1.2　国内外研究现状

1.2.1　国内研究现状

随着人口的增长与经济的飞速发展,我国水资源的供需矛盾日益尖锐。尤其是我国广大的北方地区不仅洪涝灾害频繁,洪灾损失严重,同时水资源短缺问题尤为突出。2001—2004年由国家防汛抗旱总指挥部办公室牵头开展了相关水库汛限水位动态控制方法研究的专题,结合北方水库调度实际,逐步完善了汛限水位动态控制理论,形成目前比较成熟的理论体系。在《水库防洪预报调度方法及运用》一书中,首次提出了汛限水位动态控制的定义及属性。其基本的思想主要是:在天气预报未来有较大降雨量的前提下,如果汛期水库水位超过原设计汛限水位,这个时候为了御防校核标准洪水,在保证下游安全的情况下尽可能多的下泄水库水量,腾空库容,降低水位并使之尽快回落到水库原设计汛限水位,确保大坝安全;如果出现天气预报未来降雨量较小情况时,既要御防校核标准洪水又要避免未来水库可能出现的无水可用的情况,所以要缓慢使水库水位降低,延长水位回落时间,当出现未来降雨量较小的情况时用于兴利。汛限水位动态控制的前提是有相对准确的实时天气预报信息,对预报时间及精度要求高,根据天气预报信息及时调整水库下泄流量,从而达到提高洪水资源利用效率的目的。这种方法的实施难点是天气预报信息技术的准确性,研究重点是水库实时泄流方案的制定。水库汛限水位动态控制随着天气预报信息利用方式的不同大致可以分为三种:第一种是不考虑实时天气预报获取的信息内容,而是先设定不同的汛限水位,而后采用不同的计算方法来求解漫坝风险,达到优选汛限水位值的目的,主要包括频率统计分析法、随机数学分析法、随机Monte—Carlo模拟法和AHP法等。频率统计分析法是根据某水文现象的统计特性,利用现有水文资料,分析水文变量设计值与出现频率(或重现期)之间的定量关系。自然界的现象按发生情况可分成:必然事件,即在一定条件下必然会发生的事情,如降雨以后就要涨水是必然发生的;不可能事件,即在各条件实现之下永远不会发生的事情,如只在重力作用下的水由低处向高处流是不可能的;随机事件(也称偶然事件),即在一定条件下可能发生也可能不发生的事件,如每条河流每年出现一个流量的年最大值是必然的,但这个最大值可能是这个值也可能是那个值,它在数量上的出现是一种随机事件。频率计算中是以1来表示必然事件出现的可能性(即百分之百出现),以0表示不可能事件出现的可能性,随机事件出现的可能性介于0～1。水文频率分析主要包括:利用现有水文资料组成样本系列,选择合适的频率曲线线型和估计它的统计参数,根据所绘制的频率曲线推求相应于各种频率(或重现期)的水文设计值。随机数学分析法是将水文过程作为具有随机性的过程进行研究,自然现象按性质可划分为确定性的现象和纯随机性的现象,以及处于前两者之间的即部分确定性部分随机性的现象。随机水文学发展的初期,是将水文变量的观测序列视为独立序列,在此基础上进行分析,第二阶段是在分析中考虑观测值的时序特性,采用时间序列分析的理论与方法分析水文时间序列时序相依的概率结构,并在此基础上对水文时间序列进行随机模拟。随机Monte—Carlo模拟法,也称统计模拟方法,是20世纪40年代中期由于科学技术的发展和电子计算机的发明,而被提出的一种以概率统计理论为指导的一类非常重要的数值计算方法,是指使用随机数(或更常见的伪随机数)来解决很多计算问题的方法,与它对应的是确定性算法,该方法在水利工程方面应用广泛。AHP法是美国著名运筹学家汤姆斯·萨蒂(Thomes L.Saaty)提出的一种层次权重决策分析方法。该方法以数学运算为基础,将与决策有关的项目分解成目标、效果、指标等不同层次,并进行定性和定量分析,利用较少的定量信息使决策的思维过程数学化,从而为多目标、多准则或无结构特性的复杂决策问题提供简便的决策。它是一种定性和定量相结合的、系统化、层次化的分析方法,由于它在处理复杂的决策问题上的实用性和有效性,很快在世界范围得到重视,它的应用已遍及经济计划和管理、能源政策和分配、行为科学、军事指挥、运输、农业、教育、人才、医疗和环境等领域,在水资源利用及风险分析方面也具有很好的适用性。第二种一般先对短期降雨预报信息进行洪水预报,而后构建水库群多属性多目标优化调度模型,接下来采用不同的算法求解实时调度方案,如启发式优化算法、熵权模糊优选算法、随机模糊BP法、专家系统分析法、灰色系统动态规划法以及遗传算法等;第三种是首先对降雨和洪水预报进行合理性分析,根据分析结果采用预蓄预泄法、信息推理模式法等进行汛限水位动态控制的计算,该方法又分为两类即:短期降雨预报和中期数值降雨预报信息的分析和使用。综上,天气预报预见期越长则实施汛限水位动态控制的效益越大。另外在参考文献[5]中,作者应用实时相对安全期法,利用中期数值降雨预报信息制定汛限水位动态控制方案,并建立了相对应的汛限水位动态控制风险分析模型。

上述第一种研究没有考虑实时天气预报信息;第二种研究着重于多属性多目标优化问题;第三种研究则综合分析了短期天气预报信息所带来的各种影响,下面就重点论述第三类研究。

1.预蓄预泄法

通过可行性分析对于短期天气预报及短期洪水预报水平能够达到满意精度的水库,当预报信息为无雨时,在有效的预见期内,根据水库泄流能力可以将汛限水位上浮一定高度,同时留有一定的余地,要保证在下次洪水来临前能够将水位降至原来的设计汛限水位高度;当预报信息为有较大降雨或已经开始降雨时,可以根据有效预见期内退水过程的富余水量,适当的下调汛限水位高度,同时也要留有一定的余地,如果发生空报现象,可以利用退水余量将水库水位抬升到原来设定的汛限水位。这两种方式中第一种是为了提高洪水资源的利用效率;第二种是为了提高水库的防洪能力,两者的调度目的不同。参考文献[19]是根据丰满气象台短期降雨预报作业实际记录及丰满电厂以上流域的平均实际降雨数据资料,通过分析比较预报与实际降雨的数理统计规律,得出了丰满气象台短期24h降雨预报可以在丰满水库预蓄预泄错峰调度中使用的结论。参考文献[20]研究了在柘溪水库实时洪水调度过程中,通过拦蓄退水阶段的洪水进行预蓄,在洪水来临之前,根据水文预报信息进行预泄,从而提高水库兴利效益的可行性和存在的调度风险等问题。参考文献[21]根据河南省陆浑水库实际情况,应用实时预报信息实施预蓄预泄法调度,对水库各种可能情况下的洪水过程进行了调度研究和风险分析,结果表明相对于常规调度方法而言,该方法能够增加水库的防洪效益和综合效益,效果很好。参考文献[4]对辽宁省碧流河水库预蓄预泄法汛限水位动态控制进行研究,并通过在2005年“8·8”洪水中首次应用该调度方法,结果使水库比应用常规的静态汛限水位控制方法多拦蓄洪水0.4亿m3,产生了很好的经济效益。该方法主要考虑了洪水和短期降雨预报信息,比较符合水库防洪及兴利调度实际情况。如果使用汛限水位静态控制后还是有较大的水资源或能量损失,尤其对于有些水库在汛期常常发生多次洪水,在主汛期弃水而后汛期又无水可蓄,往往可以选择该方法。

2.综合信息推理模式法

目前在水库实时调度研究中依据的信息并非是单一方面的,而是多属性的,不仅有现场实测的确定性信息、基于随机理论的数理统计信息,还有基于成因分析的预报信息等多种信息。综合信息推理模式法是综合考虑洪水与降雨预报信息、实时水雨工情以及其他等综合信息,在分析影响汛限水位动态控制的各种因子的基础上,结合调度人员的调度经验,将各种调度方式及调度规则加以归纳,编写成语言控制规则,再转换成推理模式,称之为“大前提”。水库施行实时调度情况下,将面临时刻的综合信息称之为“小前提”,通过信息推理方法,给出满意的汛限水位动态控制方案集合,并从中进行优选,得到最优方案指导水库的蓄或泄。碧流河、葠窝、白龟山、察尔森以及于桥等水库已经编制出相应的推理模式,但是还需要实践的检验。如果水库有多年的丰富的防洪调度经验,而且洪水预报精度又比较高,降雨预报信息可以被利用,就适合于使用本方法。为便于操作,可以编制综合信息汛限水位动态控制值推理决策表,利用决策表推求合理的控制方案。

3.耦合防洪实时预报调度系统的汛限水位动态控制值优选法

该方法将综合信息推理模式的交互决策子系统与水库现行的防洪实时预报调度系统融为一体,进行耦合设计,首先在面临时刻以交互子系统来确定“下次涨洪前汛限水位”,然后依此为约束条件,用多阶段多目标优选模型选择面临时刻满意蓄泄方案;也可以使用交互方式或自动生成可行蓄泄方案集及下次涨洪前汛限水位控制方案集,然后再使用多阶段多目标优选模型选择面临时刻满意汛限水位控制方案。随着时间延续及综合信息的不断更新,重复优选与更新汛限水位动态控制决策方案。目前该方法还处于研究试用阶段,需要大量实践才能验证其适用性。

4.综合信息汛限水位动态控制决策支持表法

这种方法是方便于实际操作的调度技术人员和决策者的快速查算实时动态控制汛限水位方案的方法,该方法也可认为是为增强操作性,对综合信息推理模式法的一种应用。主要是根据水库常规的调洪计算原理来编制该决策支持表,进而依据有效预见期内的入流过程、允许出流过程和预见期末汛限水位的控制域值大小,应用反向逆推法推当前时刻允许控制的水库汛限水位值。根据这个表,就可以通过所面临时刻的综合信息内容,方便快捷的选择该时刻的控制泄流量和允许控制汛限水位值。该方法中影响因子包括设计的汛期分期及分期确定的汛限水位、设计的下游第一级防洪安全泄流量约束、分期汛限水位动态控制域与设计的调洪最高水位约束、降雨径流预报误差信息、流域蒸散发的消退估计、气象台降雨预报预见期信息和统计预报信息等。因为该方法输入数据是特征的离散点数据值,是一个计算结果的综合集成信息,所以决策支持表并没有其独特的关键因子,可作为宏观决策的一个工具,各水库都可使用。王本德等首次提出此种方法;安宵等基于参考文献[4],利用数理统计法、美国全球预报系统(GFS)开展0～48h以及1～10d降雨预报研究,并对于桥水库大伙房洪水预报模型精度进行分析研究,并在此基础上开展于桥水库汛限水位动态控制研究,在国内类似项目中首次研究利用有实用价值的汛限水位决策支持表。

5.评价决策法

评价决策法主要是根据水文预报数据,在调度中分析权衡。在调度过程中,由于面临时刻各反馈信息误差的存在可能带来的风险与效益,并在此基础上,引入决策者的经验来确定汛限水位动态控制方案集合,再进行优选。汛限水位动态控制方案评价一般涵盖防洪减灾、供水发电效益、生态环境效益分析和风险评价,受到多种因素的影响,而其关键因子就是评价指标体系中所筛选出的各项指标,该方法的难点在于指标的筛选和确定。

王本德等构建了水库预蓄效益与风险控制模型,通过该模型,以碧流河水库为实例,分析了决策后果优选与决策目标定权过程中保持决策者风险偏好一致的方法,此方法充分发挥了决策者经验积累在水库调度中的积极作用;冯平等在深入分析了水库调整汛限水位所涉及的影响因素的基础上,经过认真的筛选建立了调整汛限水位的评价指标体系,并给出了各指标数值的量化方法。并且通过东武仕水库进行实例计算,得到了实施汛限水位动态控制的风险和效益,考虑到指标的量纲影响,提出采用模糊综合评价方法来更加科学的确定水库汛限水位。

这种方法加入了管理决策者的主观因素,在控制方法中考虑调度方案可能产生的效应,参考的影响因素相对周全,适用于各种不同类型的水库,如果能够和其他控制方法结合使用效果更好。

6.库群补偿调节法

这种方法适用于防洪目标一致的水库群汛限水位动态控制调节。共同承担一个下游防洪目标的水库群形成梯级水库联合防洪调度系统,根据水文的不同步性或其库容差异,需按下游防洪控制点的要求进行补偿调度或错峰调度,确定各自及共同防洪任务的设计防洪库容。在实际调度过程中,根据水文预报的不同步性或面临时刻上、下游水库之间的库容差异,实施动态调节各水库的汛限水位值。进行补偿调节时,对于并联水库群还应考虑补偿水库泄水达到防护点的传播时间小于或等于库群与防护点之间洪水的集流时间或预见期,同时区间洪水预报的精度要满足要求。

方崇惠等以漳河水库为计算实例,建立了观音寺和鸡公尖双库联合调洪演算模型,在预期风险范围内增加了蓄水量,提高了水库兴利效益;李玮等结合清江流域梯级水电站计算实例,在保证梯级防洪标准基础上,建立降水预报与库容补偿的汛限水位动态控制模型,计算出了隔河岩水库汛期汛限水位动态控制方案集合,取得了很好的经济效益。王本德等简要说明了库群补偿调节法的基本思路,并以玉石水库和碧流河水库为例应用库容补偿调节法确定汛限水位动态控制值。卢晓燕等根据水库汛期限制水位控制新理念,以周公宅水库、皎口水库为例,提出台非过渡期汛限水位逐步抬高的控制调度方式,使周公宅水库与皎口水库经汛限水位联合动态控制后,既能满足下游防洪要求,又能为城镇提供丰富优质的水源,使水库的供水、防洪及发电效益达到最优。

风险分析就是对事件不利的影响要素进行识别,对不利事件发生的概率及其相应损失作出定性或定量的估计,对评价结果进行处理与决策的过程。即所谓的风险识别、风险估计、风险评价计算与风险决策。一般情况下水库的防洪风险因素包括3类:①水力风险因素,就是指影响河流水力学特性的各种因素,包含各方面不确定性因素;②水文风险因素,就是指有可能引起水库设计水位、汛限水位等水文数据出现误差的各方面不确定性的因素;③工程结构风险因素,就是指可能造成结构性破坏的不确定性因素,一般可能出现在水利工程结构设计、施工、监理和管理等过程中,这些不确定性因素可能会危及水工建筑物的安全。从这些因素的不确定性来源上来说主要包括3个方面:①自然条件方面的不确定性(如大气降水、生态环境变化,下垫面变化等的不确定性);②经济社会环境方面的不确定性(如工农业发展、城镇化建设、经济发展、法律法规变化、边界冲突等);③人类自身认识客观世界的局限性(如测量技术手段的误差、计算模型的不科学性、计算方法的不适用性、决策者主观偏好等)。受到这些不确定性因素的影响,使得水库汛限水位动态控制存在一定的风险性。曹永强通过深入细致的研究,针对水库汛限水位动态控制的问题进行研究分析,总结出其可量化的能够引起风险的主要误差因素有大气降雨预报精度误差和洪水预报误差,另外还有决策者偏好造成的定性方面的误差。万俊等经过研究提出替换产汇流预报过程,通过利用洪峰预报退水段洪水退水过程的方法来获得预报预泄调洪计算的结果。充分利用水文气象预报信息,实施分阶段预泄措施,同时考虑下游行洪安全,将风险降至较低水平,另外,作者还对洪水风险损失描述、洪水风险率推求以及汛限水位动态控制方案评价开展了全面的研究。姜树海将随机初值条件、随机系数等不确定性因素考虑到河道水面线的求解过程之中,通过这些约束条件的控制,建立随机微分方程进行河道行洪风险分析计算,结果科学合理。如果防洪预报调度科学的话,可以增加水库调洪的主动性、大大提高水库预蓄或预泄的操作空间,这样就为减小水库防洪和水库兴利的矛盾、实现汛限水位的动态控制奠定了基础。因为大坝防洪具有随机实时变化的特性,所以应该把时变效应考虑到大坝工程老化问题的研究中,通过实例研究总结出了大坝防洪时变风险率的计算公式。冯平等、赵永军等考虑各种水文随机因素影响,包括降水的随机性、径流的随机性和河流自身形态变化的随机性等,应用概率组合方法,收集了多年的现场实测数据,统计估算出了水库实际具有的防洪能力,通过和水库的设计防洪标准进行比对,推求出了合理的汛限水位动态控制方案,指出在仅仅考虑水流参数偏差而引起的河道防洪堤坝失事的概率情况下,对于河道防洪标准较高的河流应充分考虑这部分偏差引起的风险;另外还以岗南水库和东武仕水库的汛限水位动态控制为例,研究了在暴雨洪水等方方面面因素影响下的防洪计算问题;另外还建立了洪灾直接经济损失评估与预测计算模型,在模型求解过程中采用计算Ditlevsen界限的方法,分析计算出了建筑物的综合水毁风险,对汛限水位动态控制理论的发展做出了积极贡献。黄强等、田峰巍等、席秋义等通过大量的查阅资料和实例研究分析,认为水库调度中的各种风险的存在是一种自然的、微观的和大多可测度的风险,根据这些风险的产生原因用定性与定量相结合的风险分析方法来处理水库调度中存在的各种风险问题会有更好的实际效果。在水库调度过程中各种影响因素、预报、测量误差和偏差是始终存在的、是不可避免的,那么如何通过更加科学合理的手段和方法尽量减小或者避免这些误差或偏差的出现就是十分重要的问题,即便这种误差或者偏差是客观存在的,那么如何对这些误差、偏差进行实时修正、滚动调整就具有十分重要的意义了。所以针对当前我国水资源短缺、人均水资源占有量更加不足的现状和汛期水库大量弃水之间存在的突出矛盾,提出了通过汛期适时拦蓄一定量的洪水资源、洪尾超蓄运用等方式方法来尽可能地利用洪水资源,最大程度的发挥水库的调节作用,并且总结了超蓄风险率的计算方法。

王本德等、徐玉英等、郑德凤等考虑到水库预蓄效益与风险分析方面存在的必要性、可行性和主要困难,以智能算法理论为基础,提出了风险率的计算方法,同时给出了一种以经济效益与风险率为目标的水库预蓄水位模糊优化控制模型及其求解方法,该方法可以用于汛期分期抬高汛限水位或实时决策控制预蓄水位。另外还针对那些不合适或者不能用解析方法求解的工程水文问题,Monte—Carlo模拟方法可能会具有很好的适用性,但也可能会存在一定的问题。通过对于这些问题的分析,引入改进的一次二阶矩法AFOSM,并将其应用于水库洪水预测预报子系统的风险率分析中,实例研究表明上述计算方法是非常可行的,具有很好的适用性,但要注意的是研究中净雨预报误差和洪峰流量预报误差等是作为独立的无关量来处理的。对水库防洪调度系统来说,主要任务是对水库发生超标准洪水的可能性或概率即风险率大小进行定量的描述。朱元甡等、黄振平根据现代防洪管理的理念和原则,在保证大坝安全的前提下,综合考虑水文、水流、工程施工等多种不确定性因素,全面分析所有可能发生的事件引发的灾害性后果和影响,通过对各种风险因子的分布特性分析及敏感性分析,建立了水库防洪效益风险分析计算模型。以长江中游防洪决策实际问题为例,应用风险分析的基本理论与方法,尤其是利用专家的丰富经验,给出了考虑防洪专家预测预估以及使专家们的预测信息得以量化并直接参与风险分析的防洪决策风险分析模型,在利用防洪专家经验资源的方面进行了有益的尝试和创新。

汪新宇等将工程结构风险与水文风险率看作相容事件,使用选择概率来计算综合风险率,并且应用可靠性分析方法以及复合泊松模型分别计算工程结构可靠度和防洪体系超标洪水水文风险率,最后进行综合风险分析。程卫帅等使用系统可靠度理论定义了防洪体系的失事序列含义,并且进一步基于失事序列建立了防洪体系系统风险评估模型,通过算法形式提出了主要失事序列的通用识别方法,构建了防洪体系的主要失事树,并且依据该风险评价模型的特征,使用有效的限界识别措施改进了原算法,具有一定的创新性,很好地提高了识别过程的计算效率。纪昌明等通过构建防洪工程体系综合物元评判模型,得到了以流域为单位的防洪工程体系的综合风险评估的定量指标体系。侯召成、胡和平等指出对于水库防洪体系来说,基本不可能十分精确地估算出所需要的概率关系,所以使用信息分配方法在不完全数据集的基础上进一步构造计算可能性—概率风险模型。应用概率风险进行水库防洪系统的风险率分析,同时应用降雨预报精度分析来说明该方法的应用效果,有很好的适用性。谢崇宝等深入地探讨了水库防洪风险计算中各种不确定性量的分布及其参数的确定方法,并有针对性地分析了水力风险计算问题。王才君等通过使用预报信息的动态汛限水位洪水调度模拟,进而给出了多目标风险分析指标体系。

1.2.2　国外研究现状

国外尤其是西方发达国家在自然地理特征、水文气象特征、社会经济状况以及人口状况、法律法规及相关政府管理措施等国情方面与国内存在很大差异,所以国外的相关研究以考虑防洪效率以及生态环境为重点,水库汛限水位大多采用传统的规划设计值方法确定,有针对性进行汛限水位动态控制的研究相对较少。因为国内外情况和水资源状况不同,水库汛限水位动态控制研究和分析主要集中在国内,而国外风险分析研究成果主要集中在洪泛区管理及风险决策、洪水保险等方面,这也是各自国情决定的,但在相关领域研究起步较早、成果较多。1978年美国总统卡特在对美国水利资源委员会的工作指示中就强调了对水资源工程进行风险分析的必要性和重要性,在国外水库调度中的风险概念和分析方法于20世纪80年代就提出了。Loucks等通过分析洪水量与防洪库容之间的关系,得出了在一定防洪库容的情况下不同洪水量所造成的损失。Yazicigil等对入库洪水与最大库容之间的关系进行分析,认为根据现有典型年设计洪水所计算的水库最高防洪水位,会因所选年不典型而使水库存在相当大的最高防洪水位超出校核洪水位的风险。Anselmo等详细介绍了采用水文水力耦合模型对意大利某洪水易发区进行洪水风险评估的过程。Fernandez等从重现期和失事风险的定义入手,提出了通用方法,可以适用于彼此相关的年径流系列、水库水位系列等。Clarke对水位—流量关系曲线的模糊不确定性进行分析,研究由它引起的估计年均洪水的不确定性问题。Sen以一阶Markov过程为工具对具有线性相关结构的水文系列风险进行了计算。Bouma等研究了对待风险的态度将如何最大程度地影响评估结果,表明对待风险的态度和对风险概念的理解将影响水管理领域决策过程和结果。考虑到经济、水力和水文因素的不确定性,Harris等总结了工程的基本水力、水文资料,利用这些资料并综合岩土数据计算了某项目方案的年超越概率和条件非超越概率。Li等的研究表明在非稳定条件下随机过程理论是水资源系统风险分析的一个有效工具。Shin等利用广义Logistic分配模型对大坝和堤防的失事风险进行不确定性分析,利用矩法、最大可能概率法、概率权重矩法得到了失事风险期望值和方差。Beckor运用约束法研究多目标水库群的优化决策问题,Smohan对印度的流域建立了线性多目标模型,以约束法求最优泄水方案。针对水库调度中风险,1976年Colomi等将可靠性方法引入水资源系统的运行管理中,所建立的水库运行管理模型不预先给定可靠性水平,而是将可靠性水平作为附加决策变量来处理,并将该变量的效用函数加入风险损失函数中;1980年Simonovic等拓宽了上述可靠性规划模型,将一个可靠性约束增加到两个,即考虑洪水与干旱可靠性水平,并将洪水风险损失函数与干旱风险损失函数加入目标函数中;Hogan将可靠性以决策变量形式考虑,并引进风险损失函数,定量地表示了目标偏离期望值的代价,提出了水库可靠性规划理论;1979年,Houck提出了一个包含未来径流预报有关的风险模型,该模型以预报可靠性作为输入,是一个有机遇约束的线性规划模型;Voge1等考虑了决策者对风险所持的态度,构筑了水库运行时防洪与兴利的效用函数,而后利用对策论来制定水库运行策略:1984年Hasan Yazicigi1等利用该模型研究了风险及可靠性对水库设计的影响;1988年HU等进行了综合利用水库防洪与兴利矛盾的多目标风险分析,以多目标决策理论为基础,并以分解和聚合方法为工具,建立了一个综合利用水库的模型系统;2003年,Eric Parent等建立了POT(peak over threshold)模型来改进水文极值事件的风险分析;同年,Simonovic等探讨了水文预报可靠性与水库运行惩罚函数之间的两目标权衡问题,并引入可靠性、回弹性和脆弱性作为确定两目标权重的风险准则;1994年Ji等利用大系统递阶分析基本原理,建立了水库系统管理多目标可靠性规划数学模型,以求解包括防洪、发电和灌溉等在内的多目标决策问题,同时提出了多目标决策的均变率法,得到了最优的均衡解。

防洪调度多目标决策建立在科学评价的基础上,使用较多的多目标评价计算方法主要包含以下几种:①运筹学计算方法;②技术经济分析法,主要包含经济分析和技术评价法;③定性评价方法,主要有专家会议法和DelPhi法;④多属性综合决策方法;⑤统计分析计算方法,主要有因子分析法和主成因分析法等;⑥模糊数学方法,主要有模糊综合评价法及模糊模式识别法等;⑦系统工程方法,主要有评分法、关联矩阵法和层次分析法等;⑧基于BP人工神经网络、遗传算法、粒子群算法、信息论方法等智能化决策方法等。

对水库调度风险分析方法来说,主要有定性分析和定量分析两种方法。定性分析方法一般用于风险可测度比较小的风险主体,经常用的方法有调查法、矩阵分析法、德尔菲法等。而定量风险分析法重点是讨论风险主体的变化和数量特征关系,从而确定风险主体风险率,该类分析方法一般可分为蒙特卡洛随机模拟法(MC法)、基于概率论与数理统计的分析法、马尔柯夫过程方法、极限分析法、最大熵法、模糊数学方法等。