陈伟
新疆伊犁河流域开发建设管理局 新疆伊宁 835000
摘要：当前，我国水利建设速度不断提升，相关水利建设技术也不断的完善，随着水电技术的成熟，水资源利用着眼于最大化有限水资源效益的综合性开发，水库群的开发任务由保证发电效益最大发展到兼顾发电、生态等均衡发展的多目标效益上。在当前流域水资源综合发展、水库联合运行的开发模式下，各利益主体间的坚实合作和稳定联盟是不可忽视的重要问题，而合理分配各主体获得的利益是实现稳定联盟的关键。当前流域多以梯级水库联合运行推动水资源综合优化发展，各水库间存在的上下游位置关系和各河段的不同用水需求，使得一些水库为优化流域整体效益而牺牲了自身利益，其他水库反而从中得益。基于当前水电站产权的多元性，施益水库与受益水库分属不同管理主体，流域联合优化调度难以充分实现。因此，急需建立合理公平的增量效益分摊机制以促进流域梯级水库共建互赢，实现水资源整体利用效益增加。
关键词：梯级水库群;多目标调度;增益分配;组合系数法
引言
在水资源综合发展的背景下，水资源的多目标高效利用受到越来越多的关注，针对水库群多目标优化调度问题的研究也越发深入现有研究在多目标互馈机制的分析及多目标优化与决策上已有一定研究基础，但多止步于优化方案的选择，对于进一步分析在确定多目标优化决策后，多水库利益主体间的利益分配问题的研究成果较少。
1多目标牺牲度系数
联盟中各水库在多目标联合优化调度中自身发电效益的改变，通过“牺牲度”加以体现。联盟中每个水库为满足其他目标的需求而自身牺牲的发电效益占联盟多目标调度时总发电效益损失的比值。具体来说，相应于在仅针对发电目标优化调度时的总体发电效益，梯级水库在同时考虑发电与其他效益目标时，由于目标间对水资源需求的差异和竞争，使得若要使两个目标都得到优化，必须牺牲一部分的总体发电效益来满足另一效益目标的要求。这一部分牺牲的发电效益，体现在每一个水库自身效益的变化上，即各库为满足其他效益目标的“牺牲度”。由于水库特性的差异、相对位置不同等因素，自身效益的变化量也有所差异，并且，对不同效益目标，各水库的牺牲度也不相同，而这些差异由各库针对不同目标的牺牲度值的差异体现。因此，在增益分配时，应考虑对水库这一部分发电量的牺牲进行补偿，并区分对于不同目标各库牺牲度的差异。
2多目标优化调度模型
梯级水库多目标优化调度模型以调度期内产生的社会经济、生态环境综合效益最大为目标。为确保更好地实现河流生态目标，将社会经济效益最大和最接近适宜生态流量作为非约束性目标，将其他目标转化为约束条件，并通过多目标免疫遗传算法得到多目标优化调度非劣方案集。
3属性权重确定
多属性决策方法有无权重方法和基于权重的方法。无权重方法将所有指标看作同等重要，在实际决策过程中可能导致一些原本不是特别重要的因素影响决策结果。基于权重的决策方法，可以更好地反映实际决策过程。属性权重确定是多属性决策的重要内容，主要包括主观赋权法、客观赋权法、组合赋权法、交互式赋权法等四类。常见主观赋权法有德尔菲法、层次分析法等，但是主观赋权法需要决策者具有深厚的工作经验积累，否则可能偏离客观自然规律，同时主观赋权法的透明公正性也受到一些质疑。客观赋权法主要有主成分分析法、两阶段法等，这些方法评价过程比较透明，再现性强，但是它们一般计算过程较为复杂。
为了能够克服各自方法的缺陷，将主观赋权法和客观赋权法相结合得到组合赋权法，已成为研究发展的趋势，包括组合最小二乘法、交互式组合法等。但是上述方法在确定属性权重时只含有一次决策过程，在实际操作过程中总是会或多或少包含决策者的主观信息，不断调整和修正属性权重值，形成交互式的属性确定方法。层次分析法基于客观事实判断各种因素之间的相对重要性，通过两两比较形成判断矩阵，根据判断矩阵的最大特征值及其特征向量，计算同层次某一因素的相对重要性权重。该法能将复杂系统的各个因素划分得非常具有层次性，能够较好地获得决策者的偏好信息，是确定权重常用的系统性分析方法。
4了解调度预报的重点及难点
梯级水库形成后，下游水库的入库流量主要由上游水库的出库流量和区间来水组成。上游水库的出库流量可由调度计划获取，区间来水则需采用降雨径流预报模型推算。水库的入库流量预报是梯级水库调度预报的重点和难点，其预报精度直接影响自身水库调度的效果和下游水库入库流量的预报精度，从而影响梯级水库的调度预报成效。影响水库入库流量预报精度的因素主要表现在以下几个方面:(1)受诸多约束条件限制，上游水库可能临时调整调度计划，其出库流量也将发生变化。(2)区间来水主要由区间内河道底水和降雨径流组成，故开展区间洪水预报时往往需要考虑未来降雨，由于降雨的不确定性，区间洪水预报精度受到影响。(3)流域未建立信息共享平台，无法获取较为全面的水雨情信息，对区间洪水预报精度有一定影响。(4)各支流兴建了众多水电站，小水电的无序调度对区间洪水预报影响较大，特别是跨境支流，由于缺乏统一的调度，可能导致区间来水陡涨陡落。综上，要提高水库入库流量预报精度需密切关注上游水库的调度计划，并不断提高区间洪水预报精度，一方面要加强区间来水预报技术的研究;另一方面还要尽快实现区域内水雨情信息的全面共享、支流梯级水库的联合调度等。开展梯级水库调度预报时，难免遇到入库流量预报误差较大的情况，如何消除或减轻预报误差带来的影响是关键。根据“预报－调度－预报”循环滚动的特征进行实时校正，若预报误差较小时，利用预留的防洪库容基本可消除预报误差影响;若预报误差较大时，在利用防洪库容减轻误差影响的基础上，还应及时修正区间洪水预报，调整关联水库的调度方案，并在此基础上重新修正相关站点的洪水预报。
5梯级水库调度的其他措施
(1)加强区域水库信息共享平台建设。各省市防汛部门需根据自身防汛需要建设区域水库信息共享平台，实现水库工情和水雨情信息共享，进一步提高流域洪水预报精度。(2)加强水文气象耦合技术的研究和应用。梯级水库形成后，水库区间来水预报和入库流量预报预见期严重不足，在实际水库调度预报中，必须考虑未来降雨影响，加强水文气象耦合技术的研究和应用，如精细化、网格化降雨预报与水文预报的相结合。此外，还需要加强水文和气象预报员的沟通交流，通过沟通掌握较为准确的降雨落区和时间，可在延长预见期的基础上，进一步提高洪水预报精度。(3)加强水力学模型等新预报方法的研究和新技术的引进。受梯级水库运行影响，河道的水流特性较天然河道更为复杂，给洪水预报工作带来诸多困难。因此，需要加强水力学模型新预报方法的研究和新技术的引进，不断提供库区站预报精度，更好地服务于流域防汛工作。
结语
总之，梯级水库多目标优化调度这一问题的高维特性日益凸显，如何实现有效处理已成为水库调度领域的研究热点与难点。在多利益主体之间寻找一种公平、合理、高效的多目标联合调度增量效益分配机制可以促进流域内水库群开展联合优化调度。
参考文献
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[2]赵杰,孙雪岚,姚歌.基于赋权法比较的改进云模型应用研究:以汾河二库为例[J].水利水电技术,2020,51(6):100-107.