基于动态规划与灰狼算法的构皮滩水库防洪优化调度研究

鉴于防洪在不同时段的重要性不同,提出将防洪时段划分为防洪重点时段和非重点时段的求解思路,通过灰狼算法提供动态规划算法寻优的边界条件,动态规划算法影响灰狼算法适应度值的双向反馈循环机制,形成了一种耦合动态规划与灰狼算法的防洪模型高效求解算法。对构皮滩水库极端、常遇2场洪水进行求解,与实际相比控制断面洪峰流量削减了42%、43%,求解耗时为19.54、71.27 s,同等精度下动态规划耗时为90~141、300~500 s,表明所采用的耦合算法兼顾了求解效率和精度,综合了动态规划与灰狼算法的优点,可以为水库防洪调度模型的求解提供新的方案。

Excel规划求解在柱蚕水库库容曲线拟合中的应用

精准的库容曲线关系是科学合理实施水库调度的技术支撑,关系着水库的防洪安全和综合利用效益的充分发挥。本文介绍一种应用Excel软件中的图形处理和规划求解功能拟合柱蚕水库库容曲线,简化了手工绘制库容曲线的工作量,提高了定线效率及库容曲线精度。经过拟合后的曲线和函数表达式可直接用于计算机进行库容曲线的分析和应用处理。

城市防洪规划方案的综合评价模型

城市防洪规划方案综合评价系统是由许多自然技术指标和社会经济指标组成的多目标决策系统 ,其难点是如何定量该系统中各评价准则和各评价指标的权重。为此 ,本文探讨了把层次分析法 (AHP)作为评价模型的具体建模过程。针对AHP中判断矩阵的一致性问题 ,直接从判断矩阵的定义出发 ,提出用加速遗传算法 ,同时计算AHP中各要素的排序权值和检验判断矩阵一致性的新模型 (AGA -AHP)。理论分析和实例分析的初步结果说明 :AGA -AHP模型直观、可行且有效 ,计算结果稳定、精度高 。

用模糊综合评价法优选城市防洪标准

防洪标准与城市的政治、社会、经济与环境等多种因素有关，这些因素均具有一定程度的“不确定性”（或称“模糊性”）．本文以南方某大城市为例，介绍用模糊多因素、多层次综合评价法优选城市防洪标准的方法．先建立多目标多因素评价体系，再确定各指标的隶属函数与隶属度，用层次分析法确定各指标及效果的权重，最后定出城市防洪标准的决策向量．结果表明。

防洪水库（群）洪水优化调度的线性规划方法

分析了水库（群）防洪调度的基本原理和模型，以此为基础构造了一类线性规划模型，提出了两种变量替代解法，并分析了两种解法的优缺点及其适用条件，最后用实例验证了该法的有效性和实用性。

复杂防洪体系联合优化调度理论与方法研究进展

由水库群、蓄滞洪区、湖泊以及各种防洪工程措施组成的复杂防洪体系的联合优化调度已经成为我国各大流域防洪研究的重点。目前,这一研究领域主要采用系统分析理论与方法,如:线性规划、非线性规划、动态规划、网络流规划、大系统分解协调理论等方法。同时,大量的新理论、新算法的出现与引入极大地丰富了防洪优化调度的理论研究。为此,系统地回顾和总结了国内外防洪优化调度理论和模型研究的进展,并对复杂防洪体系联合优化调度进行了展望。

离散微分动态规划在水库优化调度中的应用研究

采用改进的动态规划即离散微分动态规划(DDDP)法,建立了单一水库多目标库优化调度模型,并以陆浑水库为例进行实例应用,求解得出陆浑水库优化调度结果。针对典型年优化调度,选取不同汛限水位作为调度方案,得出提高水库汛限水位十分必要的结论;对于长系列优化调度,优化后多年平均发电量比实际增加了54.9%,为制定合理的水库调度方案提供参考依据。实例计算表明,该方法简单、快捷,避免了常规动态规划中存在的因离散值过多而陷入的"维数灾"问题。

水库防洪优化设计模型

针对水库防洪设计常用的设计洪水地区组成法所存在的问题，应用概率论原理，建立了考虑水库泄流和下游区间洪水洪峰流量的各种可能遭遇情况，提出了水库防洪优化设计概率约束规划模型，并应用求解有约束非线性规划问题的可变容差法进行模型求解。实例计算结果表明，所建立的模型是合理的，求解技术可行且结果正确。

数字流域防洪模糊优化调度的应用研究

梯级水库调洪演算是“数字清江”工程中的重要内容之一,模糊优选动态规划方法是在动态规划求解的过程中采用模糊理论寻优的一种求取最优值的方法.文中给出了一种求解水库调洪演算的模糊优选动态规划模型(MDMFODP)的解法,讨论了模糊隶属度求解、动态规划寻优的具体实现.为解决MDMFODP模型在实际运用中出现的问题,提出了采用贪心算法求解方案.经过清江流域几次历史洪水资料数据的检验,计算结果表明该方法比利用常规调度方法具有更高的指标优异度、更长的调控时间以及更灵活的调度形式.

白山、丰满水库群实时洪水联合调度系统设计与开发

利用面向对象程序设计技术，在中文窗口平台下，设计开发了功能齐全、界面友好、操作灵活、信息丰富，具有很强实用性的白山、丰满水库群实时洪水联合调度系统，可迅速完成从实时遥测降雨信息的采集到两库产、汇流预报和洪水联合调度方案的制定、评价、选择的全过程，简要介绍了系统开发策略及系统设计中的一些主要关键技术及其实现过程，对开发其它水库及水库群防洪调度系统具有重要参考价值。

长江中游防洪减灾系统可持续性评价研究

长江中下游平原地区是我国经济发达地区,也是我国洪涝灾害最严重地区之一。根据长江流域可持续发展要求,提出两个问题,一是长江中下游平原区要走可持续发展之路,如何使区内社会经济发展与洪涝灾害相协调,这属于地区可持续发展问题;二是防洪减灾系统能否持久地发挥作用,为社会经济可持续发展提供保障,即防洪减灾系统可持续性评价问题。首先讨论了防洪减灾系统可持续性评价的基本涵义,提出了可持续性评价的5个准则,即功能持久性、风险最低性、经济可行性、环境可承受性及社会可接受性;其次,以长江中游平原分蓄洪工程为例,提出了相应的评价指标体系;最后,选择有效蓄洪量、蓄洪面积、围堤长度、耕地面积、区内人口、区内安全台面积等为指标,建立了分蓄洪工程可持续性评价模型———均衡规划模型,并进行了实例分析探讨。

水库防洪与补源优化调度及其风险分析

本文从洪水资源化与水资源可持续开发利用的角度建立水库防洪与补源优化调度的数学模型。利用流域产汇流模型计算入库洪水,并考虑短期降雨预报信息,将交互式生成技术与动态规划模型相结合来优化水库的调度方案,给出考虑洪水预报和降雨预报误差的水库防洪与补源优化调度风险率的定义与计算方法。将此模型和风险分析方法应用于大连市碧流河水库的防洪与补源联合优化调度中,对其风险值和补源效益进行了分析与计算。结果表明与常规调度相比,引洪补源优化调度能提高洪水资源利用率,补源效益十分显著。

大伙房水库防洪优化调度研究

根据大伙房水库的特点,建立了大伙房水库防洪优化调度模型,模型适应了水库错峰调度的需要。调度模型采用离散微分动态规划法进行求解,不但缩短了求解时间,而且计算得到的最优泄量过程较均匀,减小了下游的洪灾风险。此外,通过采用模糊优选方法,较好地解决了多目标方案的优选问题,为实时调度提供科学的决策支持,从而进一步提高了水库的防洪效益。

应用应急物流理论优化黄河防汛物资储备

黄河防汛抢险具有应急性、社会性、公益性以及专业性的特点,所用防汛物资的储备方式和储备量的确定是基于国库储备为主的较为单一的形式。随着我国社会主义市场经济体制的逐步完善,黄河防汛物资的储备也应考虑利用市场资源进行部分社会储备,以缓解单一储备方式带来的一些问题。将应急物流理论引入黄河防汛物资储备管理中,采用线性规划方法模拟优化国库实物储备量和社会储备量的比例,达到在保证抢险应急需要的前提下降低整体储备和物流成本的目的。

外滩通道工程盾构穿越苏州河防汛墙影响分析

上海市外滩通道工程中间段为盾构穿越苏州河防汛墙,该文通过ANSYS程序模拟盾构掘进,并把程序结果和经验公式计算结果进行比较分析,从而对盾构穿越苏州河防汛墙的实际施工进行指导。

基于粗糙熵理论的平原河网防洪规划方案评估模型

平原河网地区城市防洪规划方案的评估是模糊多目标多准则决策问题,其影响因素众多,情况复杂多变,针对目前防洪规划方案评估方法存在的不足,分析了城市防洪规划方案影响因素,建立了评估指标体系,将粗糙集和信息熵理论相结合,构建了基于粗糙熵理论的平原河网防洪规划方案评估模型,并将其应用于苏州市防洪规划方案评估中。结果表明,基于粗糙熵的防洪规划方案评估模型在保证了稳定性的同时也具有较高的精度,能为城市防洪规划方案的评估提供指导。

基于群居蜘蛛优化算法的水库防洪优化调度模型及应用

针对水库防洪调度问题多约束、高维、非线性不易求解的特点,提出了基于群居蜘蛛优化算法的水库防洪优化调度模型求解方法,该方法利用蜘蛛群体的协同机制,寻找最优的防洪优化调度决策。实例验证表明,该算法不仅获得较好结果,而且参数少,优化计算结果稳定,能满足实际水库防洪优化调度的需求,可推广应用。

主动数据库技术及其在洪水调度系统中的应用

在水库洪水调度系统等数据库应用软件的开发过程中,存在数据镜像、汇总、备份等实时主动的数据处理需求。在分析水库洪水调度系统主动数据处理需求的基础上,通过应用基于触发器的主动数据库技术,实现了遥测数据镜像等主动数据处理功能,增强了水库洪水调度系统数据库的主动性与实时性。

不同水源供水与水库运行方案下水利工程群应对干旱能力评价研究——以漳卫河流域为例

综合考虑不同水库汛限水位和多种供水水源方案设置5种情景方案,通过长系列优化调算分析不同方案下漳卫河流域的缺水状况,并基于干旱应对能力水平指数(HEGdca)评价不同方案下流域水利工程群整体应对不同程度干旱事件的能力。结果表明:抬高汛限水位会降低流域整体应对干旱能力,大量超采地下水和南水北调中线调水方案均能显著提高流域干旱应对水平,但从改善流域生态环境的角度,外流域调水是解决流域干旱缺水问题的必然选择。对漳卫河流域而言,从干旱应对的角度,水库宜采用固定汛限水位的运行方式。充分利用外调水源并适当超采部分地下水,是未来一定的发展阶段内比较符合漳卫河流域实际情况的水资源利用方式。

东武仕水库防洪调度优化

根据东武仕水库上下游的设计洪水,结合水库的防洪标准和防洪调度原则,采用动态规划的方法,建立东武仕水库防洪调度模型,得出适合东武仕水库及其下游防护对象的防洪调度方案.