第５卷第６期 ２００７年１２月 南水北调与水利科技 Ｓｏｕｔｈ—ｔＯ—Ｎｏｒｔｈ Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒｓ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏ１．５ Ｎｏ．６ ＤｅＣ ２００７
多目标模糊优选模型及其在察尔森水库
洪水调度决策中的应用
张德强 ，董艳萍。
（１．松辽委察尔森水库管理局，内蒙乌兰浩特１３７４００；２．大连理工大学土木水利学院，辽宁大连，１１６０２４）
摘要：水库洪水调度决策是多目标决策问题，目标和决策过程都存在模糊性，因此采用多目标模糊优选理论模型。首
先详细介绍了多目标模糊优选理论模型及其适用条件，在此基础上将该模型用于察尔森水库洪水调度决策的实际，对 水库的洪水调度方案进行了优选。实践表明，该模型具有较强的实用性。
关键词：模糊优选；多目标；水库洪水调度；察尔森水库
中图分类号：ＴＶ１２２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—１６８３（２００７）０６—００７８—０３
Ｆｕｚｚｙ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ Ｆｏｒｍｕｌｔｉｌ－Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ
Ｃｈａｅｒｓｅｎ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ Ｆｌｏｏｄ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｄｅｃｉｓｉｏｎ－ｍａｋｉｎｇ
ＺＨＡＮＧ Ｄｅ ｑｉａｎｇ 。ＩＸ）ＮＧ Ｙａｎ—ｐｉｎｇ （１．Ｃｈａｅｒｓｅｎ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ Ａｄｍｉｎｔｒａｔｉｖｅ Ｂｕｒｅａｕ Ｓｏｎｇｌｉａｏ Ｗａｔｅｒｓｈｅｄ Ｃｏｍｍｉｓｉｏｎ，Ｗｕｌａｎｈａｏｔｅ ｌ ３７４００，Ｃｈ ｉｎａ ２．Ｄｅｐｔ．０，Ｃｉｖｉｌ ａｎｄ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｅｎｇ．．Ｄａｌｉａｎ Ｕｎｉ．ｏｆ （‘ｈ，Ｄａｌｉａｎ Ｃｈｉｎａ ｌ１６０２４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｌｏｏｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｄｅｃｉｓｉｏｎ－ｍａｋｉｎｇ ｃａｎ ｂｅ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ａｓ ｍｕｌｔｉ—ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ ｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｆｕｚｚｉｎｅｓｓ ｅｘｉｓｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｄｅｃｉ— ｓｉｏｎ—ｍａｋｉｎｇ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ ｆｕｚｚｙ ｍｕｌｔｉ—ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ１ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｕｓｅｄ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｆｕｚｚｙ ｍｕｌｔｉ—ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ１ ｉｎ ｄｅｔａｉ１ ａｎｄ ａｌｌｉｅｄ ｔｈｉｓ ｍｏｄｅ１ ｉｎ Ｃｈａｅｒｓｅｎ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｆｌｏｏｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｄｅｃｉｓｉｏｎ－ｍａｋｉｎｇ．Ｔｈｉｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｕｚｚｙ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ１ ｃａｎ ｂｅ
水利水电技术第４２卷２０ｌ１年第１期
美国的水库生态调度实践
王俊娜，董哲仁，廖文根，李 种
（中国水利水电科学研究院，北京 １０００３８）
摘要：本文介绍了近４０年来美国的水库生态调度实践和试验研究情况，分析了包括哥伦比亚河、
田纳西河、科罗拉多河、格林河和萨瓦纳河在内的典型案例的生态目标、调度措施、工程措施、生态 效果和相应的经济损失，初步概括了美国的水库生态调度的发展历程和主要经验。 关键词：水库生态调度；大坝泄水试验；生态目标；生态修复效果；美国
中图分类号：Ｘ２４（７１２） 文献标识码：Ｃ 文章编号：１０００—０８６０（２０１１）０１—００１５—０６
Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｎ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ＷＡＮＧ Ｊｕｎｎａ，ＤＯＮＧ Ｚｈｅｒｅｎ，ＬＩＡＯ Ｗｅｎｇｅｎ，ＬＩ Ｃｈｏｎｇ （Ｃｈｉｎａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｃｅｎｔ ４０ ｙｅａｒｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｃｏｌｕｍｂｉａ Ｒｉｖｅｒ，Ｔｅｎｎｅｓｓｅｅ Ｒｉｖｅｒ，Ｃｏｌｏｒａｄｏ Ｒｉｖｅｒ，Ｇｒｅｅｎ Ｒｉｖｅｒ ａｎｄ Ｓａｖａｎｎａｈ Ｒｉｖｅｒ ｗｅｒｅ ｔａｋｅｎ ａｓ ｔｙｐｉｃａｌ ｃａｓｅｓ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｔａｒｇｅｔｓ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅｓ，ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｂｅｎｅｆｉｔｓ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｌｏｓｓｅｓ ｏｆ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓ ｏｆ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｗｅｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ；ｄａｍ ｒｅｌｅａｓｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ；ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｔａｒｇｅｔｓ；ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ；ｔｈｅ Ｉ ７ｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ
2005年
1月水 利 学 报SHUILI
XUEBAO
第
36卷 第
1期
收稿日期
:20042
012
16
基金项目
:水利部、国家防总重大科技资助项目(水利部
[2002]341号)
作者简介
:曹永强(
1973-)
,男
,内蒙古人
,博士
,主要从事防洪减灾与水资源利用研究。文章编号
:05592
9350(
2005)
012
00512
05
水库防洪预报调度关键问题研究及其应用
曹永强1
,殷峻暹2
,胡和平1
(
11清华大学水利水电工程系
,北京
100084;21中国水利水电科学研究院水资源研究所
,北京
100044)
摘要
:为使水库防洪功能与兴利功能尽可能结合起来
,更好地提高洪水资源利用率
,本文探讨了利用水文和气象等
预报信息来指导水库实时调度。研究了实施防洪预报调度方法的内涵、机理、需要满足的基本条件等几个关键问
题
,结合碧流河水库的应用实例来说明该方法的实用性和可行性。实例证明
,碧流河水库采用以累积净雨总量控
制的防洪预报调度运用方式
,可提高洪水资源可利用量约
4000万
m3
。
关键词
:水库
;预报调度
;净雨
;汛限水位
中图分类号
:TV6971
1文献标识码
:A
传统的水库调度方法把初设阶段采用的防洪调度方案视为建库后水库实际调度应遵循的准则
,而
忽略了这两个阶段水库调度工作的任务和依据的信息条件发生的巨大变化
,它没有充分利用气象云图
分析系统、水雨情遥测系统、洪水预报调度系统
,不考虑洪水预报或降雨预报信息。其调度方式单一
,缺
乏灵活性
,未能充分发挥水库的调节作用
,虽然合法但不尽合理。从而导致许多水库
,尤其是北方水库
形成调洪过程受汛限水位的约束发生弃水
,洪水过后又无水可蓄的局面
,造成洪水资源的浪费。要改变
这种汛期弃水汛后又无水可蓄的矛盾局面
,一是改变现行水库固定时间固定汛限水位的调度方式
;二是
依托天气预报和洪水预报技术挖掘水库预报调度的潜力[1]
。本文根据洪水出现的规律
,结合水文气象
等预报信息
,在不改变现有防洪标准的前提下研究预报调度方式
,实现防洪效益与兴利效益的转换。
第３４卷第９期 ２０１２年９月 人民黄河 ＹＥＬＬ０Ｗ ＲＩＶＥＲ Ｖｏ１．３４．Ｎｏ．９ Ｓｅｐ．，２０１２ 【水文・泥沙】 模糊物元模型在陡河水库洪水调度中的应用 和 吉 ，王松林 ，吴庆林 ，陈晓楠 （１．华北水利水电学院，河南郑州４５００１１；２．陡河水库管理处，河北唐山０６３０００； ３．南水北调中线干线工程建设管理局，北京１０００３８） 摘要：对水库防洪调度方案评价中需要考虑的问题进行了分析，建立了评价指标体系，利用协商定权以及主客观定权 方法确定评价指标的权重，借助模糊物元模型对备选方案进行综合评价。结果表明：该方法充分考虑了评价的模糊性和 不相容性，能够全面地对方案进行决策，在陡河水库洪水调度中取得了较好的效果。 关键词：协商定权；模糊物元模型；洪水调度：陡河水库 中图分类号：ＴＶ１２２；ＴＶ６２２ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００—１３７９．２０１２．０９．０１６ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｕｚｚｙ Ｍａｔｔｅｒ－Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍｏｄｅｌ ｉｎ Ｄｏｕｈｅ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ Ｆｌｏｏｄ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ＨＥ ｊｉ‘，ＷＡＮＧ Ｓｏｎｇ．１ｉｎ ，ｗＵ Ｑｉｎｇ—ｌｉｎ ，ＣＨＥＮ Ｘｉａｏ—ｎａｎ （１．Ｎｏａｈ Ｃｈｉｎａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００１１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｍａｎａｇｅ Ｂｕｍａｕ ｏｆＤｏｕｈｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ，Ｔａｎｇｓｈａｎ ０６３０００，Ｃｈｉｎａ；３．Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆＭｉｄｄｌｅ Ｒｏｕｔｅ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｎ Ｓｏｕｔｈ—ｔｏ—Ｎｏａｈ Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ，Ｂｅｉｎｇ １０００３８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｂｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｆｌｏｏｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｃｈｅｍｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｅｖａｌｕ－ ａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ ｗａｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｂａｒｇａｉｎｉｎｇ ｗｅｉｇｈｔ，ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅ ｗｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｗｅｉｇｈｔ．Ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｗａｓ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ ｆｏｒ ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ ｓｃｈｅｍｅ ｂｙ ｆｕｚｚｙ ｍａｔｔｅｒ・ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅ１．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｆｕｌｌｙ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅ ｆｕｚｚｉｎｅｓｓ ａｎｄ ｉｎｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ，ｃａｎ ｓｕｐｐｌｙ ｄｅｃｉｓｉｏｎ—ｍａｋｉｎｇ ｆｏｒ ｓｃｈｅｍｅｓ ａｎｄ ｏｂｔａｉｎ ｂｅｔｔｅｒ ｅｆｆｅｃｔ ｉｎ Ｄｏｕｈｅ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｆｌｏｏｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂａｒｇａｉｎｉｎｇ ｗｅｉｇｈｔ；ｆｕｚｚｙ ｍａｔｔｅｒ—ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ；ｆｌｏｏｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ；Ｄｏｕｈｅ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ １陡河水库概况 陡河水库位于唐山市区东北１５ ｋｍ处的陡河上游，是一座 以防洪为主，兼供唐山市区生活用水及工农业生产用水等综合 利用的大型水利枢纽工程。水库防洪保护范围涉及８万ｈｍ 耕地、京山铁路、京哈高速等。水库一旦出现事故，将造成严重 的经济损失。笔者针对陡河水库所担负的防洪任务，结合水库 的自身特点，利用模糊物元模型对洪水调度方案进行了优选。 ２模糊理论在水库洪水调度中的应用 ２０世纪６０年代中期模糊数学的创立及模糊动态规划法的 提出，开辟了水库洪水调度的新途径。陈守煜等建立了水库调 度的模糊优选模型…；王本德等应用多目标模糊优选模型进行 了梯级水库防洪系统洪水调度 。 ；孙倩等利用模糊聚类对洪 水进行了分类 ；王文川等基于综合权重思想，利用模糊物元 多属性决策法进行了洪水调度 Ｊ。 ３基于模糊物元的水库洪水调度模型 ３．１ 快速生成洪水调度可行方案 能否根据决策人员的要求快速生成多个可行调度方案，是 衡量水库洪水调度系统软件是否实用的重要标志，也是进行方 案评价与选择的前提。同时，系统要符合以下两项基本要求： 一是要在洪水调度规划方案的基础上，按下泄常量与交互启闭 泄流设备的任意组合生成实时洪水调度方案；二是系统一定要 简捷、形象、直观、实用。笔者的研究基于上述这两项要求，用 以下两种方式推求水库的洪水调度方案： （１）按洪水调度原则自动生成方案。调度系统遵循现行的 洪水调度原则，以事先确定的水库下泄流量预报水位随时间变 化的过程。 （２）交互生成洪水调度方案。首先以当前自行选定方案为 基础，生成一个新的调度方案，然后修改新方案的某一时段的决 策。修改方式有二种：一是按下泄常量进行调度，就是通过人机 交互输入调洪各时段的下泄流量，从而预报出水库水位随时问 变化的过程；二是按来多少泄多少进行调度，保持库水位不变。 ３．２洪水调度目标 根据防洪调度系统的特点及开发经验，水库洪水调度一般 收稿日期：２０１ｌ一１２－０５ 基金项目：水利部公益性行业科研专项（２００８０１０１５）。 作者简介：和吉（１９７３一），男，河南南阳人，讲师，博士研究生，研究方向为水文 水资源。 Ｅ—ｍａｉｌ：１３８３８３４１Ｏ５３＠１６３．ｃｏｎ ・４７・
