黄河中下游梯级水库多目标优化调度研究的任务书.docx

黄河中下游梯级水库多目标优化调度研究的任务书
任务书
一、选题背景及意义
黄河是我国第二大河流，是中国重要的流域之一，其流域覆盖了我国13个省区市，有着重要的经济、生态及社会作用。然而，由于地形复杂、气候干旱、水资源严重不足等因素，使得黄河流域经常发生水资源供需矛盾的状况。为了更好地利用黄河水资源，避免水资源短缺和洪涝灾害等问题，近年来该地区建设了一系列梯级水库，如道滘水库、马草壁水库、廉桥水库等，以实现对黄河流域水资源的调控和利用。
然而，在梯级水库的运行中，如何合理、高效地调度各水库水位、出流口流量等参数，以达到最大化黄河流域整体经济利益以及保障社会生产和生活用水，仍然是一个难题。因此，通过研究梯级水库多目标优化调度策略，将有助于全面了解梯级水库调度规律，实现黄河流域水资源的良性循环和有效利用。
二、研究内容
本研究旨在通过对黄河中下游梯级水库进行多目标优化调度研究，达到以下目的：
1.建立黄河中下游梯级水库系统优化调度模型，包括水库的综合调度模型和水电联合调度模型。
2.建立多目标规划模型，将黄河中下游梯级水库系统功能要求、生态环境要求、社会经济要求等因素纳入，形成多目标的约束条件和目标函数体系。
3.对黄河中下游梯级水库进行求解，通过各种优化算法，如遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等，寻求梯级水库系统最优解。
4.进行实例分析和解释，以赋予模型实用价值。
三、研究方法
本研究将采用以下方法：
1.理论分析法：涉及到梯级水库规划设计、调度原则及流量计算原理等的理论分析。
2.实证分析法：对黄河中下游梯级水库实际调度情况进行调查、数据采集及实证分析，以验证理论模型的可行性和实用性。
3.数学模型方法：建立梯级水库综合调度模型和水电联合调度模型，并通过数学方法对模型进行分析和求解。
4.优化算法方法：采用遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等多种优化算法，对建立的模型进行求解，获得最优解。
四、研究进度及预期成果
本研究预计在2023年完成。经过研究，预期获得以下成果：
1.建立黄河中下游梯级水库系统优化调度模型，并形成多目标的约束条件和目标函数体系。
2.利用遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等多种优化算法，对梯级水库系统进行求解，寻求梯级水库系统最优解。
3.通过文献调研、实证分析和数学模型分析，深入研究黄河中下游梯级水库的调度规律和优化策略。
4.针对所建立的模型和算法，进行实例分析和解释，以赋予研究成果实用价值和实际指导作用。
五、参考文献
1.郑伟,蒋友康,王春爽.黄河梯级水库联合调度模型研究[J].农业机械学报,2016,47(11):249-255.
2.李振国,黄春阳,孙涵完.黄河梯级水库优化调度研究[J].水电能源科学,2017,35(3):72-78.
3.王丽,李成良.基于坐标下降法的黄河梯级水库综合调度[J].黄河水利科技,2020,18(3):27-29.
4.吴福国.基于多目标遗传算法的黄河梯级水库联合调度研究[J].江苏科技信息,2021,(2):40-41.