《長江上游水庫群複雜多維廣義耦合系統調度理論與方法》是依託華中科技大學，由周建中擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：長江上游水庫群複雜多維廣義耦合系統調度理論與方法
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：周建中
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
通過流域水文動力系統特性分析，認識流域徑流的可預報性，闡明複雜徑流過程混沌演化機理，提高徑流預報能力；研究庫群多維時空尺度庫容補償機制，建立滿足中下游供水需求的流域一體化水資源調蓄模型；探究水庫群自適應動態嵌套調度的基本物理背景，提出多隨機變數耦合的防洪發電調度模型；解析複雜運行條件下庫群不同調度目標的同一和對立關係，推求反映非劣前沿特性的最優方案集規模和目標函式降維方法，建立多重約束條件下多目標均衡調度的系統動力學方法；認識梯級調度對流域生態系統的作用機理，在流域生態修復和生境改善的補償調控方面揭示新的物理過程；揭示不同置信水平下聯合調度方案對關鍵風險因子變化的回響規律，突破庫群聯合最佳化調度多屬性風險決策建模的理論瓶頸；提出水電能源多維廣義耦合系統複雜決策問題的數學描述方法，發展貝葉斯均衡意義下支持合作調度的對策決策理論與方法。解決長江上游複雜水庫群聯合最佳化運行存在的若干關鍵科學問題。
結題摘要
我國已經形成世界規模最大的長江梯級水庫群，承擔了防洪、發電、供水、生態和航運等複雜調度任務，其運行調度涉及的領域是空前的，難度史無前例。為此，緊密圍繞國家重大需求與現有基礎理論間的突出矛盾開展研究，提出水電能源複雜多維廣義耦合系統新概念，創建了一套長江上游水庫群複雜多維廣義耦合系統最佳化運行的先進理論與方法體系。首先，通過水文動力系統特性分析，揭示了複雜徑流過程的混沌現象及其演化機理，闡明了流域徑流的可預報性，構建了大氣-水文-陸面多源信息驅動的徑流非線性高精度預報體系；提出了庫群多維時空尺度庫容補償機制和水位消落控制模式，建立了滿足中下游供需平衡的流域水資源一體化調蓄模型；探明了長江流域洪水組合遭遇規律，提出了防洪庫容最佳化分配建模方法，建立了庫群分層多時空嵌套精細化調度與跨區多電網聯合調峰最佳化調度模型，形成了多隨機變數耦合的防洪發電調度模型體系；在此基礎上，提出了反映非劣前沿特性的最優方案集規模和目標函式降維方法，建立了多重約束條件下多目標均衡調度的系統動力學方法；洞悉了梯級調度對流域生態系統的作用機理，構建了水庫群調度與水動力學聯合驅動的生態補償調度模型，揭示了生境改善與調控新的物理過程；進一步，研究並揭示了不同置信水平下聯合調度方案對關鍵風險因子變化的回響規律，構建了梯級水庫群隨機調度風險評估模型，提出了梯級水庫群多屬性風險決策方法，突破了水庫群聯合最佳化調度多屬性風險決策建模的理論瓶頸；以此為基礎，提出了多維廣義耦合系統複雜決策問題的數學描述方法，推求了多業主合作調度補償效益最佳化分配方法和支持合作調度的動態均衡對策決策模型，建立了水庫群調度多目標-多主體-多層次群決策方法體系，發展了貝葉斯均衡意義下支持合作調度的對策決策理論與方法。研究工作解決了長江上游水庫群複雜多維廣義耦合系統調度中面臨的若干核心科學問題和關鍵技術難題，為我國水能開發和利用提供了科學依據和技術支撐。
