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黑河梯级水库群联合调度多目标转换规律研究

黑河梯级水库群联合调度多目标转换规律研究

作者：杨旺旺西安理工大学

学位级别：硕士

自20世纪60年代以来,随着甘肃黑河中游经济的发展和耕地面积的增加,中游用水激增,严重挤占了下游生态绿洲需水,造成了严重的生态恶化问题,黑河中、下游用水矛盾突出。因此,开展水库群多目标调度研究,明确黑河流域发电、灌溉和生态多目... 详细信息

自20世纪60年代以来,随着甘肃黑河中游经济的发展和耕地面积的增加,中游用水激增,严重挤占了下游生态绿洲需水,造成了严重的生态恶化问题,黑河中、下游用水矛盾突出。因此,开展水库群多目标调度研究,明确黑河流域发电、灌溉和生态多目标间转换规律,提供多目标调度优选方案,不仅能为黑河水库的实际运行提供指导,还可以为其他流域多目标调度提供借鉴,具有重要的理论意义和应用价值。本论文在分析黑河流域径流变化规律的基础上,建立了梯级水库群单、多目标混合模型,分别引入单目标算法-并行花粉算法和多目标算法-并行非支配近邻免疫算法求解优化模型;通过优化结果分析,揭示了黑河流域多目标转换规律,得到了多目标转换公式;建立多目标方案评价指标体系,采用模糊决策技术和综合权重选出不同典型年调度方案,为决策者提供技术支撑。论文取得主要研究成果如下:(1)基于小波分析,得出黑河流域径流具有18年左右的变化周期;采用Mann-Kendall法确定近10年黑河上游径流具有显著的上升趋势;运用P-Ⅲ曲线确定了枯水年(1974～1975年)、平水年(1977～1978年)和丰水年(1958～1959年)典型年径流过程。(2)在分析黑河流域中、下用水矛盾的基础上,建立了单一目标模型、多目标模型,形成了水库调度问题的多维度完备模型;基于Matlab并行机制,提出了求解单目标调度模型的并行花粉和求解多目标调度模型的非支配免疫混合算法。(3)根据单目标模型长系列计算结果,从黄藏寺水库蓄泄过程和调控任务两方面对发电、灌溉、生态多目标的相互关系进行定量分析,获得了各目标的调度潜力;明确了灌溉和生态年内供水矛盾期为10月和次年4月,阐明了发电与生态相比发电与灌溉的用水矛盾更加突出,丰水年灌溉供水要求比生态更容易保证的规律,科学地回答了黑河“97”分水方案在丰水年难以满足的问题。(4)根据多目标模型典型年计算结果,从两目标的帕累托曲线和三目标空间曲面图,对黑河流域多目标调度问题进行点-线-面一体化相互验证分析,揭示了发电、灌溉和生态多目标间的转换规律,建立了黑河流域多目标转换公式。(5)基于多目标转换规律设置了不同典型年多目标方案集,构建了黑河流域多目标调度方案评价指标体系,通过层次分析和熵权法确定了综合指标权重,基于模糊评价方法评价方案集,推荐了各典型年最优调度方案。

关键词：黑河流域多目标调度模型并行机制花粉算法非支配近邻免疫算法转换规律模糊评价

MIKE 21模型及其在城市内涝模拟中的应用

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自然灾害学报 2017年第4期26卷 172-179页

作者：麻蓉白涛黄强杨旺旺西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地陕西西安710048

随着城市化水平的不断提高,下垫面发生巨大变化,城市内涝问题频现,严重制约着城市的健康发展。以北京市朝阳区某规划小区为例,应用DHI开发的MIKE软件,建立了MIKE 21的二维水动力模型,在典型降雨情况下模拟了研究区域内的积水过程。采用... 详细信息

随着城市化水平的不断提高,下垫面发生巨大变化,城市内涝问题频现,严重制约着城市的健康发展。以北京市朝阳区某规划小区为例,应用DHI开发的MIKE软件,建立了MIKE 21的二维水动力模型,在典型降雨情况下模拟了研究区域内的积水过程。采用城市内涝ArcGIS模型的计算结果对比分析。结果表明:MIKE 21模型的计算结果满足规范要求,较好地模拟了区域积水分布位置、深度、历时等,较ArcGIS模型的精度更高。研究成果为城市内涝灾害的治理提供了技术支撑,对城市小区规划、道路设计、海绵城市建设等方面具有重要的应用价值。

关键词：城市内涝 MIKE 21模型 GIS模型 DEM 积水深度和历时

利用图论多分辨率聚类方法构建核磁可变T2截止值预测模型

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科学技术与工程 2022年第25期22卷 10867-10875页

作者：年泽润张超谟张冲陈星河徐文斌杨旺旺长江大学地球物理与石油资源学院武汉430100 油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学) 武汉430100

准确求取T_(2)截止值对核磁共振资料在储层评价中的应用至关重要,传统T_(2)截止值获取方法受到区域性、储层非均质性等影响明显,实际使用中往往误差较大。基于岩心核磁实验,分析物性参数、核磁共振T_(2)谱几何均值等参数与T_(2)截止值... 详细信息

准确求取T_(2)截止值对核磁共振资料在储层评价中的应用至关重要,传统T_(2)截止值获取方法受到区域性、储层非均质性等影响明显,实际使用中往往误差较大。基于岩心核磁实验,分析物性参数、核磁共振T_(2)谱几何均值等参数与T_(2)截止值之间的关系。考虑到储层非均质的影响,提出采用图论多分辨率聚类方法,利用邻近指数和核心代表指数划分测井相,结合铸体薄片等资料建立测井相与岩相的对应关系,建立基于测井相约束的可变T_(2)截止值预测模型。在渤海盆地X油田实际应用中表明,所提出的模型计算的T_(2)截止值与岩心核磁实验T_(2)截止值测量值误差较小,较传统方法优势明显,进一步提高了利用核磁共振资料计算储层参数的准确性与适用性。

关键词：核磁共振 T_(2)截止值图论多分辨率聚类岩石物理实验

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基于改进萤火虫算法的水电站群优化调度

水力发电学报 2018年第6期37卷 25-33页

作者：杨旺旺白涛赵梦龙黄强西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室西安710048

为探讨水电站群优化调度新方法,在标准萤火虫算法原理的基础上,引入了隔代大步长纯随机游走、优势保留和变异机制等寻优机制,提出了改进的萤火虫算法。以黑河梯级水电站群为应用实例,建立和求解了梯级发电量最大的中长期优化调度模型,... 详细信息

为探讨水电站群优化调度新方法,在标准萤火虫算法原理的基础上,引入了隔代大步长纯随机游走、优势保留和变异机制等寻优机制,提出了改进的萤火虫算法。以黑河梯级水电站群为应用实例,建立和求解了梯级发电量最大的中长期优化调度模型,获得了如下结论:(1)梯级发电量最大时,龙头水库水位呈丰水期快速蓄满、维持高水头运行、枯水期缓慢下降至死水位的变化规律;(2)由参数敏感性分析得到了扰动因子、荧光吸收因子和随机搜索间隔代数的最优值;(3)不同算法的对比分析说明IFA的准确性、稳定性、寻优能力均最优。研究成果对于指导黑河梯级水电站经济运行具有重要的实际意义。

关键词：萤火虫算法改进策略梯级水库优化调度

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基于白洋淀底泥土工管袋脱水工艺试验研究

人民黄河 2019年第S2期41卷 97-98,119页

作者：黄佳音杨旺旺王利桃马凯中交(天津)生态环保设计研究院有限公司天津300461

针对河湖疏浚土工管袋脱水工程存在的底泥含水率高、工期长等问题,基于白洋淀污染底泥,开展底泥脱水絮凝调理小试试验和土工管袋脱水中试试验研究,优选出脱水效果明显的絮凝调理配方及其最佳投加量,并提出了适用于白洋淀污染底泥处理的... 详细信息

针对河湖疏浚土工管袋脱水工程存在的底泥含水率高、工期长等问题,基于白洋淀污染底泥,开展底泥脱水絮凝调理小试试验和土工管袋脱水中试试验研究,优选出脱水效果明显的絮凝调理配方及其最佳投加量,并提出了适用于白洋淀污染底泥处理的土工管袋脱水规律。经土工管袋试验验证,连续脱水56 d,底泥含水率从90.00%下降至38.28%,脱水减容量达90.15%,脱水效果显著。

关键词：白洋淀底泥絮凝调理土工管袋脱水规律

随钻核磁共振测井T_(2)水谱重构方法与低电阻率油层识别

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测井技术 2022年第3期46卷 340-345页

作者：朱猛崔云江许赛男张冲张占松杨旺旺中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459 长江大学地球物理与石油资源学院湖北武汉430100

以渤海A油田馆陶组储层为例,分析了不同流体性质储层的随钻核磁共振测井响应特征。轻质油储层的T2谱呈现宽缓的丘陵状,且会显示拖尾现象;水层的T_(2)谱呈现陡尖的山峰状。在此基础上,提出了一种基于三维网格技术重构水谱识别低电阻率油... 详细信息

以渤海A油田馆陶组储层为例,分析了不同流体性质储层的随钻核磁共振测井响应特征。轻质油储层的T2谱呈现宽缓的丘陵状,且会显示拖尾现象;水层的T_(2)谱呈现陡尖的山峰状。在此基础上,提出了一种基于三维网格技术重构水谱识别低电阻率油层的方法。该方法选取不同孔隙结构的水层段随钻核磁共振测井T_(2)谱,以随钻自然伽马、随钻核磁共振总孔隙度和随钻核磁共振渗透率作为三维网格的坐标轴,构建了三维水谱库,然后应用构建的水谱与实测谱的差异特征进行低电阻率油层的判别。研究表明,与二维网格技术相比,三维网格技术通过增加一个维度使得每一个被划分的网格存储单元更加精细,其构建的水谱更为合理。多口井的验证表明,该方法对于研究区岩性细、泥质含量高的低电阻率油层识别准确率高,可以推广应用。

关键词：低电阻率储层水谱重构三维网格技术随钻核磁共振测井流体识别

基于灰色关联度-极限学习机的低阻油层水淹层测井识别—以渤海P油田馆陶组为例

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长江大学学报(自然科学版) 2023年

作者：张超谟徐文斌张亚男张冲张占松石文睿杨旺旺陈星河油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学) 中石化江汉油田分公司涪陵页岩气公司长江大学地球物理与石油资源学院非常规油气省部共建协同创新中心(长江大学)

历经约二十年的开发，渤海P区块已经进入了高含水期，馆陶组发育的大量低阻油层与水淹层在测井曲线形态上差异不明显。为了精确地进行水淹层识别以及水淹层等级划分，本文采用了机器学习算法。首先采用灰色关联分析，筛选了低阻油层水... 详细信息

历经约二十年的开发，渤海P区块已经进入了高含水期，馆陶组发育的大量低阻油层与水淹层在测井曲线形态上差异不明显。为了精确地进行水淹层识别以及水淹层等级划分，本文采用了机器学习算法。首先采用灰色关联分析，筛选了低阻油层水淹层识别的敏感参数曲线，其次构建了极限学习机水淹层识别模型，对模型进行训练，获取最优参数，并应用于实际资料处理。结果表明基于灰色关联度-极限学习机对低阻油层与水淹层的预测结果符合率达89.3%，远远优于未经过灰色系统筛选的预测结果，具有实际应用价值。

关键词：低阻油层水淹层识别灰色关联分析极限学习机

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汉江上游梯级水库联合调度研究

水资源研究 2017年第4期6卷 340-348页

作者：杨旺旺白涛哈燕萍黄强西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室

汉江上游缺乏梯级水库联合调控中心,各水库单独调度运行,导致梯级水能资源利用率较低。引汉济渭黄金峡、三河口水电站正在建设,新形势下汉江上游梯级调度中心位置的论证已迫在眉睫。本文采用大系统分解协调理论对汉江上游梯级水库联合... 详细信息

汉江上游缺乏梯级水库联合调控中心,各水库单独调度运行,导致梯级水能资源利用率较低。引汉济渭黄金峡、三河口水电站正在建设,新形势下汉江上游梯级调度中心位置的论证已迫在眉睫。本文采用大系统分解协调理论对汉江上游梯级水库联合调度进行了研究。结果表明：引汉济渭调水后,各梯级电站均获得了较大补偿效益,梯调中心由安康水库转移至三河口水库。研究成果对于汉江上游梯级水库联合调度运行、提高水资源综合利用效率具有重要的理论意义和应用价值。

关键词：梯级水库联合调度补偿效益大系统分解协调

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白洋淀疏浚底泥絮凝脱水试验及应用

水运工程 2020年第S1期 21-24页

作者：黄佳音王占军肖博杨旺旺张海涛中交(天津)生态环保设计研究院有限公司天津300461

针对白洋淀生态清淤底泥土工管袋脱水絮凝的问题,开展土工管袋脱水试验研究及工程验证。进行无机絮凝剂、有机絮凝剂和生物絮凝剂的复配小试和中试试验,提出适用于白洋淀土工管袋脱水的絮凝方案,并通过工程化实施,验证了絮凝方案的土工... 详细信息

针对白洋淀生态清淤底泥土工管袋脱水絮凝的问题,开展土工管袋脱水试验研究及工程验证。进行无机絮凝剂、有机絮凝剂和生物絮凝剂的复配小试和中试试验,提出适用于白洋淀土工管袋脱水的絮凝方案,并通过工程化实施,验证了絮凝方案的土工管袋脱水性能。研究采用分组试验的方法,以底泥絮凝后絮体大小、絮体强度和上清液清澈度作为评价指标。结果表明:复配絮凝剂投加量1.5%时,底泥絮凝效果最优,且余水水质化学需氧量(COD)、总磷(TP)改善明显,COD和TP分别削减83.92%和91.18%,土工管袋充填结束第30 d降低底泥含水率至低于55%。

关键词：底泥脱水土工管袋底泥调理剂余水水质