基於水信息學的感潮河網水資源調控方法及其套用研究

《基於水信息學的感潮河網水資源調控方法及其套用研究》是依託浙江大學，由顧正華擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於水信息學的感潮河網水資源調控方法及其套用研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：顧正華
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

針對感潮河網在滿足多種需求下的水資源合理調控問題，以水信息學的知識演化理論、數學模型和計算智慧型方法為基礎，將人工神經網路和河網非恆定水流水質數學模型相結合，提出感潮河網水資源的智慧型調控模式，並以上海市浦東新區河網作為套用實例，通過對感潮河網水資源的調控機制、智慧型調控預案庫的構造方法、智慧型調控模型集成技術、水資源調控方案最佳化技術等關鍵內容的研究，建立一套感潮河網水資源智慧型調控的方法體系，從而解決大型複雜河網地區的水資源多目標、多約束、不確定性調控難題，為感潮河網地區防洪減災、水環境改善、水資源高效利用提供科學支撐。本項研究提出的一套方法體系不但對流域調水水資源的合理配置和水資源信息化管理等科學問題具有重要的學術價值和實際借鑑意義，而且建立的調控體系也可作為滿足多種需求的區域資源智慧型調控和多目標決策的一種新途徑和通用框架。

結題摘要

針對感潮河網在滿足多種需求下的水資源合理調控問題，在深入研究感潮河網調水特性的基礎上，以水信息學的知識演化理論、數學模型和計算智慧型方法為基礎，將人工神經網路和河網非恆定數學模型相結合，提出感潮河網水資源的智慧型調控模式，並以上海市浦東新區河網作為套用實例，通過對感潮河網水資源的調控機制、智慧型調控預案庫的構造方法、智慧型調控模型集成技術、水資源調控方案最佳化技術等關鍵內容的研究，建立了一套感潮河網水資源智慧型調控的方法體系，從而解決了大型複雜河網地區的水資源多目標、多約束、不確定性調控難題，進一步地提出了水信息學模型的整體概念框架，發展了水信息與系統工程研究方向。為感潮河網地區防洪減災、水環境改善、水資源高效利用提供科學支撐。這種感潮河網水資源智慧型調控體系通過河網數學模型對假設的調控方案進行模擬，得到用於水資源調控決策模型學習的預案庫，經過訓練的水資源調控決策模型根據水閘外河邊界條件和實時監測的水情水質數據，形成一個水資源初步調控方案，然後經過河網數學模型對調控方案進行模擬，當模擬結果達到期望的目標，這時的調控方案即為可以下達的調控方案，當模擬結果不能達到期望的目標時，這時需要人工對調控方案進行修正，再通過河網數學模型進行模擬，直到獲得一個能滿足調控目標的調控方案，該調控方案可以作為一條預案添加進預案庫，用於今後水資源調控決策模型的求精訓練。這種調控體系一方面可以保證調控的安全可靠性，另一方面隨著調控系統的多次運用，預案庫的知識將越來越優，伴隨系統學習能力的增強人工干預的可能性將逐漸減少，從而體現了一種智慧型化的特徵。本項研究提出的一套方法體系不但對流域調水水資源的合理配置和水資源信息化管理等科學問題具有重要的學術價值和實際借鑑意義，而且建立的調控體系也可作為滿足多種需求的區域資源智慧型調控和多目標決策的一種新途徑和通用框架。