低于防洪限制水位至少10m以上，保证水库的防洪应对能力[3]。—————————————— 作者简介： 罗福（1983-），男，湖南长沙人，中级，研究方向：水利工程。 资水流域的梯级水库群联合调度是优化后的联合梯级防洪调度模式，将二个梯级当作一个整体,发挥流域内相近水库群间的库容补偿调节作用。利用梯级上游水库的防洪库容将洪峰进行削减，再发挥梯级水库间的库容补偿作用，利用梯级下游水库对洪峰进行二次削减，调节上游水库无力调蓄的洪量，将防洪任务层层递减，达到防洪减灾的目的。因此，资水流域的水库群建设也是梯级开发，主要有孔雀滩222.0m、筱溪198.0m、柘溪167.2m、东坪94.0m、金塘冲61.7m、白竹洲48.7m、修山42.7m、史家洲34.0m等13级。 资水流域全年径流量平均在252亿m3左右，最大径流量通常在4～7月，以此建立新型联合调度模型，制定相应的调度方案和调度任务。在水库群联合防洪调度中，利用处于梯级上方的柘溪水库的防洪库容，削减洪峰，调蓄洪量，分担梯级下方的金塘冲水库的防洪任务，减轻了金塘冲水库的防洪压力,提高防洪效益，同时保证水位低于防洪限制水位160.3～163.3m，实际库容低于防洪库容7.0～10.5亿m3。 3 水库群联合防洪优化调度系统和技术 目前，随着计算机应用技术的普及和发展，水文测量、天气预报精准度的提高，以及系统管理决策科学理论的完善，共同推动着水库群联合防洪优化调度走向智能化、专业化的方向发展。构建完善、科学、高效、准确的水库群防洪调度系统，涉及的内容包括洪水的预报、预测模型、洪水的演化、优化计算及水库群优化调度模型。其中，水库群优化调度模型是防洪调度系统的关键。水库群优化调度模型的优化运算方法，也要因地制宜，较为普遍和常见的数学方法有线性规划、非线性规划、动态规划等优化方法，较为先进的有模糊数学理论、人工神经网络理论、遗传算法、层次分析法等多种新引入的数学理论方法。 4 结束语 水库群联合防洪优化调度的实际操作是一个较为复杂和系统的过程，主要是通过削峰错峰、梯级调度等方式，但是随着计算机应用技术及相关水利建设、水文测量、天气预报等技术的发展，水库群联合防洪优化调度也会出现更加多样、更加实用的技术和理论，这一领域也会得到更好的发展。 参考文献： [1]李雨,郭生练,李响,等.三峡水库与清江水库群联合防洪优化 调度[J].武汉大学学报(工学版),2011(5):581-585+593. [2]黄丹璐,马一鸣,徐冬梅,等.水库群联合防洪优化调度研究[J]. 能源与环保,2017,(1):65-70. [3]金兴平.长江上游水库群2016年洪水联合防洪调度研究[J].人 民长江,2017(4):22-27. （收稿日期：2017-8-13）
长江上游水库群联合调度方案
附件： 2014年度长江上游水库群联合调度方案 根据《中华人民共和国水法》《中华人民共和国防洪法》《中华人民共和国防汛条例》《中华人民共和国抗旱条例》等相关法律法规及《长江流域综合规划（2012-2030年）》《长江流域防洪规划》《长江洪水调度方案》，为统筹协调长江上游水库群防洪抗旱、发电、航运、供水和水生态与水环境保护等方面的关系，充分发挥水库群综合利用效益，编制本方案。 本方案旨在统筹各水库（含水电站、航电枢纽，下同）所在河流防洪、水量调度与长江中下游防洪、水量调度关系，在流域遭遇大洪水时，充分发挥水库群对长江流域的整体防洪作用；实施有序逐步蓄水，提高水库群整体蓄满率，同时尽量减少集中蓄水对水库下游河段或长江中下游带来的不利影响；有效应对流域特枯水等突发事件。 一、纳入联合调度范围的水库 长江宜昌以上为上游，集水面积约100万平方公里。国家对长江上游规划了长江三峡、金沙江溪洛渡、向家坝等一批库容大、调节能力好的综合利用水利水电枢纽工程，水库群总调节库容1000余亿立方米、预留防洪库容500余亿立方米。2015年前可以投入运用且总库容1亿立方米以上的水库近80座，总调节库容600余亿立方米，防洪库容约380
亿立方米。 原则上，长江上游干支流总库容在1亿立方米以上的重要水库均应纳入水库群防洪和水量统一调度范围，但综合考虑上游水库的建设规模、防洪能力、调节库容、控制作用、建设进度等因素，纳入2014年度联合调度范围的水库包括：金沙江梨园、阿海、金安桥、龙开口、鲁地拉、观音岩、溪洛渡、向家坝，雅砻江锦屏一级、二滩，岷江紫坪铺、瀑布沟，嘉陵江碧口、宝珠寺、亭子口、草街，乌江构皮滩、思林、沙沱、彭水，长江干流三峡等21座水库（详见附图1及附表1），其中沙沱、草街两水库为首次纳入，金沙江梨园、观音岩两水库计划今年汛末下闸蓄水也一并纳入。 二、调度原则与目标 （一）调度原则 1、正确处理水库群防洪与兴利、局部与整体、汛期与非汛期、单库与多库等重大关系。通过水库群联合调度，实现流域上下游协调、干支流兼顾，保障流域防洪安全、供水安全、生态安全，充分发挥水库群综合效益。 2、坚持兴利服从防洪、电调（航调）服从水调的原则。各水库应按照《长江流域综合规划（2012-2030年）》和《长江流域防洪规划》的要求，汛期留足防洪库容，防洪和水量调度服从有调度权限的防汛抗旱指挥机构的统一调度。 3、长江上游水库群实行水库管理单位、省（市）防汛抗旱指挥部（以下简称“省（市）防指”）、长江防汛抗旱总指挥部（以下简称“长江防总”）、国家防汛抗旱总指挥
跨流域引水期间受水水库引水与供水联合调度研究
水 利学报SHUILI XUEBAO 2013年8月 文章编号：0559-9350（2013）08-0883-09收稿日期：2013-01-21 基金项目：国家自然科学基金资助项目（51079015） 作者简介：周惠成（1958-），男，吉林农安人，教授，博士生导师，主要从事水文水资源研究。E-mail ：hczhou@https://www.360docs.net/doc/2f18467726.html, 第44卷第8期 跨流域引水期间受水水库引水与供水联合调度研究 周惠成1，刘莎1，程爱民2，张春波3 （1.大连理工大学水资源与防洪研究所，辽宁大连116024；2.大连市水务局，辽宁大连 116001； 3.碧流河水库管理局，辽宁大连 116221）摘要：针对跨流域引水工程中受水水库引水与供水联合调度问题，建立了供水量最大与引水效率最高的多目标联合调度模型，并将其分解成两个单目标调度模型，应用长系列模拟优化的方法，求解受水水库引水与供水联合调度图及其调度规则。以大伙房水库输水应急入连工程规划为基础，采用本文建立的模型方法对其受水水库碧流河水库进行实例研究，先后求解引水期间水库最大可供水量以及如何高效引水的问题。结果表明，进行联合优化调度后，可提高跨流域引水的有效性，从而增加受水水库的综合效益。 关键词：跨流域引水；受水水库；调度模型；联合调度图；调度规则 中图分类号：TV212.3文献标识码：A 1研究背景 随着社会经济的快速发展，工业与生活用水需求增加，对于资源型缺水地区，主要靠挤占农业和生态环境用水以及超采地下水来满足新增的用水需求。为了缓解资源型缺水地区水资源的供需矛盾，实施跨流域引水工程，以增加工业与生活供水量为主要目的，同时返还被挤占的生态环境和农业用水，压缩地下水超采量。在跨流域引水后，受水水库所承担的任务及入流条件均发生较大变化，原有的调度规则及调度图将不再适用。水库调度不仅遵循供水规则，而且增加了引水规则；水库调度图不但有多目标供水控制线构成的供水调度图，而且还增加了由引水控制线构成的引水调度图，即需绘制引水与供水联合调度图。因此，研究跨流域引水期间受水水库科学合理的调度运用方式显得十分必要。 目前，一些学者对基于调度图的跨流域引水联合调度问题从规划和实施角度相继开展研究：王银堂等［1］针对多水源、多工程联合调度的水资源大系统，采用大系统分解协调的方法建立模型，将模拟技术与优化技术相结合，通过长系列水量调节，得到水源区和受水区水库的优化调度图；梁国华等［2］在考虑预报的情况下，对常规调度图做适当改进，进行受水水库预报调度方式的研究；Guo 等［3-4］通过建立二层规划模型，对调水控制线和供水调度图进行分层优化，确定跨流域引水水库群联合调 度规则。 本文将重点研究跨流域引水工程中受水水库的引水与供水联合调度问题。在受水水库的调度中，遇到的难题是：若按规划的引水量引水，则前期引水可能会由于后期水库天然来水多而弃掉；若引水量不足，则可能会由于后期水库天然来水少而供水发生破坏。因此，需要通过制定合理的受水水库引水与供水联合调度图及其调度规则，来缓解引水与供水之间的矛盾，提高长距离引水的有效性；并在规划引水量的约束下，使水库供水量达到最大。为解决以上问题，本文提出推求受水水库联合优化调度图的长系列模拟优化方法，即通过分析多目标的属性，将多目标调度模型分解为两——883
水库调度规程编制导则
水库调度规程编制导则（试行） 1总则 1.0 ．1 为保障水库大坝安全，促进水库综合效益发挥，规范水库调度规程编制，依据《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防洪法》、《水库大坝安全管理条例》等法律法规，编制本导则。 1.0 ．2 本导则适用于已建大中型水库，坝高15 米以上或总库容100 万立方来以上小型水库调度规程的编制，其它小型水库参照执行。 1.0 ．3 水库调度规程是水库调度运用的依据性文件，应明确水库及其各项调度的依据、调度任务与调度原则、调度要求和调度条件、调度方式等。 1.0 ．4 水库调皮规程按管辖权限由县级以上水行政主管部门审批。调度运用涉及两个或两个以上行政区域的水库。应由上一级水行政主管部门或流域机构审批。水库汛期调度运用计划由有调度权限的防汛抗旱指挥部门审批。 1.0 ．5 当水库调度任务、适行条件、调度方式、工程安全状况等发生重大变化，需要对水库调度规程进行修订时，应进行专题论证，并报原审批部门审查批准。 1.0 ．6 编制水库调度规程以初步设计确定定的任务、原则、参数、指标为依据。特定条件下，或情况特殊的水库，应根据水库实际运用情况和工程安全运用条件，分析确定调度条件和依据，并经审查批
准。 1.0 ．7 水库调度应坚持“安全第一、统筹兼顾”的原则，在保证水库工程安全、服从防洪总体安排的前提下，协调防洪、兴利等任务及社会经济各用水部门的关系，发挥水库的综合利用效益。要兼顾梯级调度和水库群调度运用的要求， 1.0 ．8 编制水库调度规程应收集与水库调度有关的自然地理、水文气象、社会经济、工程情况及各部门对水库调度的要求等基本资料，并对收集的资料进行可靠性分析和合理性检查。 1.0 ．9 水库调度规程应按“责权对等”原则明确水库调度单位，水库主管部门和运行管理单位及其相应责任与权限。 1.0 ．10 水库调度规程由水库主管部门和水库运行管理单位组织编制。水库主管部门和水库运行管理单位应委托有相应规划设计费质的单位编制。 1.0 ．11 水库调度应采用成熟可靠的技术和手段，研究优化调度方案，提高水库调度的科学技术水平。 1.0 ．12 编制水库调度规程，除应遵循本导则要求外，还应遵循国家现行有关法律法规、规章标准的要求。 2调度条件与依据 2.1水工建筑物及金属结构安全运用条件 2.1．1 明确水库各水工建筑物的安全运用条件。 2.1．2 明确水库各金属结构设备的安全运用条件。 2.1．3 明确水库调度过程中的工程安全监测与巡视检查要求。
水电站群联合优化调度系统
水电站群联合优化调度系统 技术简介 1.技术原理 用数学模型及方法解决水电站群优化调度应用问题，从科学问题出发，在技术系统的支撑下展开研究。对流域实测径流资料进行水文分析，对各电站基本参数进行拟合及整理；建立流域水电站群梯级优化调度模型，分析水电站群发电优化调度结果及进行调度规则研究，开发流域水电站群联合优化调度系统。 2.技术特点 首次在水库调度系统中引入大规模非线性优化求解软件GAMS，首次提出基于可行空间搜索的改进遗传算法；不仅在算法上解决了水库群优化调度“高维”问题，还开发了水库任意选择、灵活组合的复杂水电站群梯级联合优化调度系统。 3.解决的具体问题 ①以梯级水库群发电优化为主建立多目标数学模型，在兼顾多方利益条件下实现整体发电效益最大化。②开发“基于可行空间搜寻遗传算法”，实现对传统遗传算法的改进和创新。③采用“基于GAMS非线性规划法”，首次将GAMS软件应用于求解梯级水库群优化调度模型，实现了梯级水库群的多目标寻优。④实现了调度系统中水库的勾选，有效解决了水电站群水量利用效益最大化和流域不同投资主体水电站效益最大化的矛盾。⑤软件系统开发了常规、优化调度6个核心算法，提供多种调度依据。 技术指标 （1）以水库群发电量最大为主构建多目标决策数学模型。 （2）将GAMS软件首次应用于求解梯级水库群优化调度模型，应用可行空间搜索技术对遗传算法进行改进，有效解决梯级水库群的多目标求解问题。 （3）技术研究算法和系统软件开发分别在相关查新机构进行科技成果查新3次。（4）研发了基于非线性模型算法的水库群优化调度系统，取得计算机软件著作权3项。 （5）在重点期刊发表论文5篇，相关专利申请4项。 （6）经鉴定会专家鉴定，项目创新性突出，研究成果整体达到国际先进水平，其中，基于可行空间的优化搜索技术国际领先。 （7）该系统技术可平均提高流域水电站群总发电量2%～20%，对流域集控中心和各电站而言增加发电收益，对于电网公司可减少购电成本。 技术持有单位介绍 中国水利水电科学研究院隶属中华人民共和国水利部，是从事水利水电科学研究的公益性研究机构。历经50余年的发展，已建设成为学科门类齐全、人才优势明显的国家级综合性水利水电科学研究和技术开发的中心。 主要研究领域覆盖了水文学与水资源、水环境与生态、防洪抗旱与减灾、水土保持与江湖治理、农村与牧区水利、水利史、水力学、岩土工程、水工结构与材料、工程抗震、机电、自动化、工程监测与检测、风能等可再生能源、信息化技术等多个学科方向。 多年来，主持承担了一大批国家级重大科技攻关项目和省部级重点科研项目，承担了国内几乎所有重大水利水电工程关键技术问题的研究任务，取得了一大批原创性、突破性科研成果。
水库优化调度方法研究分析
水库优化调度方法研究分析? 崔瑞红，董增川 (河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京 210098) 摘要：水库优化调度对水资源的合理利用具有很重要的意义，本文从其调度所采用的优化方法方面分析了国内外水库优化调度的研究的进展。对几种代表性的方法在水库优化调度中的应用列表分析比较，最后对今后水库优化调度方法的研究发展作了展望。 关键词：水库优化调度，优化方法 1 概述 水库优化调度是一个多阶段决策过程的最优化问题, 是在常规调度和系统工程的一些优化理论及其技术的基础上发展起来的。其基本内容可描述为:根据水库的入流过程,遵照优化调度准则,运用最优化方法,寻求比较理想的水库调度方案,使发电、防洪、灌溉、供水等各部门在整个分析期内的总效益最大。通过水库优化调度，可以解决各用水部门之间的矛盾，经济合理地利用水资源及水能资源，因而，在现今我国乃至世界水资源贫乏、开采利用不合理的情况下，水库优化调度具有非常重要的意义。开展水库的优化调度研究工作，提高水库的管理水平，几乎在不增加任何额外投资的条件下，便可获得显著的经济效益。 关于水库优化调度的研究最早从20世纪40年代开始，美国人Mases于1946年最早将优化概念引入水库优化调度。国内的相关研究则是从上世纪60年代起步。华中科技大学的张勇传是国内水库优化调度的开拓者。这些年，随着系统工程优化理论和数学规划理论的日臻完善，随着计算机技术在这两大领域的应用，水库优化调度的方法也愈加丰富。从径流描述上分，一般可分为确定型和随机型两种；从所包含的水库数目划分，可分为单库优化调度和水库群优化调度两方面；另外，赵鸣雁等人从库群目标函数和相应的约束条件方面把水库优化调度划分为：显随机优化方法、隐随机优化方法、多目标优化模型、有预报的实时控制、启发式规划模型以及其他模型六种。单从优化调度所采用的优化方法划分，一般可分为线性规划、非线性规划、动态规划、多目标优化和大系统协调法、新算法等。本文从其用的优化方法方面进行总结和评述。 2线性规划非线性规划方法 2.1线性规划 线性规划是水库优化调度中较简单且应用广泛的规划方法。这种方法不需要初始决策，结果收敛于全局最优解，在大规模问题的求解中用的较多。1973年，Windsor最早把线性规划应用于水库群的联合调度[1]。Needham等人于2000年将线性规划的混合整数规划方法应用于Lowa and Des Moins River的防洪调度，指出作随机评价时，该方法耗时很多[2]。国内的王厥谋（1985）建立了一个线性规划模型进行防洪优化调度。许自达（1990）用线性规划方法求解了并联水库群联合调度。线性规划法计算效率低，由于水库优化调度是非线性和随机性，当调度的目标函数和约束条件很复杂时，需先用其他方法将问题线性化再进行求解。 收稿日期：2006-04-14 作者简介：崔瑞红(1982—) 女(汉族) 山西人 硕士研究生 主要从事水资源规划与管理的研究
基于聚合模型的水库群引水与供水多目标优化调度
基于聚合模型的水库群引水与供水多目标优化调度 吴恒卿1，2 ，黄 强1，徐炜3，习树峰4， 5 （1．西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地，西安710048；2．深圳市西丽水库管理处， 深圳518055；3．重庆交通大学河海学院，重庆400074；4．中山大学水资源与环境系，广州510275；5．深圳市水务规划设计院，深圳518000）摘要：该文以深圳市城市供水系统中的公明供水调蓄工程为例，对区域水资源的合理配置和高效利用展开研究。工程中 公明水库被用作城市供水的储备水源，以防止连续枯水年份或发生水污染等严重事件对城市供水构成的巨大威胁。为此，充分考虑调蓄工程的供水运行特点，将调蓄工程中的水库群聚合为“虚拟水库”，并建立调蓄工程的引水与供水调度模型；调度模型以引水量最小和公明水库换水量最大为目标函数，采用多目标遗传算法NSGA-II 对引水与供水调度模型进行优化求解。在此基础上，采用模糊优选方法在Pareto 优化解集空间中寻找满意解，并选择3个代表解对调蓄工程的供水进行模拟。对比与分析模拟计算结果，表明优化调度模型能够高效利用外流域引水资源和提高公明水库的水量交换。关键词：水库；优化；模型；水库调度；聚合水库；供水；引水；NSGA-II 算法doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.01.019中图分类号：TV697文献标志码：A 文章编号：1002-6819（2016）-01-0140-07吴恒卿，黄强，徐炜，习树峰.基于聚合模型的水库群引水与供水多目标优化调度[J].农业工程学报，2016，32（01）：140-146.doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.01.019https://www.360docs.net/doc/2f18467726.html, Wu Hengqing,Huang qiang,Xu Wei,Xi Shufeng.Multi -objective optimal operation for multi -reservoirs for water diversion and supply by using aggregation model[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineeri ng (Transactions of the CSAE ）, 2016,32(01):140－146.(in Chinese with English abstract)doi ： 10.11975/j.issn.1002-6819.2016.01.019https://www.360docs.net/doc/2f18467726.html, 收稿日期：2015-09-18修订日期：20152015-11-16基金项目：国家重大基础研究973（2011CB403302-2）；国家自然科学基金（51179148）；重庆市前沿与应用基础研究计划（cstc2015jcyjA0601）作者简介：吴恒卿（1976-），男，广东雷州人，高级工程师，在读博士，主要从事水资源系统工程研究。西安西安理工大学，西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地，710048。Email:waterwu2004@https://www.360docs.net/doc/2f18467726.html, Vol.32No.1Jan.2016 第32卷2016年农业工程学报 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering 第1期1月0引言 随着社会经济和人口的高速增长，城市供水需求不 断增大，而当地水源已不能满足用水需求，大部分大型城市面临发展性缺水、季节性缺水和水质性缺水的问题，外流域引水成为支撑城市发展的重要方式。跨流域引水工程则是改善城市用水现状，平衡地区水量分布不均的重 要手段。无论是本地水资源还是跨流域引水， 科学的管理和优化配置是水资源高效利用的基础[1-2]。 目前，国内外针对地区性供水系统的管理已有较多的研究成果。20世纪60年代科罗拉多大学针对需水量的估算及满足情况进行研讨，是水资源配置思想的最早体现，也是国外水资源优化配置研究的起点。1997年Dudley 和Zheng [1]将农作物生长模型和二维状态变量的随机规划模型相结合，该研究成果以模拟优化的方式对季节性灌 溉用水进行合理分配。随后，Willis 和Simonovic [2]以供水费 用最小和最小缺水损失为目标，采用线性规划模型建立地表水库和地下水库的联合优化模型，研究成果对提高该地区的水资源利用程度起到明显的效果。近年来，Helen 等[3]结合新兴的GIS 技术建立了基于风险优先级的水资源模拟系统（risk -based prioritisation system ，RBPS ），在此基础上进行了流域水资源配置研究的尝试。在国内，水资源分 配研究主要围绕水库的优化调度，其中贺北方等[4]对水库群的多目标最优控制模型和方法进行研究，在此基础上对灌区渠系优化配水进行研究。近年来随着中国经济的不断发展，城市及农业供水问题越来越突出，已有大量研究针对城市供水、农业灌溉排水和水质水量等相关问题进行深入研究[5-8]。 在上述研究中，大部分研究主要着眼于本地水资源的优化配置，然而跨流域调水系统通常涉及多个水库，水库群之间科学合理的引水、供水对整个系统的优化运行起着至关重要的作用。在跨流域调水工程的研究中，主要以受水水库目标效益最大化或以从引水水库和受水水库整体效益最大来确定引水量及引水方式[9-10]。胡尧文等[11]采用并行调节和聚合分解法分析分析了简单跨流域调水工程的引水原则。闫春程等[12]以受水水库引水量最小为目标，并进行优化计算，建立了大伙房跨流域调水工程的引水优化调度模型。梁国华等[13]建立辽宁省东水西调工程的用水与来水间的相关关系。王国利等[14]在实时调度中对预报信息的可行性进行分析，进行了大伙房跨流域调水工程的调度。 水库群的优化调度对区域水资源的合理配置和高效利用起着关键作用，开展水库群的优化调度研究具有十分重要的理论意义和应用价值。目前，在深圳城市供水系统中东江引水成为主要水源，为防止连续枯水年份或发生水污染等严重事件对城市供水构成的巨大威胁，公明水库被用作城市供水的储备水源，因此本文以公明供水调蓄工程的引水和供水调度为研究对象。首先充分考虑 140