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《灤河下游水庫群聯合調度研究》是作者在過去研究與實踐的基礎上,對研究方面的一次全面總結與體系的提升。全書分3部分共12章,重點論述了研究背景及意義,工程概況及流域地表水資源分析,設計洪水過程線推求,水庫防洪調度模型,灤河下遊河道洪水演進方案,防洪調度模型求解,實時防洪調度多目標決策方法,灤河中下游水庫群防洪調度研究,區域水資源最佳化配置研究;引灤工程六水庫聯合最佳化調度方案,水庫綜合管理信息系統,引灤樞紐工程綜合管理信息系統開發。內容簡介
《灤河下游水庫群聯合調度研究》以灤河流域下游水庫群聯合調度研究為背景,系統地闡述了水庫群聯合最佳化調度的理論、技術與方法,主要內容包括設計洪水過程線推求、水庫防洪調度模型及求解、河道洪水演進方案、實時防洪調度多目標決策方法、水庫群防洪調度研究、區域水資源最佳化配置研究、水庫群聯合最佳化調度方案和水庫綜合管理信息系統及開發等。目錄
第1章緒論1.1研究背景、目的及意義
1.2水庫調度研究概況
1.3存在問題及發展趨勢
1.4研究內容
第2章工程概況及流域地表水資源分析
2.1工程概況
2.2工程管理機構
2.3引灤工程向唐山市和天津市供水情況
2.4引灤供水分水原則
2.5防洪調度
2.6興利調度
2.7水庫調度方案編制依據
2.8降水資源
2.9地表水資源及水災害
第3章設計洪水過程線推求
3.1設計洪水過程線的選擇
3.2設計洪水過程線的放大方法
3.3存在的問題
3.4洪水過程線放大最佳化模型
3.5模型求解方法
第4章水庫防洪調度模型
4.1水庫防洪調度綜述
4.2調洪演算
4.3水庫防洪最佳化準則
4.4洪水頻率判斷條件分析
4.5水庫防洪最佳化調度模型
第5章灤河下遊河道洪水演進方案
5.1概述
5.2河道洪水演算理論
5.3馬斯京根模型與套用
5.4模型參數率定與成果檢驗分析
第6章防洪調度模型求解
6.1動態規劃法
6.2粒子群最佳化算法
第7章實時防洪調度多目標決策方法
7.1防洪調度方案的生成
7.2防洪調度決策多級模糊優選模型
7.3目標綜合權重的確定
第8章灤河中下游水庫群防洪調度研究
8.1設計洪水過程線的推求
8.2潘家口-大黑汀區間設計洪水過程
8.3防洪最佳化調度模型及求解
8.4潘家口、大黑汀、桃林口三庫聯合防洪調度研究
第9章區域水資源最佳化配置研究
9.1水資源最佳化配置理論
9.2供水現狀
9.3區域水資源供需分析
9.4區域水資源可持續利用對策
9.5結論及建議
第10章引灤工程六水庫聯合最佳化調度方案
10.1聯合最佳化調度的可行性
10.2聯合最佳化調度方案
第11章水庫綜合管理信息系統
11.1管理信息系統概述
11.2水利信息化
11.3系統功能設計研究
11.4GIS平台基本功能設計
11.5資料庫系統設計
第12章引灤樞紐工程綜合管理信息系統開發
12.1系統實現功能介紹
12.2防洪調度
12.3供水調度
12.4資料庫管理及其他
參考文獻
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前言
當今世界面臨的人口、資源和環境三大課題中,水已成為最為關鍵的問題之一。水資源的可持續利用是實現社會、經濟以及生態環境可持續發展的極為重要的保證。我國是水問題最多的開發中國家之一,是世界上水災頻發且影響範圍較廣泛的國家之一。我國約35%的耕地、40%的人口和70%的工農業生產經常受到江河洪水的威脅,並且因洪水災害所造成的財產損失居各種災害之首。因此,合理調度水資源是維持水資源系統的和諧、保證系統的良性循環和流域水管理的重大科學與實踐問題。水庫調度是一個傳統的研究課題,隨著社會的進步和經濟的發展,水庫防洪問題成為學術界普遍關注的問題。庫群的防洪問題尤為引人注目,因為隨著水資源的不斷開發利用,水庫群已成為最常見的水利水電系統。水庫群的防洪聯合調度雖然以單庫防洪調度的理論和方法為基礎,但其複雜性遠遠高於單庫防洪調度。水庫群是結構複雜、規模龐大、功能綜合的大系統,水庫聯合調度問題在套用傳統最佳化技術求解時,遇到了維數災、定性與定量問題的處理、決策人參與和偏好處理等困難,並且實踐證明,處理上述問題的任何一點技術改進都會帶來較大的社會與經濟效益。因此,從技術和經濟角度尋求水庫群聯合調度的理論與方法,並進行實踐套用是十分必要的。
本書是作者在過去研究與實踐的基礎上,對研究方面的一次全面總結與體系的提升。全書分3部分共12章,重點論述了研究背景及意義,工程概況及流域地表水資源分析,設計洪水過程線推求,水庫防洪調度模型,灤河下遊河道洪水演進方案,防洪調度模型求解,實時防洪調度多目標決策方法,灤河中下游水庫群防洪調度研究,區域水資源最佳化配置研究;引灤工程六水庫聯合最佳化調度方案,水庫綜合管理信息系統,引灤樞紐工程綜合管理信息系統開發。
第一部分包括第l、2章,主要對國內外水庫防洪調度的現狀進行論述,以闡明水庫群聯合調度的必要性和意義,指出其存在的問題,並且對實際研究對象——灤河流域六水庫的工程概況和地表水資源狀況進行了介紹。
第二部分包括第3~10章,是水庫群聯合調度的理論研究和套用部分。重點是研究水庫的防洪調度模型及其求解、河道洪水演進、調度決策多級模糊優選、水庫群水資源最佳化配置研究、聯合調度研究等內容。本部分比較詳細地介紹了以上內容,並在灤河流域進行了套用,是本書的核心和基礎。
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精彩書摘
第1章緒論水是自然生態的生命要素、萬物賴以生存的環境因子,是人類生存和社會發展的重要物質資源。水庫工程是水利工程的主要形式,在水資源開發利用、防洪、抗旱等方面起著十分重要的作用。隨著社會經濟的發展和科技水平的提高,如何充分利用防洪調度理論與方法並結合現代智慧型技術,實現防洪系統的最優調度與管理、減少洪災損失、提高防洪效益和最大限度地實現洪水資源化,具有十分重要的經濟意義和社會意義。建立水庫綜合管理信息系統能夠高效地收集、儲存、傳輸、處理和利用這些信息,在保證工程安全的條件下,最大程度地發揮水庫工程的效益,對指導水庫運行調度、更好地發揮水庫工程的作用至關重要。
本章通過介紹水庫群聯合最佳化調度研究背景和意義,重點對國內外水庫防洪調度的研究現狀進行分析,詳細分析了水庫最佳化調度技術、模擬方法,指出水庫防洪調度研究中存在的問題及發展趨勢,最後列出本書的主要研究內容。
1.1 研究背景、目的及意義
1.1.1 研究背景
在社會經濟的快速發展中,水資源作為基礎性的自然資源和戰略性的經濟資源,已逐漸演變為現代社會的“瓶頸”資源。在當今世界面臨的人口、資源和環境三大課題中,水已成為最關鍵的問題之一,從當前和21世紀的發展來看,洪澇災害、乾旱缺水、水環境惡化三大問題已經成為我國社會經濟可持續發展的重要制約因素。聯合國《世界水資源綜合評估報告》指出:水問題將嚴重製約21世紀全球經濟與社會發展,並可能導致國家間的衝突。洪水是江河、湖海、水庫等水體內水量迅速增加及水位急劇超過常規水位的水流現象,常見的有暴雨洪水、融雪洪水、冰凌洪水以及水庫失事引起的潰壩洪水等。洪水災害是影響範圍最廣、發生次數最頻繁、損失最嚴重的自然災害,它對人類的影響由來已久,尼羅河的第一次洪水記錄可追溯到公元前3500年-公元前3000年,黃河的第一次洪水