水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度是實(shí)現(xiàn)江河安瀾和水資源高效利用的重要方法。水庫(kù)群防洪-供水-生態(tài)調(diào)度理論與方法聚焦長(zhǎng)江流域的防洪、供水和生態(tài)問(wèn)題，以復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)理論為基礎(chǔ)，圍繞多維隨機(jī)變量耦合的多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)難題，研究非線性河道洪水演算方法及水庫(kù)群聯(lián)合防洪調(diào)度方法，闡明洪水資源化利用的風(fēng)險(xiǎn)調(diào)控方法，構(gòu)建水庫(kù)群供水調(diào)度多目標(biāo)優(yōu)化模型，進(jìn)行變化環(huán)境下的河流棲息地影響分析。本書(shū)部分彩圖附彩圖二維碼，見(jiàn)封底。
華中科技大學(xué) 水利水電工程專(zhuān)業(yè) 博士；
華中科技大學(xué) 水力發(fā)電工程專(zhuān)業(yè) 碩士；
河海大學(xué) 水文水資源專(zhuān)業(yè) 學(xué)士；2007年-至今，華中科技大學(xué)水電與數(shù)字化工程學(xué)院 教授；
2008年-至今，華中科技大學(xué) 博士生導(dǎo)師；
2017年-至今，華中科技大學(xué)-美國(guó)佐治亞理工學(xué)院國(guó)際水安全聯(lián)合研究中心 主任；
2011年-2023年，華中科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心 副主任；
2024年-至今，華中科技大學(xué)土木與水利工程學(xué)院 副院長(zhǎng)；水庫(kù)群智能聯(lián)合調(diào)度與風(fēng)險(xiǎn)調(diào)控、水資源與水環(huán)境評(píng)價(jià)及決策、數(shù)字孿生流域大禹水利科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)，一等獎(jiǎng)，2018；教育部科技進(jìn)步獎(jiǎng)，一等獎(jiǎng)，2000；湖南省科技進(jìn)步獎(jiǎng)，三等獎(jiǎng)，2003；湖北省高等學(xué)校教學(xué)研究成果獎(jiǎng)，二等獎(jiǎng)，2005；華中科技大學(xué)“治學(xué)楷模”研究生導(dǎo)師獎(jiǎng)，2012；華中科技大學(xué)“教學(xué)名師”，2019；湖北省三八紅旗手，2009。2014-2019年，湖北省湖泊保護(hù)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)；
2019年-至今，流域水工程智慧聯(lián)合調(diào)度與風(fēng)險(xiǎn)調(diào)控技術(shù)專(zhuān)委會(huì)委員
2023年-至今，中國(guó)水利教育協(xié)會(huì)常務(wù)理事；
2011年-至今，致公黨武漢市委員會(huì) 副主委；
2017年-至今，武漢市政協(xié)科教衛(wèi)體專(zhuān)委會(huì)副主任；
2023年-至今，湖北省政協(xié)委員；
目錄
第1章 緒論 1
1.1 水庫(kù)調(diào)度的發(fā)展與挑戰(zhàn) 1
1.2 水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度的關(guān)鍵問(wèn)題 3
1.2.1 水庫(kù)群防洪庫(kù)容優(yōu)化分配 3
1.2.2 水庫(kù)群調(diào)度規(guī)則的設(shè)計(jì)和優(yōu)化 4
1.2.3 調(diào)度方案的智能決策 4
1.2.4 面向生態(tài)目標(biāo)的調(diào)度方法 4
1.3 研究區(qū)域概況 5
1.3.1 長(zhǎng)江基本概況 5
1.3.2 地貌特征 6
1.3.3 氣候水文特點(diǎn) 6
1.3.4 洪水時(shí)空分布特征 7
第2章 非線性河道洪水演算方法 10
2.1 LMM 10
2.2 非線性馬斯京根模型 11
2.2.1 變冪指數(shù)非線性馬斯京根模型 11
2.2.2 變參數(shù)非線性馬斯京根模型 15
2.3 參數(shù)優(yōu)化算法 19
2.3.1 變參數(shù)非線性馬斯京根模型參數(shù)優(yōu)選方法 19
2.3.2 混合優(yōu)化算法 20
2.4 模型驗(yàn)證及應(yīng)用 28
2.4.1 VEP-4PNMM-L驗(yàn)證 28
2.4.2 DV-3PNMM驗(yàn)證 37
第3章 水庫(kù)群聯(lián)合防洪調(diào)度方法 43
3.1 研究區(qū)域概況 43
3.1.1 水庫(kù)群防洪系統(tǒng) 44
3.1.2 設(shè)計(jì)洪水 45
3.2 變權(quán)重預(yù)留防洪庫(kù)容最大優(yōu)化分配方法 47
3.2.1 變權(quán)重預(yù)留防洪庫(kù)容最大策略 47
3.2.2 水庫(kù)群防洪庫(kù)容優(yōu)化分配模型 48
3.2.3 DV-3PNMM計(jì)算超標(biāo)洪量 51
3.2.4 防洪優(yōu)化調(diào)度及結(jié)果分析 53
3.3 系統(tǒng)非線性安全度最大優(yōu)化分配方法 57
3.3.1 系統(tǒng)非線性安全度最大策略 58
3.3.2 水庫(kù)群防洪庫(kù)容優(yōu)化分配模型 59
3.3.3 防洪優(yōu)化調(diào)度及結(jié)果分析 60
3.4 水庫(kù)群防洪庫(kù)容等效性研究 63
3.4.1 水庫(kù)群防洪庫(kù)容等效性定量研究方法 63
3.4.2 長(zhǎng)江川渝河段干支流水庫(kù)與溪洛渡水庫(kù)防洪庫(kù)容等效性 64
3.4.3 長(zhǎng)江川渝河段支流水庫(kù)與干流水庫(kù)防洪庫(kù)容等效性 68
第4章 水庫(kù)洪水資源化利用風(fēng)險(xiǎn)調(diào)控方法 71
4.1 研究范圍與典型洪水 72
4.1.1 研究范圍 72
4.1.2 防洪調(diào)度規(guī)程 73
4.1.3 典型洪水 75
4.2 洪水過(guò)程隨機(jī)模擬方法 76
4.2.1 純隨機(jī)序列隨機(jī)模擬模型 77
4.2.2 相關(guān)解集模型 77
4.2.3 模型實(shí)用性檢驗(yàn) 79
4.2.4 洪水隨機(jī)模擬結(jié)果 81
4.3 水庫(kù)防洪調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)因素分析 82
4.3.1 水庫(kù)防洪調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)因素辨識(shí) 82
4.3.2 洪水預(yù)報(bào)誤差分布規(guī)律 83
4.4 多變量水文分析方法 88
4.4.1 多變量水文分析計(jì)算 88
4.4.2 洪水發(fā)生時(shí)間分布規(guī)律 89
4.4.3 丹江口水庫(kù)入庫(kù)洪峰流量及其發(fā)生時(shí)間 92
4.5 洪水地區(qū)組成分布規(guī)律 98
4.5.1 條件期望組合模型 99
4.5.2 洪水地區(qū)組成分析方法 99
4.5.3 丹皇區(qū)間洪水地區(qū)組成 99
4.6 水庫(kù)洪水資源化利用風(fēng)險(xiǎn)分析模型 107
4.6.1 水庫(kù)防洪調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)分析模型 107
4.6.2 洪水預(yù)報(bào)誤差對(duì)水庫(kù)運(yùn)行水位的影響 110
4.7 水庫(kù)汛期運(yùn)行水位動(dòng)態(tài)控制風(fēng)險(xiǎn)分析方法 114
4.7.1 水庫(kù)防洪風(fēng)險(xiǎn)控制水位計(jì)算方法 114
4.7.2 丹江口水庫(kù)汛期運(yùn)行水位動(dòng)態(tài)控制風(fēng)險(xiǎn)分析 114
4.7.3 初始起調(diào)水位對(duì)水庫(kù)防洪風(fēng)險(xiǎn)的影響 125
第5章 水庫(kù)群供水調(diào)度方法 128
5.1 多目標(biāo)決策方法 129
5.1.1 多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題及其求解 129
5.1.2 NSGA-II 131
5.1.3 多屬性決策問(wèn)題及其求解 133
5.1.4 SEABODE方法 138
5.1.5 NSGA-II-SEABODE方法 141
5.2 水庫(kù)群供水調(diào)度規(guī)則設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 142
5.2.1 水庫(kù)群供水調(diào)度規(guī)則設(shè)計(jì) 142
5.2.2 水庫(kù)群供水調(diào)度規(guī)則評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 151
5.3 水庫(kù)群供水調(diào)度規(guī)則優(yōu)選決策 153
5.3.1 嘉陵江流域及水庫(kù)群供水系統(tǒng)概況 153
5.3.2 水庫(kù)群供水調(diào)度多目標(biāo)優(yōu)化模型 155
5.3.3 模型求解——NSGA-II 156
5.3.4 調(diào)度規(guī)則優(yōu)選——SEABODE方法 158
5.4 實(shí)例應(yīng)用與結(jié)果 159
5.4.1 枯水典型年劃分 159
5.4.2 規(guī)劃水平年設(shè)計(jì)用水 160
5.4.3 調(diào)度規(guī)則方案集 161
5.4.4 調(diào)度規(guī)則方案優(yōu)選 162
第6章 河流棲息地模型研究 167
6.1 變化環(huán)境下的河流棲息地影響研究 167
6.1.1 河流生態(tài)水文指標(biāo) 167
6.1.2 棲息地統(tǒng)計(jì)模型 169
6.2 梯級(jí)水庫(kù)對(duì)河流水文情勢(shì)的影響分析 172
6.2.1 水文指標(biāo)變異分析 172
6.2.2 水溫情勢(shì)變化分析 175
6.3 中華鱘棲息地模型 176
6.3.1 水動(dòng)力模型建立與驗(yàn)證 176
6.3.2 適宜棲息面積計(jì)算 179
6.3.3 棲息地多元統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià) 181
參考文獻(xiàn) 184
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