引言：当前，我国水利行业正处于从传统水利向现代水利、可持续发展水利、智慧水利转型升级的关键时期，在这一背景下，新时期的水利工程建设和运行管理面临着诸多问题与挑战，需要水利行业与时俱进，积极应对。套闸工程作为平原河道治理和生态保护的重要工程设施，其运行调度是推进平原河道整治和高质量发展的重要环节。

一、平原河道套闸工程概述

套闸工程是一种在平原河道上的水工建筑物，具有保护河道行洪、蓄水灌溉、防洪排涝、改善水环境等作用，在我国水利工程中应用广泛。平原河道套闸工程作为一项综合性工程，可根据实际情况进行多目标管理，其运行调度决策是一个复杂的系统工程，涉及防洪调度、洪水资源化利用、水资源高效利用、水环境保护等诸多方面。

二、套闸工程在平原河道中的作用

套闸工程在平原河道中发挥着防洪排涝、生态保护等作用，其运行调度决策对河道防洪、水资源高效利用、水环境改善等具有重要意义。为提升其在平原河道中的应用效果，需要建立科学、合理、经济、高效的运行调度决策理论与方法，以保障其运行调度的科学性和合理性，充分发挥工程效益。本文将针对套闸工程在平原河道中的应用问题，基于运行调度决策理论与方法，构建平原河道套闸工程运行调度决策方法，并将其应用于江苏盐城响水生态化工园区及沿海开发综合示范区的套闸工程运行调度中，为该区域实现河道整治与高质量发展提供支撑。

三、运行调度决策理论与方法

3.1运行调度决策概念

运行调度决策是在系统运行过程中，根据各种信息以及专家经验，运用系统工程理论和方法，对系统运行的各项目标、约束条件、方案及结果进行全面分析、综合考虑，对多种方案进行优选，并结合实际情况做出的决策。运行调度决策的本质是一个多目标、多阶段、多方案的复杂系统优化问题，它强调决策者在系统中的主导地位，不同决策方案之间要具有一定的互补性。

3.2运行调度决策理论

运行调度决策理论包括决策系统理论、多目标优化理论和多方案优选理论等。其中，决策系统理论是研究决策系统的组成、结构及特性的一门学科，主要解决由不确定性问题引起的决策问题。多目标优化理论是在多目标优化问题中，以满足某个特定要求为目标，以各种约束条件，以数学规划为优化工具，根据多目标函数的特点，用相应的优化算法对其进行求解。多方案优选理论是针对同一运行调度问题，在分析相关影响因素的基础上，将备选方案分为若干个方案集，对这些备选方案进行优选并确定最优方案集。本文主要针对平原河道套闸工程运行调度决策进行研究。

3.3运行调度决策方法

在平原河道套闸工程运行调度决策方法研究方面，目前存在多种方法，如基于专家知识的人工神经网络法、基于优化理论的动态规划法、基于动态规划和灰色理论的灰色系统法以及基于遗传算法和粒子群优化算法的智能优化算法等。这些方法在一定程度上能解决运行调度中的决策问题，但实际应用中，也存在一些问题，如各方法均有一定的局限性，适用于小规模、少决策变量或多决策变量的系统。因此，在平原河道套闸工程运行调度决策领域研究中，应结合不同学科领域知识，提出新的综合运用各种技术手段、方法的运行调度决策模型，以提高模型的可靠性、有效性和实用性。

四、平原河道套闸工程运行调度实践

4.1套闸工程运行调度流程

在套闸工程运行调度实践中，为达到预期的运行目标，通过建立多目标优化模型、采用多属性决策方法对工程运行调度方案进行决策，同时应用专家经验知识及信息技术等，实现了工程运行调度过程的自动化控制。针对套闸工程运行调度中的关键问题，如目标函数的构建、方案优选、模型求解和系统集成等，开展了技术研发与成果转化应用。通过套闸工程运行调度实践表明，在模型构建及应用中充分考虑了工程实际情况和调度目标，提高了模型的实用性和可扩展性；同时，基于多源信息融合的多属性决策方法、专家经验知识及信息技术等对模型进行求解，也为套闸工程运行调度提供了科学、合理的决策方案。

4.2问题分析与挑战

①目标函数：在复杂的工程运行调度问题中，往往存在多个相互冲突的目标函数，如何将多个目标函数整合成一个统一的目标函数，是套闸工程运行调度中的一大挑战。②方案优选：在多目标优化模型中，各目标之间具有一定的耦合关系，如何确定各目标之间的权重系数，使各个目标的权重之和最大是运行调度中的另一大挑战。③模型求解：多目标优化模型是一个复杂的非线性规划问题，求解难度较大。④系统集成：基于多属性决策方法、专家经验知识及信息技术等建立的调度系统是一个复杂系统，需要通过系统集成进一步实现工程调度业务流程优化。

4.3实践案例分析

以德州市德城区四女寺河套闸工程为例，针对平原河道中存在的复杂运行调度问题，以实现工程效益最大化为目标，以水闸工程水位控制为手段，建立了基于多目标优化模型的套闸工程运行调度决策支持系统。系统中利用了模糊层次分析法对多目标优化模型进行求解，结合决策信息进行了方案优选。应用结果表明，系统可以有效地解决复杂的运行调度问题，在实现工程运行管理效益最大化的同时，进一步提高了工程安全性和可靠性。利用系统集成技术，在套闸工程运行调度业务流程中融入了洪水预报、水位流量实时监测、闸门状态监测及设备故障监测等技术。

结语

本文针对平原河道复杂的运行调度问题，以工程调度效益最大化为目标，以水闸水位控制为手段，构建了平原河道套闸工程运行调度决策支持系统。系统中建立了多目标优化模型，结合决策信息进行了方案优选；系统中采用模糊层次分析法对多目标优化模型进行求解，结合决策信息进行了方案优选；系统集成了多种先进的技术和设备，为工程调度提供了智能、可靠的技术支撑。在平原河道套闸工程运行调度实践中，系统能够根据运行方案自动对水闸水位进行优化控制，提高了平原河道灌溉、排涝等功能的实现效率，为相关工程的调度决策提供了技术支持。

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