平原地区河网密布,洪水演进过程相当复杂,加之经济发达、人口众多,洪水灾害带来的经济损失和社会影响极为严重。防洪调度是防洪实践活动中的一项重要内容。因此,开展平原河网水力计算和闸群防洪体系优化调度研究具有重要的理论意义和实际应用价值。 本文在总结以往相关领域研究成果的基础上,根据平原河网水文、水力特性及闸群工作特点,应用系统论分析理论和方法,构建了多时段多闸联合防洪的闸群防洪体系优化调度模型,为研究闸群防洪体系优化调度问题提供了一种可行的方法。论文的主要内容包括: 1.综合分析我国防洪调度现状,系统评述国内外平原河网水力计算及防洪优化调度研究动态,指出开展闸群防洪体系优化调度研究的必要性。 2.简要评述洪水演算方法,结合平原环状河网水力特性,采用水力学方法建立一维非恒定流水动力模型,包括模型基本方程、模型定解条件、模型概化、模型参数确定、模型求解方法等。 3.系统描述防洪体系基本组成,深入分析平原闸群防洪体系优化调度的特点及问题的研究途径,并简述了动态规划的基本原理、具体特点及建模方法。 4.综合考虑洪水时、空变化特性及闸群调度特点,建立了多时段多闸联合防洪的闸群防洪体系优化调度模型。同时,采用动态规划前向递推方法对模型进行求解,并给出了求解步骤。 5.以宁波市北仑区为例,应用本文所建立的闸群防洪体系优化调度模型,在对该区河网进行水力计算的基础上,实现闸群防洪体系的优化调度,获得逐时段闸群运行的最优策略。结合计算成果对优化模型的合理性、可行性和适用性进行分析。 6.对论文取得的主要成果进行总结,并指出今后开展进一步研究的方向。