基于多目标优化的跨流域调水工程输水调度模型研究

魏 珂 ( 南水北调中线渠首分公司邓州管理处 )

张维轩 ( 南水北调中线渠首分公司邓州管理处 )

https://doi.org/10.37155/2717-5251-0808-78

Abstract

跨流域调水工程是缓解区域水资源时空分布不均、保障经济社会可持续发展的重要手段。然而,其输水 调度过程涉及复杂的水文、工程、生态与社会经济系统,具有高度非线性、多目标性和不确定性特征。传统单目标 调度模型难以兼顾多方利益诉求,易导致资源配置失衡。本文针对上述问题,构建了一种基于多目标优化的跨流域调 水工程输水调度模型(MOMOD)。该模型以供水保障率最大化、生态需水满足度最大化和运行成本最小化为核心目 标,引入改进的NSGA-III算法进行求解,并结合模糊集理论对Pareto最优解集进行决策优选。以南水北调中线某典型 调度区段为案例进行实证分析,结果表明:所提模型能够有效协调供水、生态与经济目标之间的冲突,在不同来水 情景下均能生成合理可行的调度方案;相较于传统单目标模型,多目标优化方案在综合效益上提升显著,尤其在枯水 年份对生态系统的保护作用更为突出。研究成果可为大型跨流域调水工程的智能化、精细化调度提供理论支撑与技术 路径。

Keywords

跨流域调水;输水调度;多目标优化;NSGA-III;生态需水

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