汉江陕西段水量调度模式与系统研究

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随着社会经济的快速发展,区域用水矛盾日益突出。水量调度是我国流域水资源管理的重要手段之一,对社会经济发展具有重要的支撑和保障作用,但由于其施行时间尚短,尚未形成成熟的调度模式,在应用中仍存在一些问题。因此研究探讨新的水量调度模式,支撑水量调度工作的合理进行显得尤为重要。本文以汉江陕西段为研究对象,在智慧水务理念的指导下,对信息化时代水量调度的全过程进行设计,并引入基于规则推理和多目标优化的计算方法开展汉江水量调度研究,提出了汉江水量调度模式,基于多种信息技术开发了汉江水量调度管理系统,为流域水资源管理和水量调度方案的编制提供了新的思路和手段。论文的主要研究内容及成果如下:(1)研究设计了基于系统平台的汉江陕西段水量调度模式。首先对传统水量调度方法中存在的问题进行了分析,在此基础上针对汉江水量调度的需求与特点,将智慧水务理念引入到汉江水量调度中,基于传统水量调度的业务实现流程,对信息化支撑下汉江水量调度的信息报送流程与管理体系、调度方案编制方法和方案发布的相关流程和实现手段等进行重新设计,建立了汉江水量调度模式。(2)构建了基于规则推理与多目标优化耦合的水量调度模型。将基于规则推理引入水量调度计算方法中并进行了实例计算,同时为弥补基于规则推理适应性较差的缺陷,采用多目标优化方法解决调度目标变化情况下的水量调度方案编制。建立了兼顾经济和生活、生态、林木和公共用水的多目标模型,使用NSGA-II算法进行求解并根据建立的评价指标体系,采用Copeland组合赋权法,利用模糊优选、灰色关联分析和集对分析三种方法组合确定偏好方案为D13,据该方案下的决策变量确定优化模型下汉江水量调度方案。(3)融合采用多种信息技术研发了汉江水量调度管理系统。根据模式的设计理念和实际需求,从数据管理、方案编制和方案发布三方面对汉江水量调度管理系统进行结构和功能设计,并将相关模型算法集成到系统后端,利用B/S架构开发实现了基于web的陕西省汉江水量调度管理系统,同时基于微信小程序研发了汉江水量调度移动服务平台,便于对数据的便捷性处理,二者的结合有效支撑了汉江在陕西境内水量调度业务的实现。
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