平原水庫多效應耦合優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、我國水資源總量并不豐富，人均占有量更低，約為世界人均的1/4，而且地區(qū)分布不均，水土資源不相匹配。中國目前有16個省人均水資源量低于嚴重缺水線，有6個省、區(qū)人均水資源量低于500立方米，為極度缺水地區(qū)，水資源作為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活以及生態(tài)環(huán)境必不可少的資源，已成為影響我國社會經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵因素。解決這一矛盾的最好辦法就是在水資源缺乏地區(qū)興建一定數(shù)量的平原水庫，但是受土地、資金、土料等因素的制約，平原水庫普遍存在庫區(qū)面積大、水深淺、壩高

2、不合理、筑壩土料土質(zhì)顆粒細、無效蒸發(fā)嚴重的缺點，遠沒有達到最優(yōu)狀態(tài)。
　　本論文在介紹平原水庫功能特性的基礎(chǔ)上，綜合分析影響平原水庫設(shè)計的各種因子:圍壩布置型式、壩高、筑壩土料性質(zhì)、護坡粗糙率、庫面風速、水庫年蒸發(fā)量、水庫年滲漏量、護坡型式、防滲型式、壩體安全等級、水庫生態(tài)等級、水庫蓄水深度等，并綜合考慮平原水庫安全性、適宜性與經(jīng)濟性，構(gòu)建了平原水庫多效應耦合優(yōu)化設(shè)計數(shù)學模型。
　　本文先介紹了數(shù)學模型建立的分析方法，采用概

3、率模型的可靠度方法來分析平原水庫在真實環(huán)境下變量的可靠性能，以每m3供水成本最低為目標函數(shù)，以壩高H，筑壩土料摩擦角α、護坡粗糙率n、庫面風速Vf、水庫年蒸發(fā)量Es、生態(tài)等級為決策變量，建立基于可靠度理論的平原水庫多效應耦合優(yōu)化設(shè)計模型，并采用遺傳算法對山東省雙王城水庫在方形圍壩庫底鋪膜防滲、圓形圍壩庫底鋪膜防滲、方形圍壩防滲墻防滲和圓形圍壩防滲墻防滲四種設(shè)計工況下進行了優(yōu)化分析，結(jié)果表明平原水庫建設(shè)在庫容一定的條件下存在最優(yōu)壩高。為了