基于水信息学的感潮河网水资源调控方法及其应用研究

针对感潮河网在满足多种需求下的水资源合理调控问题，以水信息学的知识演化理论、数学模型和计算智能方法为基础，将人工神经网络和河网非恒定水流水质数学模型相结合，提出感潮河网水资源的智能调控模式，并以上海市浦东新区河网作为应用实例，通过对感潮河网水资源的调控机制、智能调控预案库的构造方法、智能调控模型集成技术、水资源调控方案优化技术等关键内容的研究，建立一套感潮河网水资源智能调控的方法体系，从而解决大型复杂河网地区的水资源多目标、多约束、不确定性调控难题，为感潮河网地区防洪减灾、水环境改善、水资源高效利用提供科学支撑。本项研究提出的一套方法体系不但对流域调水水资源的合理配置和水资源信息化管理等科学问题具有重要的学术价值和实际借鉴意义，而且建立的调控体系也可作为满足多种需求的区域资源智能调控和多目标决策的一种新途径和通用框架。

针对感潮河网在满足多种需求下的水资源合理调控问题，在深入研究感潮河网调水特性的基础上，以水信息学的知识演化理论、数学模型和计算智能方法为基础，将人工神经网络和河网非恒定数学模型相结合，提出感潮河网水资源的智能调控模式，并以上海市浦东新区河网作为应用实例，通过对感潮河网水资源的调控机制、智能调控预案库的构造方法、智能调控模型集成技术、水资源调控方案优化技术等关键内容的研究，建立了一套感潮河网水资源智能调控的方法体系，从而解决了大型复杂河网地区的水资源多目标、多约束、不确定性调控难题，进一步地提出了水信息学模型的整体概念框架，发展了水信息与系统工程研究方向。为感潮河网地区防洪减灾、水环境改善、水资源高效利用提供科学支撑。这种感潮河网水资源智能调控体系通过河网数学模型对假设的调控方案进行模拟，得到用于水资源调控决策模型学习的预案库，经过训练的水资源调控决策模型根据水闸外河边界条件和实时监测的水情水质数据，形成一个水资源初步调控方案，然后经过河网数学模型对调控方案进行模拟，当模拟结果达到期望的目标，这时的调控方案即为可以下达的调控方案，当模拟结果不能达到期望的目标时，这时需要人工对调控方案进行修正，再通过河网数学模型进行模拟，直到获得一个能满足调控目标的调控方案，该调控方案可以作为一条预案添加进预案库，用于今后水资源调控决策模型的求精训练。这种调控体系一方面可以保证调控的安全可靠性，另一方面随着调控系统的多次运用，预案库的知识将越来越优，伴随系统学习能力的增强人工干预的可能性将逐渐减少，从而体现了一种智能化的特征。本项研究提出的一套方法体系不但对流域调水水资源的合理配置和水资源信息化管理等科学问题具有重要的学术价值和实际借鉴意义，而且建立的调控体系也可作为满足多种需求的区域资源智能调控和多目标决策的一种新途径和通用框架。