考虑生态调度的水库多目标优化调度理论与应用研究

水库优化调度是一个具有多目标、多属性、多层次、多阶段的复杂决策过程，随着水资源危机的不断加剧，在水库优化调度过程中仅考虑防洪、发电、供水和航运等调度目标会对河流生态系统造成胁迫效应，从而不同程度地影响流域的生态过程，不能满足社会可持续发展的要求。因此，考虑生态调度的水库多目标优化调度已成为当前的研究热点，目前关于水库优化调度的研究，在调度方案综合评价模型中较少考虑调度决策过程中的不确定因素，且调度决策支持系统的开发多是基于C/S模式且系统信息集成性不够完善。因此，研究考虑生态调度的水库多目标优化调度理论，建立考虑不确定因素的调度方案综合评价模型，开发基于B/S模式的调度决策支持系统具有重要的理论与现实意义。本文主要研究内容和取得的成果如下： (1)采用时间序列分析方法、改进的新安江模型以及遗传算法-BP神经网络混合模型分别建立了水库长短期径流预报模型，预测水库未来的长短期径流变化；同时，进行了水库需水预报研究，为水库优化调度提供了基础数据支持。 (2)建立了考虑生态调度的复杂约束条件下的水库多目标优化调度模型，并分别采用动态规划算法和遗传算法对模型进行求解，满足了水质和生态基流要求，实现了水库的生态调度，得到了水库的优化调度运行方案。 (3)建立了基于改进集对分析的水库优化调度方案综合评价模型，采用灰色系统理论改进了模型的差异度系数，将调度过程中的不确定性因素纳入评价体系，同时，提出了主客观综合赋权法确定各个评价指标的权重，通过层次分析法和熵权法分别计算指标的主观权重和客观权重，实现了水库调度方案的最终决策。 (4)以重庆市某水库为例，进行了水库优化调度理论的工程应用，并基于B/S模式和J2EE技术开发了水库优化调度决策支持系统，系统使用Struts框架开发网络程序，数据库访问层采用了Hibernate技术，充分考虑了数据库的安全性和稳定性，系统实现了水库水资源的优化调度运行，为水库的优化管理提供了理论支持和技术支撑，对工程实践具有重要的指导意义。