1、中圖分類(lèi)號(hào)：U ． D ． C ．：工學(xué)博士學(xué)位論文南水北調(diào)東線(xiàn)江蘇境內(nèi)工程水資源優(yōu)化配置方法研究博士研究生：侍翰生導(dǎo) 師：程吉林教授方紅遠(yuǎn)教授專(zhuān) 業(yè)：農(nóng)業(yè)水土工程揚(yáng)州大學(xué)二O 一三年六月侍翰生：南水北調(diào)東線(xiàn)江蘇境內(nèi)工程水資源優(yōu)化配置方法研究 I中文摘要I I II I I I II I I II I N i lI I I I r l l l l JY 2 4 1 8 8 7 8南水北調(diào)是我國(guó)為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化配置而開(kāi)展的一項(xiàng)國(guó)家

2、戰(zhàn)略工程，工程建成后將有利于解決我國(guó)北方地區(qū)的水資源嚴(yán)重短缺問(wèn)題，從而為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。南水北調(diào)東線(xiàn)工程地處長(zhǎng)江、淮河、黃河、海河流域下游，涉及津、冀、魯、皖、蘇五省市，是一個(gè)多水源、多用戶(hù)、多階段的的大型跨流域調(diào)水工程，工程已于2 0 0 2 年開(kāi)工建設(shè)，2 0 1 3 年一期工程完成后，將經(jīng)江蘇省向北方調(diào)水。因此，如何對(duì)此復(fù)雜的供水系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)度將是一個(gè)非常有意義且有必要的研究課題。當(dāng)前，水資源系統(tǒng)優(yōu)化

3、問(wèn)題受到了廣泛關(guān)注，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)供水系統(tǒng)水資源優(yōu)化配置理論及應(yīng)用進(jìn)行了大量的研究且取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)和成果。2 0 世紀(jì)6 0 年代以來(lái)，處理水資源系統(tǒng)問(wèn)題多以簡(jiǎn)單的運(yùn)籌學(xué)方法為主，然而隨著所研究問(wèn)題的逐步深化，傳統(tǒng)優(yōu)化理論和方法在處理非線(xiàn)性、高維、多目標(biāo)、多約束等復(fù)雜問(wèn)題方面日顯掣肘。近年來(lái)，隨著現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展以及水資源供需矛盾的日益突出，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)優(yōu)化問(wèn)題提出了諸如遺傳算法、模擬退火算法、蟻群算法等人工

4、智能計(jì)算方法，這些方法借助現(xiàn)代計(jì)算機(jī)作為工具，為水資源優(yōu)化配置的研究發(fā)揮了巨大作用。本文在國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，從理論和實(shí)踐上系統(tǒng)分析了南水北調(diào)東線(xiàn)江蘇境內(nèi)工程水資源的優(yōu)化配置問(wèn)題，主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：( 1 ) 南水北調(diào)東線(xiàn)江蘇境內(nèi)工程是一個(gè)包括3 個(gè)調(diào)蓄水庫(kù)、9 級(jí)提水泵站、若干條引水河道及5 大類(lèi)用水戶(hù)( 農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活、生態(tài)環(huán)境及船閘用水戶(hù)等) 的“河．湖．梯級(jí)泵站”長(zhǎng)藤結(jié)瓜供水系統(tǒng)。在用水戶(hù)分類(lèi)概化的基礎(chǔ)上，本文

5、結(jié)合蓄水工程的規(guī)模及控制水位、引水工程的布置情況及設(shè)計(jì)輸水能力、提水工程的泵站規(guī)模及裝機(jī)利用小時(shí)等因素，對(duì)各水文年的沿線(xiàn)用水戶(hù)需水量等進(jìn)行分析計(jì)算。( 2 ) 在水資源常規(guī)配置的基礎(chǔ)上，本文提出了具有多決策變量的“河．湖．梯級(jí)泵站”單庫(kù)供水系統(tǒng)水資源優(yōu)化配置動(dòng)態(tài)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型，模型以各區(qū)間缺水量( 棄水量) 的平方和最小為目標(biāo)函數(shù)，各階段的湖泊蓄水量為狀態(tài)變量，各階段抽水入湖量、湖泊放水量為決策變量。以南水北調(diào)東線(xiàn)一期工程“長(zhǎng)江．洪澤湖”