基于智能技術(shù)的水庫防洪實(shí)時調(diào)度及風(fēng)險分析研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，水庫防洪與興利的矛盾日益突出。一方面，由于經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，一旦發(fā)生洪災(zāi)造成的生命、財(cái)產(chǎn)損失不斷加大，這對水庫的防洪作用提出了更高的要求；另一方面，隨著全球氣候環(huán)境的變化以及經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，水資源短缺問題日益嚴(yán)重，又要求水庫盡可能的多蓄水、多供水。因此，如何利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，較好的處理這一矛盾，在保證防洪安全的前提下，充分利用洪水資源具有重要的理論意義和實(shí)用價值。本文對水庫防洪調(diào)度問題進(jìn)行了深入研究

2、，基于信息擴(kuò)散、遺傳程序、集對分析等現(xiàn)代智能技術(shù)建立起水庫防洪實(shí)時調(diào)度模型，以實(shí)現(xiàn)在發(fā)生中、小洪水時，充分利用洪水資源，發(fā)生大洪水時盡量減少洪水災(zāi)害損失的目的。論文取得的主要研究成果有：
　　 (1)基于數(shù)據(jù)挖掘、遺傳程序和信息擴(kuò)散等智能技術(shù)建立了洪水預(yù)報模型。根據(jù)歷史降雨、前期土壤含水量以及相應(yīng)洪水實(shí)測數(shù)據(jù)，借助遺傳程序技術(shù)自動擬合研究區(qū)降雨、前期土壤含水量與洪水的關(guān)系；將各實(shí)測數(shù)據(jù)根據(jù)前期土壤含水量大小進(jìn)行分類，每個前期土壤

3、含水量數(shù)據(jù)對應(yīng)一組降水、洪水樣本，利用信息擴(kuò)散近似推理技術(shù)，對不同前期土壤含水量條件下的降水、洪水關(guān)系進(jìn)行回歸；將該洪水預(yù)報模型應(yīng)用于陡河水庫的入庫洪水預(yù)報并對模型的效性進(jìn)行驗(yàn)證，取得了較好的預(yù)報效果。
　　 (2)建立了基于改進(jìn)集對分析的水庫防洪實(shí)時調(diào)度模型?；凇邦A(yù)報、決策、修正、再預(yù)報、再決策、再修正、…”的思想，在洪水預(yù)報模型的基礎(chǔ)上，利用水庫防洪實(shí)時調(diào)度模型逐時段生成若干可行的調(diào)度方案，綜合考慮影響防洪調(diào)度各方面因素，

4、如當(dāng)前入庫流量、水位、預(yù)報的洪水過程及預(yù)報精度、水庫泄流能力、下游安全泄量等等，利用改進(jìn)集對分析模型對各可行方案進(jìn)行綜合評價、優(yōu)先，最終推薦出當(dāng)前滿意的調(diào)度策略。以陡河水庫為實(shí)例，驗(yàn)證模型的有效性。調(diào)度結(jié)果表明，此模型能夠在確保水庫安全前提下，有效地利用洪水資源、減少洪災(zāi)損失。
　　 (3)建立了基于模擬技術(shù)的水庫群聯(lián)合防洪調(diào)度模型。借助建立的水庫防洪實(shí)時調(diào)度模型，分別對水庫群中的各單庫作方案模擬。利用馬斯京根模型進(jìn)行河道洪水演

5、進(jìn)計(jì)算，分析各水庫下泄洪水組合后在下游形成的洪水過程及洪峰。綜合考慮各單庫調(diào)度的評價指標(biāo)以及下游形成洪峰大小，逐時段決策水庫群的調(diào)度策略。以灤河流域潘家口、大黑汀以及桃林口水庫群為實(shí)例對模型進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明，該模型能有效地削減下游洪峰流量，減少洪水損失，同時在發(fā)生中、小洪水情況下實(shí)現(xiàn)多蓄水的目的。
　　 (4)基于信息擴(kuò)散技術(shù)對防洪調(diào)度的風(fēng)險進(jìn)行了分析。利用信息擴(kuò)散技術(shù)分析洪水預(yù)報誤差的概率分布，并在此基礎(chǔ)上，研究了實(shí)時防洪調(diào)