长江上游复杂水库群联合调度技术研究的开题报告.docx

长江上游复杂水库群联合调度技术研究的开题报告
一、研究背景和意义
长江是我国重要的南北主干流，承载着中国南北两个地区巨大的经济和社会发展需求。长江上游地区的库水资源是保障长江流域上下游水资源供应和可持续发展的重要水源之一。水库群联合调度是实现资源协调利用、提高水利工程综合效益的必由之路。目前长江上游地区已经建立了一批重要水库，但因水库数量众多、地理位置分散、上下游间调度协调不足等问题，导致水库总体调度效益不足，不同水库闸门的升降频率交织，影响了上下游的用水利益协调度。
新型城镇化建设和全面深化改革的推进，对长江上下游调度工作提出了更高要求。解决水资源短缺问题、保障农业和生态用水、推进经济社会发展，需要加强长江上游水库群联合调度技术研究，探索建立科学高效的联合调度模式，充分发挥水利工程的多元效益。
二、研究内容和技术路线
本次研究将重点研究长江上游水库群联合调度技术，探索如何实现不同水库之间的联合调度、优化调度流程和运行规律，并针对上下游用水需求的差异，建立动态的调度指标体系，保障长江上下游水资源协调利用。具体研究内容包括以下几方面：
1.基于遗传算法的水库优化调度模型建立：建立考虑水库空间距离、闸门调度频率、流量限制等多元因素的水库群优化调度模型，采用遗传算法进行模型求解，优化调度方案，提高水库群综合效益。
2.流域水资源需求分析：对长江上下游不同流域的用水需求和生态环境进行深入分析，建立水资源需求模型，明确不同流域间的用水冲突与合作问题，提出相应的联合调度方案。
3.跨流域水资源调度：利用微软的GAMS软件，对长江上游水库群水资源跨流域调度方案进行研究。
4.调度指标体系建立：对流域水资源平衡、水污染、水生态等指标进行分析，量化水库群调度的多个目标指标，建立动态的调度指标体系，为水库群联合调度提供科学依据。
5.系统优化和调度评估：对建立的水库群联合调度模型进行不断优化和完善，在保障上下游水资源的前提下，提高水利工程效益，实现长江上游水利资源多元效益的协调推进。
三、预期成果
本研究旨在实现长江上游水库群联合调度技术研究，优化调度方案，提高水库群综合效益，保障长江流域上下游水资源供应和可持续发展。
预期的研究成果主要包括：
1.建立水库群联合调度模型：探索长江上游水库群联合调度技术，建立基于遗传算法的优化调度模型，实现水利工程效益的最优化。
2.建立动态的调度指标体系：量化调度的多个目标指标，建立动态的调度指标体系，提高水库群调度的科学性和精准性。
3.提出科学优化的调度方案：在保障上下游水资源供应的前提下，提出科学优化的调度方案，实现长江上游水库群综合效益最优化。
4.建立动态监测及评估体系：建立水库群联合调度的动态监测和评估体系，为后续调度工作提供科学依据与技术支撑。
四、研究时间和组织
本研究计划于2021年9月开始，历时三年完成。研究团队主要由长江上游水利工程专家、水文学、水资源、遗传算法、管理科学等领域专家组成。
五、总结
长江上游水库群联合调度技术研究具有重要意义，研究成果可以为我国水资源的保障和合理利用做出贡献，提升水利工程的效益和综合利益。该研究将成为长江上游水库群联合调度技术领域的重要基础研究，为水利工程调度的未来发展打下基础。