南水北调东线工程建成后将连结长江、淮河、黄河、海河,形成一个跨流域、多水源、多目标的水资源复杂大系统。该系统供水、防洪、排涝、航运并举、涉及五个省市和众多用水部门利益,如此复杂的系统在市场经济环境中运行,是我国水资源配置与运行调度从未遇到过的新课题,国外也没有现成经验可供借鉴。因此,开展本项目的研究尤为必要和迫切。本项目提出基于复杂适应系统范式的,以"供、需方主体"相互之间、主体与环境能够进行交互-协调-适应为特征的跨流域调水管理的理论和方法,解决水资源复杂适应系统仿真关键技术,并结合东线一期工程的实际,在多主体系统模型中进行仿真验证。本项研究在水资源系统运行调度管理的理论与方法层面上具有开拓性和广泛的应用前景。
南水北调东线工程建成后将连接长江、淮河、黄河,形成一个跨流域、多水源、多目标的水资源复杂大系统。本课题围绕跨流域调水系统复杂背景,以南水北调一期工程为原型,基于复杂适应系统(complex adaptive system,简称CAS)范式,深入分析了跨流域调水系统的复杂适应性,以此为基础,结合多Agent理论与技术,研究建立了具有"交互-协调-适应"为特征的基于CAS范式的南水北调东线跨流域调水多Agent系统模型;结合水资源系统复杂特性,建立了水资源Agent混合结构模型及认知机理、免疫遗传学习机制、基于合同网的水资源多主体间合作与协调机制;建立起以南水北调一期工程为原型的跨流域调水系统仿真模型、跨流域调水仿真交互模型以及仿真系统微观模型,基于Swarm平台建立了跨流域调水仿真实验系统,并对关键技术成果进行了仿真实验与验证。本课题的研究在水资源大系统运行调度管理的理论与方法层面上具有开拓性,其成果具有广泛的应用前景。