基于Pareto最優解的跨流域調水泵站多目標優化運行研究

朱博文，龔 懿*，陳再揚，王詩文，陳永豐

（1.揚州大學 水利科學與工程學院，江蘇 揚州225000；2.溧陽市水利局，江蘇 溧陽213300）

0 引 言

【研究意義】南水北調工程是解決我國水資源空間分布不均的重要工程措施。其中，東線工程受地形影響建有大量低揚程、大流量跨流域調水泵站。該類跨流域調水泵站具有安裝機組多、單機流量大、運行時間長、提水費用大的特點。由于其年運行時間長，在保證提水目標實現、機組運行壽命等基本要求的基礎上，如何更好地兼顧運行過程中的經濟性和安全性，實現泵站多目標優化運行，具有十分重要的意義。

【研究進展】目前，國內外對泵站（群）優化運行已有許多研究，在模型構建方面主要是以泵站運行費用最小[1-4]、耗電量最低[5-7]或各機組總體效率最高[8]為目標，在模型求解方面主要包括動態規劃法[9]、遺傳算法[10]、蟻群算法[11]、狼群算法[12]、人工蜂群算法[13]等。程吉林等[14]考慮峰谷電價及潮汐影響，以耗電費用最少為目標，構建葉片可調單機組優化數學模型并利用動態規劃求解，結果表明，在潮型不變的情況下變角優化運行方案較常規運行方案有更好的經濟性。龔懿等[15]以泵站站內多機組日運行耗電費用最低為目標，構建泵站站內多機組葉片全調節優化運行數學模型，利用大系統分解-動態規劃聚合法求解，獲得較好的優化結果。張倩[16]基于城市污水泵站的特點，構建包含泵站出流流量時段間變幅最小目標、泵站能耗最小目標、機組啟停次數最小目標的污水泵站優化運行數學模型，利用分層序列法化簡后采用遺傳算法求解。……