蘇茂林，李阿龍，李榮容，安晨歌，郭進(jìn)軍

（1.黃河水利委員會(huì)，河南 鄭州 450003； 2.黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，河南 鄭州 450003；3.水利部黃河流域水治理與水安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（籌），河南 鄭州 450003；4.清華大學(xué) 水利水電工程系，北京 100084； 5.鄭州大學(xué) 水利科學(xué)與工程學(xué)院，河南 鄭州 450001）

1 引 言

黃河水少、沙多、水沙關(guān)系不協(xié)調(diào)，洪水威脅長(zhǎng)期存在，水資源短缺以及生態(tài)環(huán)境脆弱等問(wèn)題制約著流域及相關(guān)地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，保護(hù)好、治理好、利用好黃河，關(guān)乎流域內(nèi)1.1 億多人民的福祉及經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的大局。經(jīng)過(guò)幾十年的努力，黃河上修建了一大批包含水庫(kù)、堤防、蓄滯洪區(qū)、涵閘、泵站等在內(nèi)的控制性水工程，這些水工程在保障流域防洪安全、供水安全、生態(tài)安全及能源安全等方面發(fā)揮著重要作用。隨著流域防汛抗旱綜合體系日趨完善，流域水工程協(xié)同調(diào)度已經(jīng)成為控制和管理洪水、協(xié)調(diào)水沙關(guān)系、合理配置水資源、支撐流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵手段。近年來(lái)，流域水工程調(diào)度目標(biāo)日益多元化，調(diào)度目標(biāo)間耦合、制約關(guān)聯(lián)性愈發(fā)復(fù)雜，納入聯(lián)合調(diào)度的水工程不斷增加，水工程調(diào)度的空間范圍和拓?fù)潢P(guān)系復(fù)雜度不斷加大。黃河水工程調(diào)度存在多目標(biāo)調(diào)度協(xié)同難、徑流洪水泥沙精確預(yù)報(bào)難、水庫(kù)排沙與河道輸沙協(xié)同難、全河大尺度生態(tài)調(diào)控難等難題，必須從黃河流域整體出發(fā)，理清災(zāi)害水、資源水、生態(tài)水、動(dòng)能水“四水”轉(zhuǎn)化關(guān)系，統(tǒng)籌好防洪、防凌、減淤、供水、發(fā)電、生態(tài)保護(hù)等多目標(biāo)調(diào)度，協(xié)調(diào)上下游、左右岸、干支流、年際年內(nèi)、汛期與非汛期等關(guān)系。

協(xié)同學(xué)理論是一門(mén)研究開(kāi)放系統(tǒng)中各子系統(tǒng)間的協(xié)同作用使得大系統(tǒng)從無(wú)序向有序結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的理論［1］，已被廣泛應(yīng)用到水資源調(diào)控、跨流域調(diào)水、風(fēng)光水多能互補(bǔ)、電氣熱系統(tǒng)調(diào)度等研究領(lǐng)域［2－6］。基于協(xié)同學(xué)理論的水工程協(xié)同調(diào)度，實(shí)質(zhì)是協(xié)調(diào)流域水工程調(diào)度系統(tǒng)中防洪、防凌、減淤、灌溉、供水、生態(tài)保護(hù)、發(fā)電等調(diào)度子系統(tǒng)的關(guān)系，保持子系統(tǒng)之間的動(dòng)態(tài)平衡，使流域水工程調(diào)度呈現(xiàn)出水災(zāi)害有效防控、水資源高效利用、經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康發(fā)展、生態(tài)環(huán)境逐步改善的穩(wěn)定狀態(tài)。本文以黃河流域控制性水工程（見(jiàn)圖1）為研究對(duì)象，從充分發(fā)揮水工程綜合效益的角度出發(fā)，以協(xié)同學(xué)理論為指導(dǎo)，系統(tǒng)地提出黃河流域水工程多維協(xié)同調(diào)度初步理論框架，以期為流域多目標(biāo)激烈競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的水工程協(xié)同調(diào)度研究提供參考。

圖1 黃河流域控制性水工程示意

2 黃河水工程多維協(xié)同理論

2.1 協(xié)同效應(yīng)

協(xié)同學(xué)理論由德國(guó)物理學(xué)家赫爾曼·哈肯（Her?mann?Haken）在20 世紀(jì)70 年代創(chuàng)立，它運(yùn)用自組織、序參量、競(jìng)爭(zhēng)、協(xié)同等概念以及序參量原理和支配原理［7］，通過(guò)協(xié)調(diào)開(kāi)放復(fù)雜系統(tǒng)中各子系統(tǒng)的協(xié)同行動(dòng)來(lái)促使系統(tǒng)有序演化，為水工程協(xié)同調(diào)度這類(lèi)復(fù)雜問(wèn)題的計(jì)算維數(shù)、協(xié)調(diào)多目標(biāo)利益沖突研究提供了一個(gè)普適的理論框架［8－9］。

協(xié)同學(xué)理論以“協(xié)同度”來(lái)衡量系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)之間以及系統(tǒng)與環(huán)境之間的緊密程度，其反映了協(xié)同效應(yīng)的大小，可用式（1）表示。

式中：Y為協(xié)同效應(yīng)；H為系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)之間的協(xié)同度。

協(xié)同效應(yīng)Y與協(xié)同度H之間呈現(xiàn)強(qiáng)烈的正相關(guān)關(guān)系，協(xié)同度越高，系統(tǒng)整體呈現(xiàn)的協(xié)同效應(yīng)越大。

2.2 黃河水工程協(xié)同調(diào)度分析

黃河流域水工程調(diào)度影響空間范圍廣、業(yè)務(wù)范圍大，涉及防洪、防凌、減淤、水資源、水生態(tài)等多個(gè)方面，各種調(diào)度側(cè)重點(diǎn)不同，調(diào)度時(shí)間不一致，需要考慮各調(diào)度目標(biāo)間相互耦合、相互制約的復(fù)雜關(guān)聯(lián)，這就迫切要求調(diào)度工作能夠統(tǒng)籌協(xié)調(diào)多方面的需求，緩解矛盾中各方多尺度時(shí)空的協(xié)同與競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體優(yōu)化與各調(diào)度目標(biāo)的有效均衡、動(dòng)態(tài)平衡。黃河流域水工程多維協(xié)同調(diào)度主要有5 個(gè)維度：屬性協(xié)同、空間協(xié)同、時(shí)間協(xié)同、目標(biāo)協(xié)同、工程協(xié)同（見(jiàn)圖2）。

圖2 黃河水工程多維協(xié)同調(diào)度理論框架

2.2.1 屬性協(xié)同

黃河水利委員會(huì)針對(duì)黃河“水少沙多，水沙關(guān)系不協(xié)調(diào)”的癥結(jié)，經(jīng)多年來(lái)的黃河治理研究與實(shí)踐，總結(jié)提出了黃河災(zāi)害水、資源水、生態(tài)水、動(dòng)能水（簡(jiǎn)稱(chēng)“四水”）轉(zhuǎn)化理論。

黃河“四水”的屬性協(xié)同，就是協(xié)同災(zāi)害水、資源水、生態(tài)水、動(dòng)能水的不同屬性。水的動(dòng)能屬性是塑造河流的重要因素，像血液流動(dòng)一樣賦予河流以生命。鑒于黃河獨(dú)特的水沙特性，水的動(dòng)能屬性在黃河上體現(xiàn)得尤為明顯，黃河泥沙沖淤、潼關(guān)高程控制、確保不斷流等都與水的動(dòng)能緊密相關(guān)。黃河“四水”轉(zhuǎn)換有其特殊性，災(zāi)害水如何轉(zhuǎn)換為資源水、生態(tài)水、動(dòng)能水，化害為利，在黃河上體現(xiàn)得非常清晰。比如，寧蒙河段的凌汛水在寧蒙河段是災(zāi)害水，流到黃河下游正好是春灌的資源水。在不同的空間和時(shí)間，黃河水的屬性就會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)換，因此需要協(xié)同好它們之間的關(guān)系。

2.2.2 空間協(xié)同

黃河水工程調(diào)度的空間范圍為龍羊峽至河口河段，包括上、中、下游干流和重要支流。隨著納入聯(lián)合調(diào)度的水工程不斷增加，水工程調(diào)度的空間范圍和拓?fù)潢P(guān)系復(fù)雜度不斷加大。

空間協(xié)同要求全河上、中、下游以及干支流調(diào)度協(xié)同考慮，不僅要考慮水工程控制區(qū)域的調(diào)度任務(wù)和工程運(yùn)用，還要考慮上中下游、干支流等不同區(qū)域間的協(xié)同。上、中、下游水工程調(diào)度任務(wù)和目標(biāo)各有側(cè)重，防洪問(wèn)題突出體現(xiàn)在黃河下游，主要由中游水庫(kù)群調(diào)控，特殊時(shí)期上游水庫(kù)也可參與調(diào)控；防凌問(wèn)題突出體現(xiàn)在寧蒙河段，主要由上游水庫(kù)群調(diào)節(jié)；上游龍羊峽高水位攔洪同時(shí)要兼顧全河水資源利用；泥沙調(diào)控主要集中在中下游，中游小浪底水庫(kù)低水位排沙兼顧下游灘區(qū)防洪保安，但也需要上游水庫(kù)協(xié)調(diào)配合；流域供水與生態(tài)調(diào)度則需要上中下游骨干水工程聯(lián)合調(diào)節(jié)。因此，就流域整體而言，在調(diào)度實(shí)踐中需要考慮上中下游、干支流等不同區(qū)域或不同子流域的協(xié)同。

2.2.3 時(shí)間協(xié)同

黃河水工程調(diào)度的時(shí)間范圍廣，調(diào)度時(shí)段涵蓋年際、年內(nèi)、調(diào)度期及場(chǎng)次洪水過(guò)程，不同時(shí)段調(diào)度目標(biāo)和側(cè)重點(diǎn)不同，但相互有聯(lián)系和影響，需要協(xié)同考慮。

時(shí)間協(xié)同是從更長(zhǎng)的時(shí)間尺度上統(tǒng)籌協(xié)調(diào)年際、年內(nèi)、調(diào)度期、場(chǎng)次等不同時(shí)間尺度的水工程調(diào)度問(wèn)題。從年際跨度上，主要涉及水資源的年際豐蓄枯用、年內(nèi)調(diào)整水資源時(shí)空分布，實(shí)現(xiàn)來(lái)水與用水對(duì)接，以及利用“小浪底水庫(kù)多排沙—下游寬河道上段滯沙—后續(xù)低含沙流量過(guò)程沖刷與輸移”進(jìn)行泥沙跨年調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)水庫(kù)多排沙和下游河道多輸沙目標(biāo)的高度協(xié)同。從全年的時(shí)間跨度上，春、夏、秋、冬四季的降雨分布、調(diào)度任務(wù)均不相同，對(duì)黃河防洪而言，年內(nèi)有桃、伏、秋、凌四汛要防，大致對(duì)應(yīng)春、夏、秋、冬四季，貫穿全年；水資源的供需關(guān)系和價(jià)值也存在季節(jié)性變化，豐水期用水少，枯水期爭(zhēng)相引水，不同季節(jié)水資源費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn)也不同。按調(diào)度期劃分，全年又可分為防凌調(diào)度期、水量和生態(tài)調(diào)度期、防洪調(diào)度期、蓄水調(diào)度期，在各調(diào)度期的過(guò)渡階段，隨著調(diào)度任務(wù)的轉(zhuǎn)變，面臨著調(diào)度目標(biāo)及其重要性的調(diào)整。汛期和凌汛期防洪防凌調(diào)度直接影響流域水安全，汛末水庫(kù)蓄水情況直接影響非汛期水量調(diào)度、生態(tài)調(diào)度形勢(shì)。對(duì)于場(chǎng)次洪水來(lái)說(shuō)，需要協(xié)同洪水過(guò)程的起漲、峰現(xiàn)、落平等階段。洪水起漲階段，水庫(kù)根據(jù)來(lái)水預(yù)報(bào)及時(shí)下泄，降水位騰庫(kù)容；洪峰到來(lái)時(shí)，水庫(kù)盡力壓減下泄流量攔洪削峰；落平（退水）階段，要盡快下泄為后續(xù)洪水騰出庫(kù)容，并兼顧水庫(kù)自身安全和下游安全。若在汛末，落平階段還需根據(jù)當(dāng)時(shí)工況和后期防洪形勢(shì)，抓住洪水尾巴適時(shí)蓄水。

2.2.4 目標(biāo)協(xié)同

目前，黃河水工程調(diào)度的目標(biāo)任務(wù)正由基本的去除水患、人飲灌溉、發(fā)電等逐步向流域防洪防凌減災(zāi)、水量時(shí)空調(diào)節(jié)分配、水沙調(diào)控、能源保障、維護(hù)流域生態(tài)平衡及改善水生態(tài)環(huán)境等多目標(biāo)協(xié)同調(diào)度轉(zhuǎn)變。

水工程調(diào)度的目標(biāo)協(xié)同主要是協(xié)調(diào)流域多元目標(biāo)的復(fù)雜聯(lián)系和制約關(guān)系。例如針對(duì)汛期防洪和非汛期水資源利用這一矛盾問(wèn)題，提出了分期汛限水位、汛限水位動(dòng)態(tài)控制等措施，有效地協(xié)調(diào)了防洪減災(zāi)與水資源利用的目標(biāo)。通過(guò)目標(biāo)協(xié)同能更好地平衡各調(diào)度階段及各階段調(diào)度目標(biāo)之間的關(guān)系，是對(duì)傳統(tǒng)水工程調(diào)度中硬性規(guī)定調(diào)度期界限和時(shí)間節(jié)點(diǎn)的一種有益補(bǔ)充，也使水工程調(diào)度各調(diào)度階段過(guò)渡得更加平穩(wěn)。

2.2.5 工程協(xié)同

黃河干支流骨干水庫(kù)、堤防、河道整治工程、分滯洪區(qū)等構(gòu)成了“上攔下排、兩岸分滯”防洪工程體系的主體，在防洪、防凌、減淤、調(diào)水調(diào)沙、水量調(diào)度和發(fā)電等方面發(fā)揮了巨大作用。隨著納入聯(lián)合調(diào)度的水工程不斷增加，水工程調(diào)度的空間范圍和拓?fù)潢P(guān)系復(fù)雜度不斷加大。

水庫(kù)是最有效的洪水和泥沙調(diào)節(jié)工程，河道是宣泄和調(diào)蓄洪水、排洪排沙入海的天然通道，堤防與河道整治工程是約束洪水泥沙、控制河勢(shì)的重要手段，分滯洪區(qū)是必要時(shí)分滯洪水、確保防洪安全的必要設(shè)施。工程協(xié)同就是要全流域一盤(pán)棋，將包括水庫(kù)、堤防、河道整治工程、分滯洪區(qū)在內(nèi)的骨干工程納入統(tǒng)一調(diào)度，通過(guò)模擬、優(yōu)化等技術(shù)手段，統(tǒng)籌各個(gè)調(diào)度主體的多元需求，促進(jìn)水工程調(diào)度目標(biāo)多元化的高度融合，充分發(fā)揮水工程的綜合效益。工程協(xié)同是屬性協(xié)同、空間協(xié)同、時(shí)間協(xié)同、目標(biāo)協(xié)同的綜合反映和實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。

因此，黃河流域水工程協(xié)同調(diào)度的屬性、空間、時(shí)間、目標(biāo)、工程5 個(gè)維度具有“復(fù)雜聯(lián)系、交叉影響”的現(xiàn)實(shí)特性，在調(diào)度實(shí)踐中需要針對(duì)各要素間的制約和聯(lián)系，綜合協(xié)調(diào)工程運(yùn)用，通過(guò)全流域、多尺度、長(zhǎng)歷時(shí)水工程協(xié)同調(diào)度，達(dá)到提升流域水安全保障能力的目標(biāo)。

2.3 序參量識(shí)別及其閾值確定

根據(jù)協(xié)同學(xué)理論，復(fù)雜系統(tǒng)的變量可分為快變量和慢變量。慢變量也稱(chēng)為序參量，是系統(tǒng)狀態(tài)改變的決定性變量；快變量服從于序參量，對(duì)系統(tǒng)的相變不起主導(dǎo)作用［9］。由此可見(jiàn)，復(fù)雜系統(tǒng)由無(wú)序變?yōu)橛行虻年P(guān)鍵在于系統(tǒng)內(nèi)序參量之間的協(xié)同作用。

調(diào)度指標(biāo)是水庫(kù)群聯(lián)合運(yùn)行的基本參數(shù)，是黃河防洪、防凌、減淤和水資源配置的控制條件，是水庫(kù)群協(xié)同運(yùn)用方案制定的依據(jù)。黃河流域水工程協(xié)同調(diào)度指標(biāo)包括防洪調(diào)度指標(biāo)、防凌調(diào)度指標(biāo)、減緩寧蒙河段中水河槽萎縮的調(diào)度指標(biāo)、維持黃河下游主槽過(guò)流能力的調(diào)度指標(biāo)、實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化配置的調(diào)度指標(biāo)以及生態(tài)調(diào)度指標(biāo)。防洪防凌調(diào)度指標(biāo)是考慮防洪防凌河段防洪防凌需求、防洪標(biāo)準(zhǔn)及防洪能力，保障防洪防凌安全的調(diào)控流量。減緩寧蒙河段中水河槽萎縮的調(diào)度指標(biāo)是考慮來(lái)水來(lái)沙情況和現(xiàn)狀工程條件，減少河道淤積、減緩沖積性河段中水河槽淤積萎縮的調(diào)控流量。實(shí)現(xiàn)水資源配置方案的調(diào)度指標(biāo)是實(shí)現(xiàn)各個(gè)河段及相關(guān)地區(qū)的供水、輸沙用水及生態(tài)環(huán)境用水的最小流量。

結(jié)合《黃河流域綜合規(guī)劃》《黃河水沙調(diào)控體系建設(shè)規(guī)劃》《黃河防御洪水方案》等，統(tǒng)籌近期黃河流域防洪防凌形勢(shì)、生態(tài)文明發(fā)展需求和水庫(kù)工程運(yùn)行情況，提出流域水工程協(xié)同調(diào)度的序參量及閾值，見(jiàn)表1。

表1 黃河流域水工程協(xié)同調(diào)度序參量及閾值

3 黃河水工程多維協(xié)同調(diào)度模型構(gòu)建

黃河流域水工程調(diào)度系統(tǒng)是一個(gè)涉及多庫(kù)、多電站、多目標(biāo)的復(fù)雜調(diào)度系統(tǒng)，建立并求解黃河水工程時(shí)空多維協(xié)同調(diào)度模型，對(duì)實(shí)現(xiàn)黃河流域的防災(zāi)減災(zāi)、水資源合理分配，緩解防洪、供水、發(fā)電、減淤、生態(tài)保護(hù)多目標(biāo)之間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系等方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3.1 序參量有序度量化

序參量可分為正指標(biāo)功效序參量、負(fù)指標(biāo)功效序參量及適度功效序參量3 種類(lèi)型。在協(xié)同學(xué)理論中，序參量對(duì)子系統(tǒng)有序演化的貢獻(xiàn)程度用序參量有序度表示。本文采用線性功效函數(shù)對(duì)3 種類(lèi)型的序參量有序度進(jìn)行量化，正指標(biāo)功效函數(shù)、負(fù)指標(biāo)功效函數(shù)、適度功效函數(shù)分別為式（2）、式（3）、式（4）。

式中：n為子系統(tǒng)編號(hào)；k為子系統(tǒng)中序參量編號(hào)；j為水文年編號(hào)；dj（enk）為第j水文年第n個(gè)子系統(tǒng)的第k個(gè)序參量的有序度；為第j水文年第n個(gè)子系統(tǒng)的第k個(gè)序參量的取值；maxenk、minenk分別為第n個(gè)子系統(tǒng)的第k個(gè)序參量的最大、最小值；c為適度功效序參量有序度達(dá)到最大時(shí)該序參量的取值。

3.2 子系統(tǒng)有序度量化

子系統(tǒng)的有序度用于衡量子系統(tǒng)對(duì)總體大系統(tǒng)協(xié)同演化的貢獻(xiàn)程度。

對(duì)于一個(gè)水文年，子系統(tǒng)的有序度體現(xiàn)了該子系統(tǒng)對(duì)水庫(kù)群多維協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)的有序度貢獻(xiàn)水平。子系統(tǒng)有序度量化公式為

式中：hj（sn）為第j水文年第n個(gè)子系統(tǒng)的有序度；ωnk為第n個(gè)子系統(tǒng)的第k個(gè)序參量的權(quán)重；K為序參量個(gè)數(shù)。

3.3 多維協(xié)同調(diào)度模型構(gòu)建

水工程協(xié)同調(diào)度模型實(shí)際上是一個(gè)模型系統(tǒng)，主要由防洪調(diào)度、防凌調(diào)度、減淤調(diào)度、供水調(diào)度、生態(tài)調(diào)度、發(fā)電調(diào)度等聯(lián)合調(diào)控的6 個(gè)主要模塊組成，以流域骨干水庫(kù)群協(xié)同為基礎(chǔ)，運(yùn)用分解、協(xié)調(diào)、耦合、控制等優(yōu)化技術(shù)，在優(yōu)化配置模塊牽引下實(shí)現(xiàn)流域水工程多目標(biāo)協(xié)同調(diào)度模擬功能。

在協(xié)同學(xué)理論中，用整體系統(tǒng)協(xié)同度來(lái)量化各子系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化的總體程度，黃河水工程防洪－防凌－供水－減淤－發(fā)電－生態(tài)調(diào)度系統(tǒng)的協(xié)同度可由各子系統(tǒng)有序度多年平均值的幾何平均求得，同時(shí)也是黃河水工程多維協(xié)同調(diào)度模型的尋優(yōu)目標(biāo)。

（1）目標(biāo)函數(shù)。目標(biāo)函數(shù)為

式中：H為黃河水工程多維控制系統(tǒng)總協(xié)同度；H（sn）為第n個(gè)子系統(tǒng)有序度的多年平均值；J為水文年年數(shù)。

（2）約束條件。模型中需要考慮的約束條件有水量平衡約束、水庫(kù)水位約束、出庫(kù)流量約束、電站出力約束等，均為水工程調(diào)度常規(guī)約束，可不再贅述。

3.4 序參量權(quán)重確定方法

權(quán)重是序參量在整個(gè)調(diào)度系統(tǒng)中相對(duì)重要性的具體體現(xiàn)?？刹捎弥饔^賦權(quán)和客觀賦權(quán)法相結(jié)合的組合賦權(quán)法確定權(quán)重。主觀賦權(quán)法采用二元比較模糊決策分析法［10］，該方法基于二元互補(bǔ)性決策思維，能更好地發(fā)揮決策者知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)的作用，進(jìn)而更好地體現(xiàn)全局決策的意圖。客觀賦權(quán)法采用熵權(quán)法，通過(guò)數(shù)學(xué)方法對(duì)指標(biāo)間差異進(jìn)行評(píng)價(jià)，可減少人為主觀因素對(duì)賦權(quán)的影響，能客觀地反映各指標(biāo)的影響程度。

組合確權(quán)公式如下：

式中：W為組合權(quán)重；W1為二元比較模糊決策分析法權(quán)重；W2為熵權(quán)法計(jì)算權(quán)重；a、b為系數(shù)，a∈［0，1］，b∈［0，1］，a ＋b ＝1。

3.5 模型求解

水工程多維協(xié)同調(diào)度具有強(qiáng)約束、高維度、多階段和非線性特點(diǎn)，獲得其最優(yōu)解一直是學(xué)術(shù)界和工程界研究的關(guān)鍵技術(shù)難題［11］。并行混沌量子粒子群算法（PCQPSO）具有搜索效率高、有效避免“維數(shù)災(zāi)”的優(yōu)勢(shì)，為解決流域水工程協(xié)同調(diào)度問(wèn)題提供了一種有效的思路，具體算法流程參見(jiàn)文獻(xiàn)［12］。

4 結(jié) 語(yǔ)

水工程協(xié)同調(diào)度是協(xié)調(diào)水沙關(guān)系，保障流域防洪安全、供水安全和生態(tài)安全，推動(dòng)黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的重要非工程措施。通過(guò)對(duì)黃河水工程調(diào)度各要素間協(xié)同與競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的深入分析，提出了黃河水工程系統(tǒng)調(diào)度需要解決屬性協(xié)同、空間協(xié)同、時(shí)間協(xié)同、目標(biāo)協(xié)同、工程協(xié)同5 個(gè)維度的協(xié)同問(wèn)題，明確了協(xié)同調(diào)度指標(biāo)包括防洪調(diào)度指標(biāo)、防凌調(diào)度指標(biāo)、減緩寧蒙河段中水河槽萎縮的調(diào)度指標(biāo)、維持黃河下游主槽過(guò)流能力的調(diào)度指標(biāo)、實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化配置的調(diào)度指標(biāo)以及生態(tài)調(diào)度指標(biāo)。結(jié)合前期研究成果，識(shí)別了各目標(biāo)和子系統(tǒng)的序參量，并確定其閾值，以協(xié)同學(xué)理論為指導(dǎo)，構(gòu)建了黃河水工程多維協(xié)同調(diào)度模型，形成了黃河水工程多維協(xié)同調(diào)度的初步理論框架，為全河水沙聯(lián)合調(diào)控積累了經(jīng)驗(yàn)。

黃河流域水工程調(diào)度問(wèn)題錯(cuò)綜復(fù)雜，是一個(gè)開(kāi)放復(fù)雜的巨系統(tǒng)，仍有很多問(wèn)題需要深入研究，水工程調(diào)度理論須與調(diào)度實(shí)踐緊密結(jié)合，在調(diào)度實(shí)踐中不斷驗(yàn)證、豐富和發(fā)展。