《耦合生態流量情勢的水庫調度建模及自適應調控》是依託武漢大學,由梅亞東擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名:耦合生態流量情勢的水庫調度建模及自適應調控
- 項目類別:面上項目
- 項目負責人:梅亞東
- 依託單位:武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
耦合生態目標和經濟目標的水庫調度是一種新近出現的水庫調度模式,無論是理論上還是實踐上均處於探索階段,還存在亟待解決的若干關鍵科學問題,如:(1)面對的高度改變的河流生態系統,如何更清晰辨識和度量生態目標;(2)如何建立耦合生態與經濟目標的水庫調度模型並進行均衡最佳化。本項目從我國水庫調度面臨的生態保護問題出發,探討水庫調度對河流生態和經濟社會的作用機理和影響機制,基於流量-生態回響關係分析,提取生態流量情勢特徵,採用多種方法構建生態流量過程;開展目標耦合、時間尺度耦合及確定性模型與模糊模型、隨機性模型的耦合研究,建立含生態流量情勢的多重耦合的多目標水庫調度模型,發展相應的最佳化方法;面對變化的入流情勢和生態要求,開展水庫調度規則和自適應調控模式、方法研究。通過本項目研究,將豐富生態友好型水庫調度的理論與方法,為實施調度提供理論方法基礎和技術支撐。
結題摘要
平衡經濟社會需水和生態環境需水的要求是生態友好型水庫調度的根本特徵。針對生態友好型水庫調度面臨的問題,本項目開展了一系列研究。首先探討了河流流量情勢與生態環境和經濟發展相互關係,提取了魚類產卵期的典型流量場景,構建了魚類產卵期概化的洪水脈衝過程,提出了可反映年內年際變化的河流生態需水過程,發展了水文流量波動識別方法和河流整體水文改變度度量方法。其次,探討了生態目標的不同表達形式,建立了耦合生態流量情勢的水庫調度模型,包括:魚類產卵期耦合生態流量情勢的水庫調度單目標和多目標模型;面向發電、供水、生態要求的水庫群多目標最佳化調度模型;及耦合短期(日)調峰模式的梯級電站長期發電調度模型和基於調峰出力隨機分布的梯級電站調峰期望效益模型;再次,概括提出了水庫自適應調度的一般程式,探討了生態目標對調度期來水狀況的適應機制,建立了適應來水和生態需水變化的水庫調度規則。 此外,還提出了一種基於量維和形維的出力波動量化評估方法,建立了水-風-光系統協調運行的多目標模型,探索了水電在增加發電和減緩出力波動中的作用,分析了協調運行對系統之間電力交換以及水文情勢的影響。 研究成果豐富了生態友好型水庫調度的理論與方法,可為實施調度提供技術支撐,具有廣泛的套用前景。