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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
Z’ t =Z t + △ Z ＜ Z t-1 时水位下降。根据水量平衡公式计算时段泄流量 q t ，当水位
处于上涨状态时，需 q t -q t-1 ≥ 0；当水位处于下降状态时，需 q t -q t-1 ≤ 0；对不符
合要求的 Z 引入惩罚项，则该阶段目标函数见下式，以此来选择目标函数最小的
水位作为最优水位 Z’ t 。
其中：σ 为惩罚因子，当满足启发规则时 σ=0；当不满足时，σ 为一个充分
大的数。
⑥迭代计算：按照上述步骤寻求 Z’ t+1 ，如此直到 t=T，生成新水位调度线
Z* t ，再将 Z* t 重新导入模型，再次寻优。如此反复迭代至收敛，并输出水位调度
线。若方案满足约束要求则可行，否则需重新改变④中的约束条件，再次计算。
⑦方案对比与选择：将常规调度方案与交互优化调度方案进行对比与选择。
（二）实例计算
案例选取某水库“2010·7”大洪水进行实例分析，不考虑区间入流，忽略
水库闸门控制和退水调度。令起调水位、末水位为 413m。首先，生成该洪水的
常规调度方案，作为交互优化模型约束设置的参照；其次，针对不同的启发信息
生成多方案进行对比，以检验启发信息对方案的影响；最后，制定多套约束组合，
模拟决策者实时决策过程，以检验模型的可行性。
1. 常规调度结果
将该洪水进行常规调度，其结果如图 5-6 所示。可知，其最高水位为
416.69m，该水库泄流过程经历了 3 个阶段：阶段 1：从第 0 个时段到第 26 个时
3
段，最大泄量为 2500m /s；阶段 2：从第 27 个时段到第 33 个时段，最大泄量为
3
3
5900m /s；阶段 3：从第 34 个时段到第 47 个时段，最大泄量为 7800m /s。此处
规定优化模型泄流约束的最大值不超过常规调度各阶段最大泄量值，最高水位不
大于常规调度最高水位。
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