Page 204 - 水库安全运行管理理论与模式研究

水库安全运行管理理论与模式研究
Research on the Theory and Mode of Safe Operation Management of Reservoirs

水、生态等多目标时空尺度上的多维优化。水库群的复杂形式使优化求解过程中
难以协调各目标并极易形成“维数灾”，因此研究多集中于复杂系统的降维及多
目标优化计算，其主要包括三个方面研究：一是如何合理构建联合优化调度模型

和规则；二是如何处理库群联合调度的多目标问题；三是如何降维求解复杂模型。
1. 水库群联合优化调度模型及规则研究
水库群联合调度常常存在变量过多和目标过于复杂等问题，这使得选用严格
合适的数学模型具有很大困难，甚至是无法解决的难题。随着系统分析理论研究

的不断深入，水资源系统模拟得到了一定程度的发展，也为水库联合调度提供了
很好的建模方法，美国陆军工程兵团模拟了密苏里河上的 6 座水库的联合调度策
略，另外还有已经应用于加利福尼亚流域的库群优化调度系统和田纳西流域的水
资源优化调度系统等。黄强等通过分析影响水库调度决策的因素，归纳出了黄河

干流水库群的联合调度规则模型。
张勇传提出了库群联合调度函数及参数识别方法，并成功运用在南昌电网的
库群调度中。邴凤山从系统分析的思想出发，提出了水库群优化调度的偏离损失
系数法。陈洋波和陈惠源探讨了水库群隐随机优化联合调度函数，并通过模拟运

行验证了联合调用函数指导下水库群的实际效益。李承军等采用双线性水库群调
度函数的计算方法，提出了考虑变量变化规律的决策规则，并通过模拟调度得到
了理想结果。许银山等建立了大型混联水库群的调度函数模型，同时建立了水库
间的决策分配模型。

2. 水库群联合优化调度多目标问题研究
水库联合调度的多目标主要包括发电、防洪、供水、航运、灌溉、生态等，
既要考虑库群的整体经济效益又要兼顾其影响范围内的社会效益和下游的环境效
益。水库群的多目标之间存在着竞争或协同关系，目前的研究主要是围绕多目标

的竞争机制和协同机制展开的，竞争机制的研究主要是解决多目标优化问题，而
协同机制研究主要是解决多目标的综合利用问题。
多目标竞争机制研究主要分为两方面：一是将多目标优化问题转化为单目标
问题求解，以防洪、兴利、生态目标的整体效益最优为目标函数或是以特定目标

效益最优为目标函数，其他目标作为约束条件来进行寻优，常用的方法有权重法、
约束法、隶属度函数法、拉格朗日乘子法等。例如，郝增超和尚松浩综合考虑了
生态和经济用水，对各个用水目标赋予了不同的权重进行评价。杨侃等采用网络

_ 192 _