Page 23 - 2022年第53卷第12期

图 ３ 多时空尺度嵌套和多过程动态耦合结构
方案视为一个粒子，采用式（１３）评价每个粒子的适应度；⑤对每个粒子将其当前的适应值与其经历过
的最好位置作比较，如果更优则将当前适应值替换成最好位置 Ｐｂｅｓｔ；⑥获得变化粒子的速度和位置；
⑦如果未达到结束条件（通常为足够好的适应值或达到一个预设最大代数），则返回④。

５ 调度算例

为验证模型的有效性和精准度，在长系列中选择天然径流偏枯、多过程用水矛盾突出且存在丰枯
交替变化的时段，开展供水、输沙、发电、生态多过程协同调度实证研究。在长系列中选择径流代表
性较强的 １９８６—１９９５年为计算时段，以 １０年黄河天然径流和 ２０３０水平年黄河流域需水预测为基础输
入、以黄河年均来沙 ６亿ｔ作为本次研究的设计来沙条件，开展日步长黄河梯级水库群多过程协同
调度。
５．１ 基础数据
３
（１）径流系列。１９８６—１９９５年黄河利津断面年均天然径流量为 ４８９．９亿ｍ ，１０年中有完整的丰平
３
３
枯过程，具有较好的代表性，１９８９年径流最大为 ６２１．８９亿ｍ ，１９９０年最小为 ３７４．６５亿ｍ 。１０年平均
３
径流量与 １９１９—１９７５年系列的 ５８０亿ｍ 相比偏少 １５．７％，其中上游唐乃亥断面减少 ５．２％，下游花园
口断面减少 １３．９％。
３
（ ２）需水量及过程。预测 ２０３０年水平，黄河流域多年平均河道外总需水量 ５３４．７２亿ｍ ，其中农
３
业需水量 ３３４．３３亿ｍ ，从需水过程上来看，农业需水受降水影响年际呈波动变化，受作物生长期影响
年内灌溉需水主要集中在 ４—６月春灌和 ７—８月夏灌。另外黄河还承担着向流域外供水任务，年均需
３
水量 １０８亿ｍ ，主要为农业灌溉。
（３）黄河来沙及输沙需水过程。黄河来沙量主要集中在宁蒙河段和中游地区，输沙需水考虑上游
头道拐和下游利津断面。黄河设计来沙 ６亿ｔ水平，考虑不同河段的来沙分区，维持宁蒙河段不淤积，
３
头道拐断面至少需要 ２０ｄ以上 ２５００～３０００ｍ ?ｓ大流量过程；维持下游河段不淤积，利津断面至少需
３
要 ３０ｄ以上 ３５００～４０００ｍ ?ｓ大流量过程。
（４）生态需水及生态流量控制。根据 《黄河水量调度条例实施细则》，下河沿、头道拐、利津断
３
３
面最小控制流量分别为 ２００、１５０和 ７５ｍ ?ｓ，花园口以下河段 ４—６月维持 ８００～１０００ｍ ?ｓ，河口镇断
３
面全年下泄水量不少于 １９７亿ｍ 。
４
— １ １ ５ —