多泥沙河流水庫水沙聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度的研究與應(yīng)用.pdf

1、水庫泥沙淤積在多泥沙河流水庫的規(guī)劃建設(shè)及運行管理中是一個不容忽視的問題，其集中體現(xiàn)在水庫蓄水興利與排沙減淤之間的矛盾沖突上。水沙聯(lián)合調(diào)皮作為目前水庫泥沙淤積控制的主要手段，可通過分析水席蓄水興利與排沙減淤之間的關(guān)系，建立不同調(diào)度運用方式下水庫蓄水興利與排沙減淤之間的定量轉(zhuǎn)換模型，揭示兩者之間矛盾沖突的實質(zhì)，實現(xiàn)水庫在保持最大有效庫容的同時，亦能最大限度地發(fā)揮興利效益。為此，本文以我國西北地區(qū)廣泛分布的多泥沙河流水庫為主要研究對象，緊密圍

2、繞“多泥沙”這一核心要素，從泥沙運動及水資源系統(tǒng)分析規(guī)劃的基礎(chǔ)理論入手，運用水動力學、河流動力學及水文與水資源學等多學科交叉結(jié)合的技術(shù)手段，就如下幾方面內(nèi)容展開研究，以期為多泥沙河流水庫的水沙聯(lián)合調(diào)度問題探索一條行之有效的實施途徑，進而指導多泥沙河流水席的規(guī)劃建設(shè)及其合理運用。
　　 (1)以三門峽水庫為例，分析其來水來沙情況、灘槽沖淤及沿程沖淤情況，以此揭示多泥沙河流水庫的水沙特性及沖淤特性，同時闡明多泥沙河流水庫挾沙水流屬可

3、壓縮變密度流，且當含沙量大到一定程度時，流體流變性質(zhì)將發(fā)生變化，由牛頓體轉(zhuǎn)化為非牛頓體(賓漢體)。通過上述研究，可為多泥沙河流水庫水沙聯(lián)合調(diào)度研究奠定認識基礎(chǔ)。
　　 (2)構(gòu)建考慮多泥沙河流水庫挾沙水流特性的平面二維水沙運動數(shù)學模型，并基于同位網(wǎng)格系統(tǒng)推導得出流速-水位-密度的耦合求解算法，提出以流場及懸沙場耦合求解為核心的算法實施步驟，為多泥沙河流水庫水沙聯(lián)合調(diào)度研究中庫區(qū)泥沙沖淤的暈化分析提供技術(shù)手段。
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4、)視多泥沙河流水庫沖淤變化過程為一個非線性動力系統(tǒng)，引入BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及自適應(yīng)粒子群優(yōu)化算法(APSO)，構(gòu)建適用于多泥沙河流水庫沖淤計算的APSO-BP預(yù)測模型，為多泥沙河流水庫水沙聯(lián)合調(diào)度研究中泥沙沖淤的快速、準確量化分析提供一條新的技術(shù)手段。
　　 (4)構(gòu)建考慮泥沙約束條件的水庫(群)優(yōu)化調(diào)度動態(tài)規(guī)劃模型，并提出基于可行性規(guī)則及模擬退火混合PSO算法的模型求解模式，在此基礎(chǔ)之上，集成前述水庫泥沙沖淤數(shù)學模型的研究成果，