5.1.3　水库模拟调度研究综述

在水资源系统中，常存在变量过多以及多目标之间关系过于复杂的问题，从而使选用严格合适的数学模型存在很大困难，甚至无法解决。这时，以功能模拟为基础的数学模拟技术就显得极为有力，成为水资源系统分析的一个重要技术手段。

实际存在的水资源系统是极为复杂的，要想让模型正确地识别系统，首先要对实际的系统进行概化。水资源系统中的不同成分，如水源点、河道汇流点、蓄水设施、提水引水设施等，以及用水工程中的农业灌区、工业用水及城市用水等，均可用特定的符号表示，称为节点；节点之间的水力联系，如天然河道和人工河渠等，可用线段表示。这样就可以把水资源系统表示成由符号和线段组成的图形，这样的图形称为节点图。将实际水资源系统概化为节点图是进行系统模拟的必要前提。对水资源系统进行模拟，还需要把系统中各用水和供水工程的工程特征、运行准则等用逻辑语言和数学公式表示出来，用数据描述水流在系统中的流动情况。模拟时段的长短视问题的要求而定，一般与模拟精度有关。在给定系统的初始状态后，就可依时间先后顺序逐年逐时段进行模拟。

最早的水资源系统模拟是1953年美国陆军工程师团在计算机上模拟了密西西比河支流密苏里河上的6座水库的联合调度策略，模拟的目标是在满足系统防洪、灌溉及航运在不同时期要求的前提下，整个系统的发电量最大。20世纪60年代初期，国外的MassA.M.等人在水资源规划中成功地应用了数学模拟模型，20世纪70年代末，美国麻省理工学院研制出了用于流域初期开发规划的通用模拟模型（MITSIM）。

目前，国内许多流域规划及水资源研究项目中，已应用了模拟技术，并且开发出了相应的软件。从国内现行的一些模拟软件看，多数是针对具体流域或地区的特定情况研制的，仅适用于自身的模拟需要。如黄河水利委员会研究开发的黄河流域水资源经济模型，中国水利水电科学研究院研究开发的华北水资源规划模拟模型，水利部东北勘测设计研究院与清华大学联合开发研究的松辽流域水资源系统规划模拟模型等。赵建世、王忠静等（2004）基于复杂适应系统理论建立了流域级的水资源系统整体模型，用于分析研究流域的水资源管理和配置。

模拟模型不像数学解析法可直接求得最优解，每次运行只可得到一个响应，需要用其他数学优选法来确定最优解。