分散复杂多水源原水系统一级优化调度
多水源原水系统丰水期优化调度模型研究
（ 同济大学 环境科学与工程学院，上海 ２０ ９ ） ００ ２
摘
要：很多城 市的原 水供应 分为明显 的丰水期和枯 水期 ， 故采取多水源取水和修建大型水库蓄水的方式来保障供
水安全， 这也使得原水系统在丰水期 的取水和蓄水复杂化 ．通 过建立含有多水库和 多取水泵站的微观调度模型， 以
ｐ—－ 曲线 ． Ⅳ 则 目标 函数 为【 ， １
ｎ
ｍ ｎＦ ｍ ｎ ＋ ） ｍ ｎ １ ｉ ＝ ｉ（ Ｅ ＝ ｉ（ １
ｋ ｌ ｊｌ ＝ ＝
Ⅳ（ ） ， Ｊ ） ）
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式 中： 电价 ， ／ ． ｋ为 元 度
１ 约束条件 ． ２
丰水 期原水 调度 的特 点 是不仅 要满 足 各水 厂的 原水 需要 ， 要对 各水 库进 行补 水 ， 还 以保 证 枯水 期 的原
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第２ ６卷 第 ｌ ０期
２０ 年 １ ０８ ０月
பைடு நூலகம்
河
南
科
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文章编号：０４ ３ １（ ０ｊ０ １４—４ １ —９８２ ８ １—２６０ ０ ０
多水源原水系统丰水期优化调度模型研 究
１ ． 水厂原 水需求 约束 ．２ ２
由于水 厂原水需求量 是变化 的 ， 模型采用 单位时段 内平均原水供应量 与水厂原水需求平 均量相等 的原则 ，
在平均 原水量 上结合进 厂 原水管 上的 阀门和清 水池来 调节 实际水量 ． Ｑ ＝ ｑ，
需水量 ， ｍ．
（） ５
２０ ０ ８年 １ ０月
基于原水水质安全的金泽水库运行调度优化方案
基于原水水质安全的金泽水库运行调度优化方案徐凌云; 丁玲; 史云鹏【期刊名称】《《净水技术》》【年(卷),期】2019(038)009【总页数】9页(P91-99)【关键词】金泽水库; 水动力-水生态; 多维嵌套预测模型; 原水水质安全; 运行调度【作者】徐凌云; 丁玲; 史云鹏【作者单位】上海勘测设计研究院有限公司上海200050【正文语种】中文【中图分类】TV131.2为了提升区域原水供应的安全保障能力，改善城市供水水质，水源地原水水质稳定和水质安全成为当前重点关注的水环境问题之一。
金泽水库作为上海新辟的黄浦江上游水源地，位于上海市青浦区金泽镇，太浦河北岸，金泽水库取水口位于太浦河金泽断面下游约2.2 km处。
金泽水库建成后供水范围涉及上海市西南五区，分别为青浦区、松江区、奉贤区、金山区、闵行区。
因此金泽水库的建成、投运对改善和稳定区域供水原水水质，保障黄浦江上游地区供水安全有着重要的意义。
钟燕敏[1]等分析了黄浦江上游水源地原水系统在现有原水供应模式下可能面临的各类风险并重点探讨了原水系统的安全调度模式，为黄浦江上游原水供应可能发生的突发风险提出了应对措施；张淑敏等[2]分析了微污染原水原位净化集成技术对原水水质的改善和保障效果；卿杰等[3]在原水供水水库中试系统中构建水质生态净化系统来发挥水质净化功能提升原水水质。
以上研究着重考虑了区域调度以及水质生态净化对原水水质的改善，目前金泽水库运行对库区水力生态调度等缺少统筹考虑，有必要开展水力、生态调度方案研究，为生态水源湖(库)原水水质稳定和改善以及生态科学维护管理提供关键技术支撑。
目前，湖库生态动力学模型已日趋成熟，主流的商业化软件有Mike ECO Lab、AQUATOX、CAEDYM、WASP等生态动力学模型软件。
李伟等[4]利用Mike软件搭建了乌梁素海生态动力学模型，并模拟了挺水植物和沉水植物生物量变化趋势。
陈彦熹等[5]等采用AQUATOX对景观湖泊富营养化与水生态系统的相互关系进行了研究，模拟景观水体的水生态变化过程和水质状况。
原水供应调度计划
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水库优化调度名词解释
水库优化调度名词解释水资源优化调度（optimal regulation on water resources ）采用系统分析方法及最优化技术，研究有关水资源配置系统管理运用的各个方面，并选择满足既定目标和约束条件的最佳调度策略的方法。
水资源优化调度是水资源开发利用过程中的具体实施阶段，其核心问题是水量调节。
中文名水资源优化调度定义将位于某地区、具有某种水质、在一定时刻具有某种概率分布的天然径流，通过水工程调节成在指定地区、具有规定质量并在一定时刻具有一定保证率和破坏深度的供水量。
这种调节通过水资源配置系统来完成。
系统中同时具有硬件（水库、大坝、水电站、井群等）和软件（水位、调度策略、水费制度等）两方面的元件。
在需水过程和系统硬件已定的情况下，水资源优化调度就是充分利用天然径流的不同步性和各个水库库容特性的差异，最大限度地发挥水资源的综合利用效益。
方法与步骤水资源优化调度在理论上属于多目标的随机序贯决策问题。
其调度目标通常涉及到防洪、发电、城市与工业供水、灌溉及防止水库淤积和生态环境保护等。
为减少问题的复杂性，可根据实际情况将各目标赋予权重，或将次要目标化为约束条件，从而使问题成为单目标随机序贯决策问题。
调度决策一般由日、旬或月作出。
任一时段决策所导致的水资源配置系统状态（水位、库容）则成为余留期决策的初始条件。
而余留期最佳调度策略的期望效益是初始条件的函数。
因此任一时段的调度策略的作出均应不仅对于当前时段是最优的，而且还应使其所导致的时段末系统状态对于余留期最佳策略而言是最好的初始条件、天然径流的随机性使得水资源优化调度十分复杂。
根据对天然径流随机性的处理，可分为随机型和确定型两类调度方法。
水资源优化调度的工作步骤一般为：①明确调度目标及各类约束条件；②建立适当模型并选择优化方法；③分析结果并形成调度方案；④利用行政及经济手段促进调度方案的执行；⑤利用实际调查或其他调度方案的模拟，确定是否有必要改进目标、模型、求解方法、调度规则及水费体系等。
水利行业水资源配置与调度优化方案
水利行业水资源配置与调度优化方案第一章水资源概述 (2)1.1 水资源概况 (2)1.2 水资源供需分析 (2)第二章水资源配置现状与问题 (3)2.1 水资源配置现状 (3)2.2 水资源配置存在的问题 (4)2.3 水资源调度现状与问题 (4)第三章水资源配置与调度原则 (5)3.1 公平性原则 (5)3.2 效益最大化原则 (5)3.3 可持续发展原则 (6)3.4 灵活性与适应性原则 (6)第四章水资源优化配置模型构建 (6)4.1 模型构建方法 (6)4.2 模型参数设置 (6)4.3 模型求解方法 (7)第五章水资源优化调度策略 (7)5.1 调度策略概述 (7)5.2 水量调度策略 (8)5.3 水质调度策略 (8)5.4 水能调度策略 (8)第六章水资源优化配置与调度技术支持 (9)6.1 信息采集与处理 (9)6.1.1 信息采集 (9)6.1.2 信息处理 (9)6.2 预测与预警技术 (9)6.2.1 预测技术 (10)6.2.2 预警技术 (10)6.3 优化算法与应用 (10)6.3.1 遗传算法 (10)6.3.2 粒子群算法 (10)6.3.3 神经网络算法 (10)6.3.4 多目标优化算法 (10)第七章水资源优化配置与调度实施方案 (11)7.1 实施步骤 (11)7.1.1 调查分析阶段 (11)7.1.2 目标设定阶段 (11)7.1.3 方案实施阶段 (11)7.1.4 监测评估阶段 (11)7.2 实施保障措施 (11)7.2.1 政策法规保障 (11)7.2.2 技术保障 (12)7.2.3 资金保障 (12)7.2.4 人才培养与交流 (12)7.3 实施效果评估 (12)7.3.1 水资源利用效率评估 (12)7.3.2 水资源安全保障评估 (12)7.3.3 经济社会效益评估 (12)7.3.4 生态环境效益评估 (12)第八章水资源优化配置与调度政策法规 (12)8.1 法律法规现状 (12)8.2 政策法规建议 (13)8.3 政策法规实施与监管 (13)第九章水资源优化配置与调度案例分析 (14)9.1 案例一：某地区水资源配置与调度优化 (14)9.2 案例二：某流域水资源配置与调度优化 (14)9.3 案例三：某城市水资源配置与调度优化 (14)第十章水资源优化配置与调度未来发展展望 (15)10.1 技术发展趋势 (15)10.2 政策法规发展趋势 (15)10.3 水资源优化配置与调度前景展望 (16)第一章水资源概述1.1 水资源概况水资源是自然界中分布最广泛、对人类生活生产影响最大的自然资源之一。
多水源城市供水原水输引工程归属问题的探讨
１ 问题 的提 出
原水 ，一般是指 未加 工 过 的水 ，与 净水 、污 （ 排 ）水 相对应 ，即指 尚未输 送 至 自来 水厂 进行 加 工处 理过 的水 。 原水输引是指原水通过工程措施 （ 一般 包括隧洞 、管道等 ） 从 水源输送或者引至 自来水厂 的过程和环节 。 城市供 水系统是 城市 大系统 的重 要组 成部分 ，它关 系 到城市的生存 和发展 。随着经 济社 会 的发 展 ，人们 对供 水 要求越来越高 ，特别 是城市供 水 ，其状 况 已经是 城市 发展 水平的一个重 要标 志… 。进 入 ２ （ 】 世 纪后 ，随着 经济 发展 、 人 口增长和都市化 ，世界 各地 的许多 大 中型城市 不 同程度
的变 化 ，城 市供水 问题也 逐渐 变得 突出 ，很 多水利 工程 功 能从 防洪 、灌 溉 、发 电等 为主 向防洪 、供水 为 主转变 ，水 利部 门对 生态 环境 和水资 源 的保 护 ，以及城市 供水 和农 民 饮 用水问题更加关注和重视起来 。 从水资源 的统 一 、优化 调配 和利用 角度 ，水务 体制 改 革倾 向于一体 化 ，但 由于各地 的经 济发展 水平 、水 资 源的 稀缺程度 、水源 结构 、改 革 的力度 等诸多 因素 的不 同 ，采
杨关 设’ －
（ １ ．河海 大 学 ，江 苏
南京
２ １ ０ ０ ９ ８ ； ３ １ ５ １ ０ ０ ）
２ ．宁波原 水 集 团有 限公 司，浙 江 宁波
摘
要 ：我国普遍 存在水利部门管理水源 ，城管部 门管理 自来水供 水 的格 局。由于城市取 水 的需求 导 向和
历史沿革 ，原水 的输 引水 工程大多 由自来水公 司建设 与运营 。但 随着城 市 的发展 ，水 资源短缺及 水污 染 ，水源
基于遗传算法的供水系统一级优化调度研究
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒｃ ：Ａｃｏ ｄｎ ｏ ｎ ｔ ｒ ｒ ｐ ｒｉｓｏ ｕｔ ｕ ｃ ｃ ｒ ｉｇ ｔ ｅｗｏ ｋ ｐ ｏ ｅｔｅ ｆｍ ｌｉ ｒｅ— ｍｕｔｔｎ ｔｒｓ ｐ ｌ ｙ ｔｍ ， ｔ ｅｈ — ｏ ｓ ｌ ａ ｋ ｗａｅ ｕ ｐｙ ｓ ｓｅ ｉ ｈ ｙ
ｄ ａ ｌ ｑ ａ ｉｎ ｒ ｅ ｌｃ ｄ ｂ ｃｏ ｃ ｐｃｎ ａ ｐ ｅｓ ｒ ｄ ｌａ ｄ ｔ ｅ ｍｏ ｅ ｏ ｅａｉｎ ｈｐ ｂ — ｒ ｕｉ ｅ ｕ ｔ ｓａ ｅｒ ｐａｅ ｙ ｍａ ｒ ｓｏ ｉ ｏ １ ｒｓｕ ｅ ｍｏ ｅ ｎ ｈ ｄ ｌ ｆｒｌｔ ｓ ｉ ｅ ｃ ｏ ｄ ｏ
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函数法将各种约束 转化为 目标 函数 ， 然后利用 乘除法将多 目标 优化转 化为单 目标 优化 问题 ， 最后 利用遗传 算法求
解 ． 对遗传 算法容易早熟 等不足 ， 传算法和模拟 退火技 术 相结合 ， 用 自适应 交叉 和变异 率的解决 方法 ． 针 将遗 并采
算例计算表 明 ， 该算法 具有较强 的适用性 ．
ｔ ｅ ｕ ｐｙｆ ｗ ｎ ｅ ｄ ｏ ｔｒｓｕ ｃ ．Ｂ ｓ ｇ ｐ ｍｐ—ｓａｉｎ ｐ ｅ ｓ ｒ ｅ ｄ ｎ ｎｔ ｌ ａ ｋ ｗｅｎ ｓ ｐ ｌ ｏ ａ ｄ ｈ ａ ｆｗａｅ ｏ ｒ ｅ ｙ ｕ ｉ ｕ ｌ ｎ ｔ ｔ ｒ ｓｕ ｅ ｈ ａ ｓａ ｄ ｉｉｉ ｎ ｏ ａｔ
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第 ３ 卷第 ６ ４ 期
２０ ０ ６年 ６月
同 济 大 学 学 报（ 然 科 学 版） 自 Ｊ Ｕ Ｎ ＬＯＦＴ Ｎ Ｊ Ｕ Ｖ Ｒ ｌＹ ＮＡ １ ＩＳ ＩＮ Ｅ Ｏ Ｒ Ａ ｏ Ｇ ｌ ＮＩＥ ＳＴ （ １ 瓜Ａ。 ｃＥ Ｃ ）
城市供水系统多水源联合调度模型及应用
城市供水系统多水源联合调度模型及应用摘要：为了增加供水区水资源的承载能力，促进社会、经济、环境可持续发展，本文基于网络拓扑的多水源联合供水优化调度模型，并以某市供水系统为例，探讨了模型的应用。
关键词：水资源；联合调度；优化配置水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源，又是生态环境的控制性要素。
随着城市经济社会的发展，供水状况已经是城市发展水平和潜力的一个重要标志，研究城市水源优化调度对城市经济社会发展显得十分必要。
1基于网络拓扑的多水源联合供水优化调度模型1.1 网络拓扑结构分析为了将供水网络拓扑信息处理成调度模型可利用的形式，本文建立了节点间的拓扑关系矩阵：系统中有的水源(如地表水、外调水)通过水厂配置到分区用户，而有的水源(如拥有自身配套工程的再生水、海水淡化等)则可简化为直接配置到用户，故将进水厂水源与水厂间的拓扑关系矩阵定义为X，xi，j代表i水源与j水厂的连通供水关系，若连通则xi，j=1，否则xi，j=0;将水厂与分区用户间的拓扑关系矩阵定义为Y，yj，kl代表j水厂与k分区l用户的连通供水关系，若连通则yj，kl=1，否则yj，kl=0;将非进水厂水源与用户间的拓扑关系矩阵定义为Z，zn，kl代表n水源与k分区l用户的连通供水关系，若连通则zn，kl=1，否则zn，kl=0。
例如，图1的拓扑关系矩阵：（1）1.2 模型建立1.2.1目标函数(1)社会效益最大以系统缺水量(Slack)最小表征。
（2）式中Dkl，t为t时段k分区l用户需水量;Sj，kl，t为t时段j水厂供给k分区l用户的水量;W0n，kl，t为t时段n非进水厂水源供给k分区l用户的水量;L、K、J、N、T分别为用户、分区、水厂、非进水厂水源和时段的数目。
(2)系统的年供水成本(Ctotal)最小此处的供水成本价格是指原水价格，进水厂水源的成本计算节点为水厂，非进水厂水源的计算节点为分区用户，本研究从决策者的角度出发，在权衡社会效益的同时寻求相对较低的城市购水成本。
不确定条件下的多水源联合供水调度模型
不确定条件下的多水源联合供水调度模型
张静;黄国和;刘烨;安楷
【期刊名称】《水利学报》
【年(卷),期】2009(040)002
【摘要】本文针对城市供水调度系统中存在的不确定性与复杂性,运用区间两阶段随机规划的方法,建立了多水源联合供水调度的优化模型.该模型以供水调度系统成本最小为目标函数,引入概率分布及区间数表示不确定性,模拟了地表水源、地下水源、外来水源等多种水源联合供水过程,并对多种水源的调水目标进行优化.以区间形式给出优化结果,为决策者提供宽裕的决策空间.利用该方法,可充分考虑系统中不确定因素对系统成本的影响,更真实的反映多水源联合供水系统的实际情况.
【总页数】6页(P160-165)
【作者】张静;黄国和;刘烨;安楷
【作者单位】华北电力大学,能源与环境研究中心,北京,102206;华北电力大学,能源与环境研究中心,北京,102206;华北电力大学,能源与环境研究中心,北京,102206;华北电力大学,能源与环境研究中心,北京,102206
【正文语种】中文
【中图分类】TV697
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1.多态不确定条件下的城市供水调度模型研究 [J], 罗伟伟;邵东国;张建国;何思聪
2.不确定条件下的城市应急车辆调度模型研究 [J], 赵韩涛;毛宏燕;黄瑞锦
3.城市供水系统多水源联合调度模型及应用 [J], 于冰;梁国华;何斌;董立新;周惠成
4.淮河洪汝河流域"多水源—多用户"供水联合调度模型研究及应用 [J], 张楠;庄钧惠
5.城市供水水源优化调度模型的分解协调算法 [J], 王增发;黄强;畅建霞;梁柱;田峰巍
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宁波市中心城区供水水源联合优化调度的思考
、
一
济社会 的快速发展 和城市化进程 的加快 ， 如不采取有效措施 ， 预 计到 ２ ０ ２ ０年 ， 平 水年份缺 水达 ３ ． １ ７亿 ｍ ， ； 如遇 １ ０年一遇 干旱 年 （ Ｐ ＝ ９ ０ ％） ，全市将 缺水 ６ ． ０ ３亿 ｍ 。 ；如 遇 ２ ０年一 遇大旱 年 （ Ｐ ＝ ９ ５ ％） ， 全市缺水量将高达 ８ ． ２ 亿 ｍ 。 ２ ． 宁波城市中心城 区供水现状 。 （ １ ） 水 源及 特点 。 城市 中心城区主要供水水源为宁波原水集 团所属 的包括 白溪 、 周公宅 、 亭下 、 横山、 皎 口五座大 型水 库 ， 横 溪、 三溪浦 、 溪下三座 中型水库 ， 以及姚江水 源工程等 。 水源特点 为数量 多 ， 库 容不大且大小 不一 ， 地域分散 ， 分 布于全市境 内甚 至境外 （ 在建 的绍兴钦寸水库 ） 。 （ ２ ） 中心城 区水源配置现状 。 原水集团八库一江供水能力达 到５ ． ９亿 ｍ ３ ／ ａ ， 总供水规模达到 ２ ０ ０万 ｍ３ ／ ｄ 。现状 中心城区生活 用水水源配置规模 为 １ ６ ６ 万 ｍ ３ ／ ｄ ，中心城 区现有城市水厂供水 规模 为 １ ５ ０万 ｍ３ ／ ｄ （ 不包括 工业 自备 水厂 ） ， 现状水 源原水供 给 能力与水厂需求基本匹配。 但 因原水 引水工程和水厂建设滞后 ， 实 际中心城 区可用水 源供水规模 为 １ ４ ５ 万 ｍ ３ Ｎ，中心城 区 日最 高需水量 已接近该规模 。大工业用 水姚江水源 （ 需境外引水 ） 配 置规模为 ５ ０ 万 ｍ ３ ／ ｄ ， 与大工业水厂规模相匹配。随着 白溪 、 周公 宅等水库工程 、毛家 坪水 厂及 出厂复线 工程建成 和南郊水 厂的 关停 ， ２ ０ １ ２年 中心 城 区居 民生 活用水 中 ，水 库直 供水 １ １ ５万 ｍ３ ／ ｄ ， 比例上升至 ９ ２ ％。 二、 水 源调 度 的现 状 及 问题 随着城市供水量 的增加 和对水质要求 的提高 ，宁波存在一 定程度 的水质性 、 工程性缺水 问题 。原水集 团组建后 ， 中心城区 原水按规划配置方案实行统一调度 ， 但仍存在 以下主要问题 ： １ ． 调度手段相对落后 ， 方式粗放 。有些单库已经建立 了洪水 预报系统 、 洪水调度系统 ， 但是 全市层面上的多水 源联合调 度方 面依然靠人工收集分散 的信息 ，在初 步分析调节计算基础上凭 经验调度 ， 调度会商决策 尚未完全实现信息化 、 科学化 。 ２ ． 配套原水引水工程实施缓慢 ， 水厂 与水源建设未 能有 机结 合， 致使原水供给能力过剩和优质水不能合理利用 。 前几年如东 钱湖水厂 、 毛家坪水厂及其出厂复线建设的滞后造成 白溪 、 周公 宅水库及其引水工程效益 不能 充分 发挥 和城市供水质 量不能较 快提高 。目前的溪下水库水资源 闲置 ， 钦寸一 宁波引水工程建设 尚在前期阶段。 ３ ． 水 厂应 急保 障程度不高 。 由于水厂与水源之间衔接 比较单 缺乏多水源有机连接和管道互通 ， 如 遇突发性事件水资 源保 障能力相对较弱的现状 。 尤其是 ２ ０ １ ２ 年底 因铁路南站建设关 闭 南郊水 厂 ， 北渡 取水 口未能调整 ， 城市供水 的应 急能力被 削弱 。 虽城市供水净水环网一定程度上可 以进行调节 ， 但能力有限。 ４ ． 东 西线供水结构性矛盾突出。东线各水库供水早已饱和 ， 而城市供水水厂对东线水源需求量大 ； 西线水源 目前现状 充足 ， 却 因水厂 以及原水输引工程建设滞后供不 出去 。东西线供水格 局 严 重 不 平衡 。 ５ ． 河道水质不佳 ， 给水源调度带来变数。河 网水易受两岸及 上游工业企业的污染 ， 且 污染 管理控制存在难度 ， 河道转供水也 导致部分区域城市供水质量不高 ，原水在水量配置时受到水质 影响的制 约。
水资源管理中的优化调度问题研究
水资源管理中的优化调度问题研究水资源是人类赖以生存的重要资源之一，而水资源的管理和利用则是一个重要的课题。
随着水资源的不断减少和人口的不断增加，如何合理地配置和调度水资源，是当前急需解决的问题。
本文将会从几个方面介绍水资源管理中的优化调度问题。
1. 水资源管理概述水资源管理是指利用现代管理方法，对水资源进行优化配置和调度。
其目的是通过科学的管理和合理利用，保证水资源的有效利用和保护，促进生态经济的持续发展。
水资源管理包括水资源政策、水资源规划、水资源监测、水资源评价、水资源调度、水资源保护等多个方面。
2. 水资源调度中的优化问题2.1 水资源调度的目标水资源调度的目标是保障人民生产和生活的用水需求，同时满足生态环境的需求。
因此，水资源调度的目标应包括供水安全、水资源平衡、节约用水和生态环境保护等方面。
2.2 水资源调度的过程水资源调度是指在不同水位、水消耗和时机等限制条件下，通过对供需关系的调整，使供需达到动态平衡，实现供水效益最大化和社会效益最优化。
水资源调度的过程可以分为需水量预测、可用水量计算、供需平衡计算、方案制定和实施等几个环节。
2.3 水资源调度的优化水资源调度的优化是指通过系统性分析，对调度方案做出进一步的完善，提高供需平衡的效果，实现供水效益和社会效益的最大化。
水资源调度的优化考虑因素很多，包括供需关系优化、调度方案的稳定、产出效率和环境效益等多个方面。
通过建立模型和算法，可以实现水资源调度的优化。
3. 水资源调度中的主要问题3.1 水资源供需不平衡由于水资源供需关系的差异性和复杂性，水资源供需关系平衡问题一直是水资源调度中的一个难点。
尤其是在干旱多发地区和人口较多的地区，水资源短缺和供需不平衡问题更加突出。
3.2 水资源调度方案的局限性水资源调度方案的局限性主要体现在方案的单一性和缺乏灵活性。
目前的大部分水资源调度方案仍以阀门控制为主，很难实现多种不同供需模式的平衡。
此外，目前的水资源调度方案仍缺乏足够的智能化和自适应性，很难适应快速变化的水资源供需情况。
永定河流域水文演变与多水源联合优化调度
永定河流域水文演变与多水源联合优化调度
胡庆芳;万超;雷振东;彭安帮;苏鑫;王银堂
【期刊名称】《中国水利》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】水资源是保护修复永定河生态环境功能、维护河流生命健康的控制性因素。
永定河流域水资源极为紧缺,且地表水资源量呈显著衰减态势。
为实现紧缺严苛的水资源条件下永定河生态水量的有效保障,系统解析了流域水文演变特征,核算了分河段基本生态水量和多水源生态补水潜力,建立了耦合水资源供用耗排过程和水工程群联合运用的多水源优化调度模型,提出了常规和极端情况下的多水源生态水量调度方案和基于降水年型研判的调度方案运用方式。
研究成果为有效保障永定河生态水量、提升应对变化环境的韧性提供了关键方法和模型,为华北地区其他河流生态保护修复和综合治理提供技术参考。
【总页数】7页(P34-40)
【作者】胡庆芳;万超;雷振东;彭安帮;苏鑫;王银堂
【作者单位】南京水利科学研究院水灾害防御全国重点实验室;长江保护与绿色发展研究院;永定河流域投资有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TV213
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1.汉江流域多水源多目标多工程联合调度模型研究
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4.永定河上游流域水文气象要素的历史演变特征
5.永定河流域多水源配置与水库群优化调度
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基于多水源供水系统的计算机优化调度
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７ ２
东 莞
理
工
学
院
学 报
２０年 ０８
在Ｓ Ａ Ａ系统 的基础 上，建立水 量预测分配模型和供水系统耗 电模型，以此来实现优化调度 。 Ｃ Ｄ 结构模块及工作流程 图如图１ 所示：
￥Ａ Ａ ｝ 一 塞压信息 ｌ Ｉ 网＝＝ ＣＤ ￣ Ｊ— Ｉ 水 杰 ｌ ＿ ｌ 曼 管信＿ ． 息Ｉ 二 Ｊ
的结果分析证 明：在保证供 水水量和 水压的情况下，计算机优化调度 能节约能耗，降低供 水成本．经 实 践 ，经 济效益十 分 明显 ．
关 键词 ： 供 水调度 ： Ｓ ＡＤＡ系统 ；优 化模 型 Ｃ 中图分类 号 ：Ｔ ３ ９ Ｐ９ 文献标 识码 ：Ａ 文章 编号 ：１ ０ －０ １ （ ０ ８ １ ０ １ ６ ０ ９ ３ ２ ２ ０ ）０ —０ ７ —０
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水 量 预 测 模型
管网状态 模 型
水 泵特征 曲线拟合
试卜． 回
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ｌ 数据 Ｉ 实时
图 １ 结构模 块及工作流 程图
下面分别就水量预测模型和管网状态模型 、水泵耗电模型展开研究 。
２ 水量预测模型
数学模型，即：将复杂 的实际 网络简化 为少量节 点的等效 网络 ，节 点就是实际管 网上 的监测 点，根 据监测 点采集 的各种参数 ， 由计算机描述系统 的宏观状态 ，进而根据 实际需求 ，通过优化计算 ，给
出调节参数，实现系统 的优化运行。 本文详述 了利用计算机供水优化 系统建立的思想和 步骤 ，共分 为三部分 ，即水量预测、供水管
制 以及过程控制等诸多领域 。Ｓ ＡＤ Ｃ Ａ系统是 以计算机为基础 的生产 过程控制与调度 自动化系统。它
优化供水调度方案
优化供水调度方案引言在供水系统中，供水调度是确保水资源合理分配和满足用户需求的关键环节。
优化供水调度方案可以提高供水效率，降低资源浪费，并提升用户满意度。
本文将介绍如何优化供水调度方案，以实现这些目标。
1. 现状分析在进行供水调度方案的优化前，首先需要对目前的供水调度方案进行全面的分析和评估。
这包括评估当前的水源状况、供水管网的状况、用户的水需求以及供水调度的效率等方面。
通过深入分析现状，能够发现问题所在，并针对问题提出相应的优化措施。
2. 数据收集与整理数据是优化供水调度方案的基础和前提。
在优化过程中，需要收集并整理大量的数据，包括水源数据、管网数据、用户数据以及供水调度数据等。
这些数据可以通过各种手段获取，如传感器、数据采集设备、用户反馈等。
将收集到的数据进行整理和分析，能够为优化供水调度方案提供有效的依据。
3. 水源管理与调度在优化供水调度方案中，水源管理与调度是一个关键环节。
通过合理管理水源，使得水资源得到有效利用，并确保水源的可持续供应。
对于多个水源的供水系统，可以采用优化算法和模型来确定最优的供水策略，如最小生成树算法、遗传算法等。
此外，还可以引入先进的水资源管理技术，如水质模型、水量控制策略等，以提高供水调度的精确性和灵活性。
4. 管网优化与漏损控制供水管网的状况直接影响供水调度的效果。
通过对供水管网的优化，可以减少管网压力损失和漏损，提高供水效率和水质。
在优化管网时，可以采用网络分析方法来确定最优的管道布局和流量分配方案。
此外，还可以引入智能监测技术和远程控制装置，实时监测管网的运行状态，及时发现并修复漏损问题。
5. 用户需求预测与满足用户需求的准确预测和满足是优化供水调度方案的重要目标。
通过分析历史数据和用户反馈，可以对用户需求进行预测和分析。
基于预测结果，供水调度可以提前调整水源和管网运行情况，以满足用户需求。
同时，可以引入智能水表和远程抄表系统，实时监测用户用水情况，为供水调度提供可靠的数据支持。
水工程调度方案
水工程调度方案一、引言水资源是生态文明建设的重要基础和核心资源。
在全球气候变化和我国持续发展的新形势下，水资源的合理利用和管理变得尤为重要。
水工程调度作为保障水资源供应和生态环境的关键措施，对于实现可持续发展和生态文明建设具有重要意义。
本文将围绕水工程调度的重要性、调度原则、调度流程和调度措施等方面进行分析和探讨，以期为我国水资源管理和保护提供科学的参考和指导。
二、水工程调度的重要性1. 满足用水需求水工程调度是指根据水源情况和用水需求，有效地管理和调控水资源的过程。
通过合理的调度安排，可以满足城乡居民生活用水、农业生产用水和工业生产用水等需求，保障各个行业的持续发展。
2. 保障水资源安全水工程调度可以通过科学的规划和运行，减少水资源的流失和浪费，保障水资源的安全供应。
特别是在干旱、旱灾和气候变化等不利气候因素影响下，水资源的调度尤为重要。
3. 维护生态环境水工程调度还可以通过合理的水池调度和河流调度等措施，维护生态环境的平衡。
通过开展水域生态恢复和生态监测工作，保护湿地、水生植物和鱼类等生物群落，保持水域生态系统的健康。
4. 提高水资源利用效率通过水工程调度，可以提高水资源的利用效率。
通过输水、蓄水、灌溉和排水等措施，促进水资源的有效利用和再生利用，实现水资源的循环经济。
三、水工程调度的原则1. 综合利用水工程调度应当充分考虑水资源的综合利用。
通过多种方式和多种手段对水资源进行调度，包括蓄水、引水、排水、灌溉、城市供水和工业用水等。
2. 效益最大化水工程调度应考虑水资源的效益最大化。
通过科学的水资源评估和调度计划，保证水资源的合理分配和有效利用，提高水资源的综合利用效益。
3. 生态保护水工程调度应当注重生态环境保护。
在调度过程中，需考虑对生态系统的影响，采取减少对水生态环境的影响的措施，维护水资源的生态平衡。
4. 可持续发展水工程调度应当符合可持续发展的原则。
通过科学规划和调度，保障水资源的可持续利用和管理，满足当前需求的同时，保证未来代际的水资源供应。
“链+环”或“链+网”——上海市未来供水水源地和原水系统战略规划布局的设想
“链+环”或“链+网”——上海市未来供水水源地和原水系统战略规划布局的设想佚名【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】5页(P1-5)【关键词】水源地;原水系统;规划;布局【正文语种】中文【中图分类】TU991王如琦，男，国家注册咨询工程师(投资)，现任上海市水务(海洋)规划设计研究院高级工程师，供排水规划设计所所长。
王如琦同志一直从事供排水规划研究设计工作，参与或主编的项目获得过建设部华夏科技进步三等奖、上海市科技进步二等奖、上海市优秀工程咨询一等奖等。
他还在专业杂志和刊物上发表了《上海市水源地安全战略构想》、《太湖水域污染与上海水源保护》、《上海市郊区集约化供水规划》以及《上海城市多水源条件下原水调配关键技术研究》等论文。
经过近几十年的规划建设，上海目前已初步形成青草沙水库、陈行水库、东风西沙水库和金泽水库(即将建成通水)四大水库相对集中的城市水源地布局，承担上海市每天近1800万m3的原水保障。
然而伴随着社会经济的不断发展和城市人口的不断增长，无论从水量或是水质，上海现有原水系统仍不能令人高枕无忧。
作为城市安全保障的重要内容，新一轮上海市城市总体规划(2040年)明确提出了“提高长江流域和太湖流域原水供应保障能力”的要求，上海的原水系统需要在“十三五”乃至更远的未来显著发展和提升，以确保上海2500万市民的安全用水需求。
上海水源地原水系统的发展，是一个从无到有、顺势而为的过程。
同世界上很多大城市一样，上海在20世纪80年代以前，并没有集中式水源地。
当时上海市区的几大水厂如杨树浦水厂、南市水厂、长桥水厂、闸北水厂等，均采用就近取(黄浦江)水的形式，郊区水厂在分散内河或地下水取水，原水总量约400万m3/d，呈现多点分散的特点。
随着改革开放和经济快速发展，水量需求不断增长，伴随着地下水过度开发和河道水质恶化，就近取水已难以保证原水水质。
因此上海逐步开始探索向黄浦江上游地区和长江口陈行集中取水和长距离输送原水的模式，集中式水源地和原水系统工程也就此应运而生，至2000年，原水规模增长至约900万m3/d。
水资源管理中的调度优化问题研究
水资源管理中的调度优化问题研究水资源是人类赖以生存的重要资源之一，对于人类社会的各个方面发展起到了关键的作用。
然而，随着经济和社会的快速发展，水资源的供需矛盾日益突显，尤其是在干旱缺水的地区，水资源的紧缺让人类生产和生活带来了巨大的压力。
为了更好地利用水资源，调度优化问题成为了水资源管理中的一个重要研究课题。
调度优化问题是指针对某一特定要求，对给定条件下某一系统进行调度决策时，通过优化算法使得系统的要求指标达到最优或最优化，在水资源管理中，调度优化旨在使水资源的利用更加高效、经济和环保。
由于水资源的多样性和复杂性，调度优化问题也变得更加复杂，因此，研究水资源管理中的调度优化问题显得尤为重要。
在水资源管理中，调度优化问题的研究范围非常广泛，主要包括水库调度、水资源分配、防洪调度、灌溉调度等方面。
其中，水库调度作为水资源调度的重要方式之一，具有比较典型的理论和实践价值。
水库是储存水资源的重要设施之一，合理的水库调度可以提高水资源的利用效率和生态保护能力。
常见的水库调度方法包括最小二乘法、线性规划、微生态优化等方法。
例如，广义水库调度模型可以通过线性规划的算法进行求解，得到最优的调度策略，该方法可以精准地确定水库调度方案，有效地提高水资源利用效能。
另外，水资源分配是调度优化问题中的另一个重要方面。
由于每个地区水资源供应能力各不相同，因此，水资源的分配情况也各不相同。
例如，不同地区的水资源利用、轮作灌溉等方案应该根据不同的农作物特性、作物对水的需求量、土地类型等条件进行分析评估，以确定哪种方案是最合适的。
因此，水资源分配方案的制定需要考虑到多个因素，包括水资源供需状况、资源最优配置问题、社会、经济、环境等多方面因素，这些因素与调度优化方案息息相关。
防洪调度也是调度优化问题中的一个关键方面。
防洪调度旨在保护人民财产和生命安全，减少洪涝灾害对社会造成的损失，同时，也可以改善生态环境。
防洪调度的目标是通过合理的排洪、储洪等措施来适应降雨、雪融等条件，使洪峰过程得到合理控制，并确保防洪工程的防线得到充分利用，保证防洪工程的安全可靠。
水库优化调度
水库优化调度水库是一种重要的水利工程设施，它可以调节水资源的分配，满足人们对水的多种需求。
针对目前日益紧缺的水资源情况，水库优化调度成为一种有效的解决方案。
本文将介绍水库优化调度的概念、原理、方法和应用，以及相关的挑战和发展趋势。
一、概念和原理水库优化调度是指通过制定科学合理的调度策略，合理安排水库蓄水和放水的时间、容量和流量等参数，以最大限度地满足各种水资源需求，实现水资源的高效利用和保护环境的目标。
水库优化调度的原理是将水库的调度问题转化为一个数学模型，并利用优化算法来寻找最优解。
该数学模型包括水资源需求、水库水量变化、水库蓄水规则和调度目标等各个要素。
通过对这些要素进行综合分析，并考虑各种约束条件，可以确定最优的调度方案。
二、方法和应用水库优化调度的方法主要有线性规划、整数规划、动态规划、遗传算法、模拟退火算法等。
其中，线性规划和整数规划适用于简单的水库系统，而动态规划、遗传算法和模拟退火算法适用于复杂的水库系统。
水库优化调度的应用十分广泛。
首先，它可以用于农田灌溉，通过准确预测降雨情况和农田灌溉需水量，合理调度水库的蓄水和灌溉时间，提高农业生产效益。
其次，它可以应用于城市供水，通过合理安排水库的蓄水和供水时间，保障城市居民的生活用水需求。
另外，它还可以用于水电发电，通过精确预测水电负荷和水库径流量，合理调度水库的发电流量，提高水电站的发电效益。
三、挑战和发展趋势水库优化调度面临着一些挑战。
首先，水库系统通常复杂多变，调度策略需要考虑多个不确定因素，如降雨量、径流量、水库容量等。
其次，水库优化调度需要综合考虑各种需求，如农业、城市供水、生态环境等，存在多目标调度问题。
这些因素给水库优化调度带来了困难。
未来的发展趋势是采用先进的技术手段，如人工智能、大数据分析等，提高水库优化调度的准确性和效率。
另外，需要加强跨学科合作，整合水文、气象、生态学等不同领域的知识，以更好地理解水库系统的复杂性。
综上所述，水库优化调度在水资源的高效利用和保护环境方面具有重要意义。
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近年来 ， 由于水环 境恶 化 ， 多 城 市都 在加 强 开 许 发 多水 源 供水 系统 从 而 保 障城 市供 水 ． 国很 多 沿 我 海城 市取水 在 枯 水 期 常会 受 到咸 潮 上 溯 的影 响 ， 给
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需 求 的 前 提 下 ， 能 优 势 明 显 ， 此 模 型 的 建 立 ， 为 分 散 复 市 供水 的影 响 ． 节 而 也
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Ｆ ｒｔ ｌ ｓ ｉｓ— ａ ｓ ｃ
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杂 多 水 源原 水 系统 的一 级 优 化 调 度 提 供 了一 种 新 的思 路 ． 关 键 词 ： 水 源 ； 化 调 度 ； 传 算 法 多 优 遗
中图 分类 号 ：Ｔ ９ ． １ Ｕ ９ １３ 文献标识码 ： Ａ
摘 要 ： 海 市 汛期 降雨 充沛 ， 库集 雨 面积 大 ， 各水 库 均 是 珠 水 自流 供水 ， 合理 分 配 各 水 库 供 水 量 ， 效 地 利 用 降 雨 大 这 一 有
有利 条件 是 珠 海 水 司 汛 期 调 度 的 一 大 重 点 ． 对 珠 海 市 分 散 针
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也有 较 好 的研 究 ， Ｈ ｇ ｎ Ｋ ｃ ｌ ， ｕ ａ［ ， 如 ａ ｅ ｏｈ４ Ａ Ｌ ｃ ｓ ］ Ｈ ］ ＿ ５
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调度 方 面的研究 很少 ， 对沿 海城 市 多水 库 、 而 多取 水 泵 站建立 单纯 地 以运 行 费用 最 低 （ 产 生综 合 效 益 或 最 高） 的优 化 调 度 模 型 已不 能 解 决 整个 系统 运 行 最 优 的 问题 ． 因此 本 文 针对 珠 海 市 多水 源 原水 系统 的 供水 特 点 和 汛期 多 降 雨 的气 候 特 点 ， 在综 合 考 虑 取 水泵 站 的 运行 费用 和 水库 运 行 最 优 的条 件 下 ， 立 建 原水 系 统 的 级 优 化 调度 模 型 ， 化 了汛 期 珠 海 市 优 原水 系 统 捌度 ， 为这 一 类沿 海 城 市 的 多水 源 原水 并
第 ３ ８卷第 ｌ ２期 ２１ ０ ０年 １ ２月
同 济 大 学 学 报 （ 然 科 学 版） 自
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Ｖｏ ． １３８ Ｎｏ． ２ １
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文 章 编 号 ： ２ ３３ ４ （０ ０ １ —７ ２０ ０ ５—７ Ｘ ２ １ ）２１ ７—５
分 散 复 杂 多 水 源 原 水 系统 一 级 优 化 调 度
陶 涛 ， 夏 禹 ， 昆仑 ， 遂 庆 信 刘
（ 济 大学 环 境科 学与 工程 学 院 ，二 ２ ０ ９ ） 同 上海 ０ ０ ２
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