调水工程调度运行是非常复杂的,特别是对于实施自动控制的调水工程,实时强,可靠性要求高。调度运行既要保证工程安全和供水目标,又要满足水资源优化配置、经济运行等要求。调度运行系统可以全面提高渠系运行调度水平,提高水资源利用率。开发具有调度决策、仿真模拟、安全预警、保障为一体的调水工程调度运行控制决策支持系统,对渠道安全运行具有重要意义。本文以南水北调东线山东段为研究对象,进行了调度运行系统的构建、系统开发和控制模型的研究,主要成果如下:(1)山东南水北调东线工程调度决策系统框架的构建。针对项目要求,提出了系统设计的原则,其中包括系统的整体性原则、实用性原则、简易性原则、规范性原则、可扩展性原则、经济性原则等等。同时,提出了系统的主体框架,包括数据层、应用层和表现层。(2)进行了调度运行数据库的构建。收集系统所需数据和资料,并基于SQL Server建立了相关数据库,包括胶东输水干线、鲁北干线、梁济运河及柳长河段的渠道断面及水力学要素、控制建筑物及调度运行数据库等。(3)调水工程调度运行系统设计。基于VBA语言进行了调度运行系统二次开发,包括:(1)水情自动采集:通过水位计、流量计、测报终端及RTU、GPRS传输模块,进行渠道水位、流量等信息的采集;(2)利用计算机图像技术、三维虚拟技术,对当前水位、流量、渠道断面等信息进行三维可视化显示;(3)利用计算机绘图技术绘制水位、流量、闸门开启过程等各种实时变化过程线;(4)通过统计、回归分析等方法对水位、流量变化过程进行分析、趋势预测,对可能超警戒工况进行预警,调用非恒定流仿真模拟子系统,对水位、流量变化过程进行模拟、分析;(4)提出了基于遗传算法的自适应PID自动控制模型,并利用非恒定进行了控制模型的仿真。结果表明,基于遗传算法的PID控制能够使调水工程运行更加稳定,各方面性能更优。