长江上游控制性水库群联合防洪优化调度模型及其应用

摘要

论文以金沙江下游溪洛渡-向家坝梯级、岷江紫坪铺、大渡河瀑布沟和嘉陵江亭子口5个长江上游控制性水库组成的防洪系统为主体，针对下游重庆市防洪问题，在兼顾各水库自身防洪任务的情况下，根据洪水规模的大小，选择合适的防洪策略，开展水库群联合防洪调度模型及其应用研究，建立了3种不同的水库群联合防洪优化调度模型并分析各模型的效果和适用性。
　　（1）阐述了长江上游的防洪现状，回顾了水库（群）防洪调度的理论和发展历程。归纳了实例系统中各水库的防洪任务和调度规则，根据研究区域干支流来水量的不同，选择4个洪水典型年，采用同倍比放大法生成设计洪水。
　　（2）对于中小洪水，采用两种防洪策略，第一种以剩余防洪库容最大为目标建立模型，利用线性规划进行求解。提出一种水库剩余防洪库容权重的计算方法，分析剩余防洪库容权重对水库防洪库容分配的影响。第二种以安全度最大为目标建立模型，首先阐述常规安全度计算方法的不足，提出一种分段线性安全度的计算方法，利用混合整数线性规划进行求解，表明了分段线性安全度的优越性。
　　（3）对于大洪水，以最大削峰为目标建立模型，利用POA算法求解，提出一种适用于生成削峰模型初始可行解的计算方法。优化结果显示各典型年洪水的削峰效果各不相同，从洪水组成的角度分析了其原因。

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1 绪论

1.1 问题的提出

1.2 研究现状及趋势

1.3 本文框架和章节安排

2 水库防洪调度规则及设计洪水过程

2.1 溪洛渡-向家坝梯级防洪调度规则

2.2 紫坪铺水库防洪调度规则

2.3 瀑布沟水库防洪调度规则

2.4 亭子口水库防洪调度规则

2.5 设计洪水过程数据

2.6 本章小结

3 基于剩余防洪库容最大的水库群联合防洪调度模型

3.1 数学模型

3.2 水库剩余防洪库容权重

3.3 模型求解

3.4 结果分析

3.5 本章小结

4 基于分段线性安全度最大的水库群联合防洪调度模型

4.1 数学模型

4.2 模型的求解

4.3 结果分析

4.4 本章小结

5 基于削峰策略的水库群联合防洪调度模型

5.1 数学模型

5.2 求解方法

5.3 模型求解过程

5.4 结果分析

5.5 本章小结

6 总结与展望

6.1 论文的主要工作和结论

6.2 工作展望

致谢

参考文献