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《郑州大学》 2010年
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多泥沙河流水库优化调度研究

刘磊  
【摘要】: 社会经济的不断发展和水资源的相对短缺对水库的综合利用提出了越来越高的要求。然而多泥沙河流水库由于特有的泥沙淤积问题使其控制运用方式要比一般河流水库复杂的多,除了要考虑水库的一些基本作用如防洪、灌溉、供水、发电等,更重要的是要解决好水库泥沙淤积与其它目标的关系,实现兴利与除害的多目标综合利用,从而最大限度的发挥水库的综合效益。本文针对黄河中下游大型水利枢纽——三门峡水库综合优化调度所涉及的一些相关问题,包括近年来三门峡水库上游来水来沙变化特点分析、库区泥沙冲淤量的快速计算和预测、水库非汛期、汛期优化调度等方面进行探讨和研究,主要工作概括如下: (1)根据历史水沙统计资料较为系统的分析了80年代中后期以来,三门峡水库来水来沙变化特点以及引起水沙变化的原因。 (2)采用了新兴的非线性机器学习方法—支持向量机回归模型分别对三门峡水库汛期、非汛期的泥沙冲淤量进行了计算和预测,计算结果快速、准确,便于调度人员及时、准确的对各种水沙条件和水库运行水位下,水库泥沙的冲淤情况作出判断。 (3)根据三门峡水库非汛期水沙特点,以动态规划为理论基础,建立了三门峡水库非汛期优化调度模型,并且利用历史水情数据对优化调度模型进行了模拟计算,结果较为满意,达到了很好的优化效果,符合水库实际调度的需要。 (4)在综合考虑泥沙淤积、发电等因素的基础上,结合多目标优化理论,建立了三门峡水库汛期多目标优化调度模型,采用线性加权和方法将此多目标问题转化为单目标问题来求解,给出了不同目标权重下各方案的模拟计算结果。从结果来看,模型很好的模拟水库实际运行状态,在相同的条件下,达到了增加库区排沙量的同时发电量也有所增加的目的,符合水库实际调度的需要。同时,计算过程中将基于支持向量机的水库泥沙淤积量计算模型嵌入到优化调度模型中来获取水库泥沙冲淤量,这在水库水沙联合调度中是一种新的尝试。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TV697.1

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