调水工程多目标优化调度及方案决策研究

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对于跨流域调水工程,如何在工程实施后合理分配调水水量,实现水资源在时空上的高效利用,成为了诸多学者的研究热点。针对跨流域调水工程的水量调度是一个多维度的多目标决策过程,本研究以引江济淮工程河南段受水区的水量优化调度为研究对象,基于研究区域近期规划年的水资源供需平衡分析,结合工程实际情况,构建引江济淮河南段工程的多目标优化调度模型,并运用多属性决策方法对求解的调度方案集进行综合评价,确定最优调度方案。主要工作和成果如下:(1)构建引江济淮工程河南段的多目标优化调度模型。考虑泵站提水量、不同水源供水量和各区域用户需水量等多种约束条件,以受水区缺水量最小及泵站提水量最小为目标函数,建立引江济淮工程河南段的水量多目标优化调度模型;利用NSGA-II算法进行求解,得到水量优化调度方案的非劣解集。(2)建立水量调度方案评价指标体系并分析权重。依据系统性、科学性、代表性、定性和定量相结合等原则,构建包括方案的合理性、可持续性和效益性3个一级指标及9个二级指标的水量调度方案评价指标体系;针对层次分析法过于依赖专家的经验和CRITIC法不能反映决策者的主观意向的问题,基于博弈论理论计算组合权重,从而协调主、客观权重之间的冲突,避免了权重失衡现象。(3)构建水量调度方案评价和决策模型。采用TOPSIS法、模糊优选法和VIKOR法三种方法对水量调度方案进行评价,对三种方法得出的评价结果进行一致性分析并基于序号总和原理进行排序,得到2030年引江济淮工程河南段在50%、75%和95%降水频率下的最优水量调度方案,为工程实际运行提供理论和技术支持。
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