Page 11 - 2023年第54卷第6期

表 ８ 梯级水库汛期运行水位上限值及汛限水位值
汛期运行水位?ｍ
分期 水库 年汛限水位?ｍ 分期汛限水位?ｍ
情景 Ｓ１ 情景 Ｓ２ 情景 Ｓ３
乌东德 ９５２ ９５３．７ ９５４．１ ９５４．５ ９５４．９
白鹤滩 ７８５ ７８７．０ ７８７．５ ７８８．２ ７８８．７
前汛期
溪洛渡 ５６０ ５６４．３ ５６５．６ ５６６．７ ５６７．４
向家坝 ３７０ ３７１．１ ３７１．８ ３７２．５ ３７２．９
乌东德 ９５２ ９５２．０ ９５２．６ ９５２．９ ９５３．２
白鹤滩 ７８５ ７８５．０ ７８６．１ ７８６．４ ７８７．３
主汛期
溪洛渡 ５６０ ５６０．０ ５６１．８ ５６２．７ ５６３．６
向家坝 ３７０ ３７０．０ ３７１．４ ３７２．０ ３７２．３
乌东德 ９５２ ９５４．１ ９５４．６ ９５５．０ ９５５．６
白鹤滩 ７８５ ７８７．３ ７８８．４ ７８９．０ ７８９．８
后汛期
溪洛渡 ５６０ ５６５．５ ５６６．０ ５６６．８ ５６７．９
向家坝 ３７０ ３７１．８ ３７２．４ ３７２．９ ３７３．３

ＤＮＳＧＡ － Ⅲ参数设置：种群规模 Ｎ ＝ １００ 、最大迭代次数 Ｇ ＝ ５００ 、交叉概率 Ｐ ＝ ０．９０ 、变异概
ｃ
ｍａｘ
ｐｏｐ
率 Ｐ ＝ ０．１０、检测阈值 ε ＝ ０．２０、种群随机再生的占比 θ ＝ １５％、神经网络样本数 Ｓ ＝ １０００。
ｍ ｔｏｔａｌ
图 ３展示了不同洪水预见期（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）情景下梯级水库汛期运行水位协同浮动调度的帕累托
（Ｐａｒｅｔｏ）前沿结果。据图可知，ＤＮＳＧＡ － Ⅲ可高效求解所构建的梯级水库汛期运行水位协同浮动调度
模型，并提供分布均匀的 Ｐａｒｅｔｏ前沿（见散点图）。Ｐａｒｅｔｏ前沿随着预见期延长（短预见期 Ｓ１ → 长预见
期 Ｓ３）呈动态上升演变规律，受来水不确定性影响，主汛期的 Ｐａｒｅｔｏ前沿波动范围明显大于前汛期和
后汛期的 Ｐａｒｅｔｏ前沿波动范围（见箱形图中极端值差异）。随着预见期的延长，发电效益和防洪控制站
流量呈显著增加趋势，但各分期内防洪控制站朱沱和寸滩站均满足防洪约束，且李庄站的流量小于中
３
３
３
小洪水指标（表 ７，前汛期：４０７００ｍ ?ｓ、主汛期：４５５００ｍ ?ｓ、后汛期：３８６００ｍ ?ｓ），不会降低原
有防洪标准。此外，各分期内具有相同特征，在满足同等预报水平下，随着预见期延长，发电调度和
防洪调度的可挖潜空间越大（见箱形图中四分位数箱子长度）、协同优化的可操控性越强。

图 ３ 梯级水库汛期运行水位协同浮动调度的帕累托（Ｐａｒｅｔｏ）前沿结果

３．３ 优化调度的风险与效益评估 考虑洪水预报和风险管控，图 ４给出了不同洪水预见期（Ｓ１、Ｓ２、
Ｓ３）情景下梯级水库汛期运行水位协同浮动的风险评估结果。从风险率指标来看，梯级水库实施汛期
运行水位协同浮动后，防洪控制站李庄站流量未出现超过安全泄量现象，三分期调度的防洪风险率皆
为零，说明本文所构建模型可在不降低原有防洪标准的前期下，实现中小洪水资源的优化调度。从防
洪控制站流量来看，在同等预报水平下，随着预见期的延长（短预见期 Ｓ１ → 长预见期 Ｓ３），李庄、朱
沱、寸滩站流量呈上升趋势，主汛期防洪控制站流量高于前汛期和后汛期流量，如主汛期的洪水预见

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