前言

21世纪水资源问题已经成为制约人类生存和可持续发展的瓶颈因素，水资源分布不均匀性与人类社会需水不均衡性的客观存在使得调水成为必然。跨流域调水是在两个或两个以上的流域系统之间通过调剂水量余缺所进行的合理水资源开发利用，它是解决水资源分布不均，改善水土资源组合的现有格局，实现水资源合理配置，保证国家、经济和环境持续协调发展的一项重要战略措施。

随着水资源利用的深入和供需矛盾的加剧，水库作用呈现出流域化、生态化趋势，水库调度成为流域水资源统一配置的重要手段。水库调度是根据水库所承担的水利水电任务的主次和规定的运行原则，凭借水库的调蓄能力，在保证大坝安全的前提下，对水库的入库流量过程进行调节，确保大坝及下游防洪安全、发展其经济效益，提高综合利用效益的一种控制运用水库技术，是水库长期运行计划的制定和实施的核心问题。水库调度水平的高低直接影响着水库综合效益的发挥。

本书共分11章，第1章为绪论，介绍了水库调度的国内外研究现状及发展趋势，并介绍了本书的研究内容与技术路线；第2章为辽宁省联合调度需求分析，介绍了辽宁省的经济格局和北、中、南三线组成的“东水济西”水资源总体配置工程布局，并进行了联合调度需求分析；第3章为水文水资源特性分析，根据调水工程路线，分东、中、西三个区域分析年径流的互补性及互补程度；第4章为用水需求分析，对现状用水水平进行了分析评价，并分析了供水趋势、用水趋势和用水结构，提出了用水总量控制指标和用水效率控制约束指标，分别从生活、工业、农业和生态环境等方面对不同水平年进行了需水预测，并分析了预测结果与经济的适应性；第5章为三线联合调度系统结构与特性，介绍了三线联调系统的结构，分析了系统的庞大性、复杂性、多样性等特点，分析了系统的水文互补性和库容互补性等联合调度潜力，并对系统内骨干工程的现状调度规则进行了介绍；第6章为跨流域水库群调度方法，根据系统水力联系的紧密程度将系统分解为北线、中线、南线调度子系统，以多年平均引水量最小、系统缺水量最小为目标，构建了水库群联合供水调度模型；针对具有多个用水部门的供水水库，提出了一种有序的供水调度规则，在该规则中水库按照用水部门的优先级确定供水的顺序，并根据水库相应的蓄水状态与用水部门限制供水线之间的关系，共同判定是否对其限制供水，基于供水过程动态博弈的特征，建立了水库对多个用水部门有序供水的规划模型；第7章为基于粒子群优化技术的调度研究，采用粒子群优化算法直接以调度图供水调度线和调水控制线位置为决策变量，通过计算可一次性得出水库调度图，避免了采用时历法的繁琐计算和经验修正，在综合利用水库的调度中，能搜索得出调度图的非劣解集，兼顾多个调度目标；第8章为基于集群智能与动态规划耦合优化的调度研究，中线与南线系统联合调度采用遗传算法和粒子群优化算法分别确定水库群的初始可行解，选取较好解作为POA算法的初始解，采用POA算法获得最终解，对于来水条件相似的水库群，将水库群聚合成虚拟等效水库，根据虚拟聚合水库的调度图确定水库群的供水，再通过分水规则对各水库进行调节计算，确定合理的分水规则；第9章为跨流域多用户水库群联合调度供水系统开发，首先介绍了系统开发的目标与原则，系统环境与开发工具，然后介绍了系统组成、系统开发及系统操作流程；第10章为效益分析，通过对比分析辽宁省北、中、南三线联合调度方案，计算了联合调度优化前后的供水效益，并进一步分析了三线联调的社会效益和生态效益；第11章为辽宁省北、中、南三线水库群联合调度展望，对联合调度研究、跨流域调水研究以及系统软件的应用趋势进行了分析。

本书主要在水利部公益性行业科研专项经费项目“辽宁北、中、南三线跨流域调水联合调度模式研究”（201201021）的研究成果的基础上提炼而成，编写过程中参考和引用了众多的相关文献和资料，文献资料已尽可能地一一列出，但由于文献资料较多，难免存在疏漏，在此表示歉意，并向所有的参考文献资料作者表示衷心的感谢！

本书在写作过程中得到了项目协作单位中国水利水电科学研究院的通力协助，水利部国科司和辽宁省水利厅相关领导的出谋划策及鼎力支持，以及武汉大学胡铁松教授和大连理工大学周惠成教授、张弛教授的指导，在此一并表示诚挚的谢意！

限于作者水平，书中许多缺点和不完善之处，恳请广大读者批评指正。

作者

2014年1月