论文题目: 流域水资源实时调控理论方法和系统实现研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 水文学及水资源
作者: 王煜
导师: 黄强,刘昌明
关键词: 水资源管理,流量演进,实时调度,模型技术,决策支持系统
文献来源: 西安理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 近年来黄河持续枯水,下游河段面临断流,国民经济和生态环境供水严重不足,在这种情况下,研究缺水地区枯水年份水资源实时调配的技术方法、模型和系统开发成为黄河流域治理开发和管理中的关键和紧迫问题。为此,本论文的研究内容是,以黄河流域下游为例,进行流域水资源实时调控理论方法和系统实现研究。取得的主要成果包括: (1)枯水流量传播时间和水量损失综合分析研究 研究黄河小浪底以下河段基本情况,进行了河段节点划分、枯水流量分级等有关问题的概化处理,重点针对枯水流量传播时间和河道水量损失这两个水量传播规律的重要参数,采用原型试验和历史资料分析两种方法进行研究,并进行综合分析提出可具操作性的成果。经分析比较,原型试验与历史资料分析计算的流量传播时间和水量损失均比较吻合。鉴于原型试验与历史统计成果可以相互印证,说明了上述成果可信,精度可靠。 (2)复杂河道长距离短历时枯水流量演进方法研究 针对复杂河道长距离短历时枯水流量演进,重点研究了多因子线性演进方法、一维非恒定流流量演进方法和人工神经网络方法,建立了相应的模型,并进行了各种方法的比较。多因子线性演进方法,基本概念清楚,计算过程简单透明,通过优化方法可以获取精度较高的演进方程参数,方法稳定性高,而且便于进行演进计算
论文目录:
1 绪论
1.1 问题的提出
1.2 研究目的和意义
1.2.1 研究目的
1.2.2 研究意义
1.3 国内外研究综述
1.3.1 水资源调控及配置方法研究概况
1.3.2 黄河流域和西北地区水资源调配研究进展
1.3.3 水资源决策支持系统研发概况
1.3.4 流域水资源配置研究存在的问题
1.3.5 几个研究方向
1.4 研究的主要内容及创新
1.4.1 研究思路
1.4.2 研究的主要内容
1.4.3 主要创新点
2 枯水流量传播时间和水量损失研究
2.1 河段划分和概化
2.2 枯水调度流量和调度时段划分
2.3 枯水流量传播时间分析
2.3.1 原型观测试验方法
2.3.2 历史资料分析方法
2.3.3 综合分析
2.4 河道水量损失分析
2.4.1 原型观测试验方法
2.4.2 历史资料分析方法
2.4.3 综合分析结论
2.5 本章小结
3 枯水流量演进方法综合研究
3.1 概述
3.1.1 问题的提出
3.1.2 流量演进研究的思路
3.2 多因子线性演进方法
3.2.1 概述
3.2.2 多因子线性演进方程的推导
3.2.3 参数优选方法
3.2.4 2001年~2003年应用和验证
3.2.5 演进参数分布规律的分析
3.2.6 几点认识
3.3 一维非恒定流流量演进方法
3.3.1 一维非恒定流的求解方法
3.3.2 差分格式的构造及方程离散
3.3.3 模型计算及结果
3.4 人工神经网络方法
3.4.1 BP网络结构及算法
3.4.2 模型设计及应用
3.5 本章小结
4 流域水资源实时调控方法和模型研究
4.1 问题的提出和概述
4.1.1 问题的提出
4.1.2 概述
4.2 流域水资源实时多维临界调控的基本概念
4.2.1 临界控制论
4.2.2 流域水资源实时多维临界调控的特点和过程
4.3 流域水资源实时多维临界调控的特征分析
4.3.1 水库调度、河段配水和流量预警控制相结合的三元调控结构
4.3.2 不同时间步长嵌套的时间调控结构
4.3.3 供需自适应的动态平衡调控结构
4.3.4 基于实时信息的动态反馈调整结构
4.4 黄河小浪底以下河段枯水实时调控模型研究开发
4.4.1 模型总体结构
4.4.2 月调配模型
4.4.3 旬调配模型
4.4.4 日调配模型
4.4.5 防断流防凌预警和用水调整模型
4.4.6 不同时间步长调配模型的耦合
4.4.7 应用算例
4.5 本章小结
5 流域水资源实时调控DSS研究开发
5.1 概述
5.1.1 决策支持系统简述
5.1.2 决策支持系统在水资源管理领域的应用和存在问题
5.2 开发目标和总体结构
5.3 模型数据库建立和数据管理子系统设计开发
5.3.1 模型数据库的建立
5.3.2 数据管理子系统设计开发
5.4 基于GIS的空间分析子系统设计开发
5.4.1 空间数据建立
5.4.2 基于2D—GIS的查询分析子系统设计开发
5.4.3 基于3D—GIS的人机交互式视景子系统的探索
5.5 系统管理子系统
5.5.1 人机交互总控界面设计开发
5.5.2 运行模式选择的设计开发
5.6 枯水调配控制流程开发
5.6.1 设计思想
5.6.2 枯水调配控制流程的设计
5.6.3 枯水调配控制流程的功能模块设计和开发
5.7 应用成果
5.8 本章小结
6 结论与展望
6.1 取得的主要成果
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间完成的成果
发布时间: 2005-12-23
参考文献
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