可变模糊决策理论及其在水库防洪调度决策中应用

首先建立可变模糊决策(优选)理论,提出以对立模糊集概念为基础的可变模糊决策模型与方法.其特点是模型及模型中的参数权向量可以变化以提高系统决策的可靠性.其次,根据水库调度决策中汛期各阶段目标重要性的不同,应用非结构性决策模糊集分析的二元比较法确定水库防洪调度目标的经验权重(主观权重).最后,将可变模糊决策模型与方法用于丰满水库洪水调度,实例表明,该方法科学实用,能够提高水库防洪调度决策支持系统的决策可靠性.     

防洪调度多目标决策理论与模型

根据我国防洪调度决策的特点,首先指出防洪调度决策是复杂的多目标决策问题。然后、建立防洪调度系统多目标决策的理论、模型与方法。其中包括多级模糊优选理论与模型、目标权重的确定等新颖内容。     

灌区库群系统水资源优化配置模型研究

以云南曲靖灌区为例，采用大系统分解协调技术对大型灌区水库群系统水资源优化配置问题进行了分析和研究；构建了水资源系统两级递阶分解协调模型，并给出了模型优化决策算法的程序框图．     

水库防洪风险预警与生态调度的研究及应用

水库防洪调度具有不确定性和实时性,何时何量下泄洪水不仅关系到防洪安全,而且对生态保护也是巨大挑战.为此提出水库防洪调度风险预警指标,在不同洪水级别下,确定合理的生态流量及生态保护策略;在分析水库防洪操作规线的基础上,将洪水实时入流情况与水库目前水位相结合,同时考虑未来洪水情势,对洪水进行监测.通过对现状洪水指标和未来6小时内洪水情势进行分析,在汛期不同阶段,确定防洪与生态调度之间的重要性顺序.以黄河上游龙羊峡水库、刘家峡水库联合防洪调度为研究对象,通过防洪预警的研究及应用,确定水库防洪调度风险程度指导多目标水库防洪、生态调度,为保障黄河安澜提供决策支持,对于支撑黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义.     

碧流河水库下游河道的现状防洪能力

针对缺乏实测流量资料的水库下游河道,利用一维河网模型系统MIKE11,采用多种工况组合,模拟计算并分析了碧流河水库下游河道主要断面的现状防洪能力。建模过程考虑水库调度与潮位等因素的影响:使用水库下游河道最新实测断面数据与网上遥感数据,参考设计资料,并结合计算经验综合确定计算模型参数。研究成果可为碧流河水库及其下游河道组成的联合调度系统提供决策支持。     

防洪系统实时优化调度的多目标决策模型

提出的水库防洪系统多目标决策模型，是以水库大坝安全、堤防安全、水库防洪保护区淹没损失最小为目标，首先生成实时防洪调度的多目标非劣解，然后以多个防洪效果指标为评判标准，寻找最佳协调解，该模型考虑了防洪系统各部分的特点，并可将专家经验结合到洪实时调度中，该法能有效地降低防洪系统的洪灾风险，是一种新的，有效的调度方法。     

面向防汛主题的信息集成研究与应用

根据防洪系统实际决策支持的需要,分析了面向防洪目标的决策主题类型与信息集成方式,应用树和图的思想表示数据结构,研究了描述各类防洪工程以及不同类防洪工程之间的拓扑关系的模型与方法;采用数据库技术、面向决策主题集成和用户界面与应用程序分离方法,建立了基于防洪工程拓扑关系的、面向防洪主题的、启发式的防汛信息服务模型.该模型融入了防洪减灾领域专家的经验与知识;在此基础上,通过应用程序的开发,实现了系统信息的快速获取与高度集成,在总体上和任一局部防洪区域内都能对防洪调度决策提供有效支持.     

响应调峰需求下梯级电站水库防洪调度方法研究

响应调峰需求下,当前梯级电站水库防洪调度方法只考虑防洪安全调度问题,未充分利用洪水资源。提出一种新的梯级电站水库防洪调度方法,给出梯级水库调峰需求模型,将模糊优选理论应用于梯级电站水库防洪调度中,给出梯级电站水库防洪调度目标函数,主要包括总发电量最大目标函数、占用防洪库容最小目标函数、理想末水位与调度末水位绝对值之差最小目标函数和总弃水量最小目标函数。将调峰需求目标函数看作约束条件,和上述目标函数共同构成梯级电站水库防洪调度目标函数。通过决策者经验知识的二元比较量化原理和方法对权重进行确定,通过模糊优选模型求解目标函数,从而获取不同方案针对优方案的隶属度,依据隶属度最大原则获取最优方案。实验结果表明,所提方法具有很高的调度性能,能够有效利用洪水资源。     

长江防洪系统网络分析分解协调优化调度研究

针对复杂的长江防洪系统优化调度问题,将大系统分解协调原理和网络分析方法相结合,提出了长江防洪系统网络分析分解协调优化调度方法,并运用１９３１年、１９３５年和１９５４的资料进行模仿真验证,计算结果表明：程序运算时间明显减少,更利于实时调度;通过不同方法比较分析,提出的方法在精度方面有所提高,适一处理三峡水库的分级调度问题。     

防洪减灾决策中的分解协调优化方法

研究了防洪减灾决策系统的一般结构、特征、目标及其应遵循的约束条件，在此基础上，构造了一种防洪决策的数学模型，分析了模型的特点及求解困难，提出了一种求解该模型的有效方法－系统分解协调方法，最后用实例演示了防洪决策系统中该种模型的具体构造及其求解过程，实例研究表明，系统分解协调方法是求解大型防洪减灾决策模型的有效途径和手段。     

基于风险分析的流域防洪系统调度决策模型研究

在已有成果的基础上,以长江流域为背景,将防洪系统联合调度模型和风险分析相结合,提出考虑入流洪水地区组成不确定性的防洪调度决策风险模型．该模型采用AR模型方法进行流量预报,对于预报误差,用一定置信水平下t分布估计误差的方差,从而求出流量过程误差的上下限,计算出未来发生的多种来水过程,为实时调度的贝叶斯决策和风险分析提供计算基础．在某联合调度方案下,可以进行风险分析计算,将一个复杂的随机调度决策问题转化为确定性调度决策问题．结果表明,该模型的计算工作量较一般随机生成模拟模型的计算工作量小得多,同时可以计算并保存可能大洪水情况下的调度应急方案．     

长江中游洪水调度研究（Ⅰ）：洪水调度的水文-水力学耦合模型

根据长江中游的实际特点,选择汊点分组解法求解河网矩阵方程,克服大型复杂区域内模型计算速度和整体性之间的矛盾。选择水文学-水力学模拟技术相耦合的集成措施,解决洪水调度中下边界难以确定的困难,在此基础上建立了洪水调度数学模型。模型在不同来水条件下均能取得较好的洪水调度模拟效果,能够根据调度原则,给出任意位置水位流量、蓄洪区进出洪量等详细信息,为防洪决策提供参考。     

降水预测在防洪决策风险分析中的应用

根据长江中游防洪决策实际问题，运用风险分析的理论和方法，提出了一种适用的、操作性强的防洪决策风险分析模型。该模型考虑了防洪专家根据经验所作的对未来降雨的，使专家们的预测信息得以量化并直接参与风险分析，开辟了一条开发利用防洪专家经验资源的新途径。     

基于洪水问题的洞庭湖湿地区域划分

为了充分发挥三峡水库对洞庭湖防洪的有利作用,缓解其对湖区湿地水文条件的影响,采用水文模型对城陵矶河段的洪水进行情景模拟,并分析了3口洪道的分流现状以及三峡水库运用后荆江防洪的泄流要求.结果表明,进一步提高洞庭湖的蓄洪功能、保护3口洪道的分流能力,仍是实现长江中游防洪安全的必要条件.由此,结合湖区城镇、产业分布与自然地理条件,按"人类活动集中区—扩大蓄洪区—蓄洪区—自然湿地"的梯级层次提出了划分洞庭湖湿地区域的框架.     

高陂水利枢纽超蓄淹没动态模拟及实景三维可视化

为研究水库洪水调度情况下的超蓄淹没风险,以韩江高陂水利枢纽为研究对象,基于二维浅水波方程和Villemonte堰流公式构建了库区超蓄淹没模型,模型合理可靠。考虑实际来水和调度方案的不确定性,模型中引入来水、调度方案等动态因子,实现了高陂水利枢纽超蓄淹没风险动态分析模型,并基于三维实景建模技术,实现了任意来水、调度方案下的超蓄淹没三维可视化模拟展示。研究成果可为高陂库区超蓄淹没风险预警预报、水库调度运行、避洪转移、防洪措施制定完善等工作提供决策支撑,也可为其它水库提供借鉴作用。     

流域防洪系统调度的评价指标体系探讨

针对复杂的流域防洪系统调度方案评价决策问题，在已有研究成果的基础上，初步提出相应的防洪系统调度评价指标体系原型．该指标体系不仅考虑了防洪系统内各个防洪构件(如各个水库、分蓄洪区)的运行目标，而且考虑了整体防洪系统运行目标．     

黄河流域水量调度的自校正控制模型

为克服单纯人工调水的局限,满足现代黄河水调工作的需要,建立了黄河流域水量调度的自校正控制模型。以防凌、防断流以及"公平分水"为模型控制目标,以黄河干流骨干水库为调节器,及时跟踪、掌握水调系统控制流量、引水流量、水库泄量、水位等状态参数,调节水库泄流、调整引水计划。运用该模型编制了黄河流域2001至2002水文年的水调方案并与当年实际情况对比。结果显示与实际水调情况下的控制断面流量平均偏差1.05%,小浪底水库下泄流量平均偏差2.77%,各省区耗水量平均偏差4.40%,省区耗水过程偏差14.37%。该模型目前已经在黄河水量调度中心投入运行。     

人类活动对长江径流量特性的影响

随着长江流域水资源开发利用程度的提高以及全球气候的变化,长江径流特性在一定程度上发生了变化.为分析人类活动对长江径流特性的影响,以万县、宜昌、汉口、大通、白河、仙桃6个水文站为研究对象,以丹江口、葛洲坝及三峡水库关闸蓄水时间划分研究时段,利用各站近50 a的日流量资料对比分析了各研究时段长江年、汛期、非汛期、月径流量变化特性.结果表明,水库对河流径流量的影响与水库库容大小、水库运行方式以及测站与水库的距离远近有关.     

梯级水库联合理想补偿调节研究

针对梯级水库群防洪调度问题，建立了一个梯级联合优化调度模型，并对此模型提出了一种联合理想补偿调节方式，通过对白山和丰满水库联合调度计算可得到良好的效果。