鲁布革水库汛限水位分期动态控制风险及效益分析

新的防洪法规定“在汛期,水库不得擅自在汛期限制水位以上蓄水,其汛期限制水位以上的防洪库容的运用,必须服从防汛指挥机构的调度指挥和监督”。由于各流域(电站)汛期开始、结束时间每年变化很大,汛期来水分布不均匀,水库在固定汛限水位下运行,水库的调节能力得不到充分发挥,因此,如何结合工程实际有效进行汛限水位分期动态控制,是许多水电厂急需解决的热点问题。鲁布革水库汛限水位实行了分期动态控制方式,对其实施动态控制的风险及效益进行了分析。     

汛期过渡期水库汛限水位动态控制方法

汛期分期控制限制水位是目前水库普遍采用的调度运用方式。本文利用水库主汛期和后汛期确定的汛限水位,提出符合水库防洪标准的过渡期汛限水位的动态控制方法,使主、后汛期间过渡期的汛限水位更具操作性,以确保水库防洪调度做到“保安全、多蓄水”。     

汛期过渡期水库汛限水位动态控制方法

汛期分期控制限制水位是目前水库普遍采用的调度运用方式，本文利用水库主汛期和后汛水位，提出符合水库防洪标准的过渡汛限水位的动态控制方法，使主，后汛期间过渡期的汛限水位更具操作性，以确保水库防洪调度做到“保安全，多蓄水”。     

故县水库主汛期汛限水位动态控制方案研究

分析了故县水库主汛期入库洪水特点,对其主汛期汛限水位动态控制防洪调度判别条件、动态控制方式进行了研究,通过对动态控制运用后的防洪风险进行分析,认为对5年一遇以下洪水进行汛限水位动态控制运用的风险较小,并依此制定了故县水库主汛期汛限水位动态控制运用方案。     

多沙水库汛限水位实时动态控制方案研究

水库在汛期使用单一汛限水位有利于保障水库的防洪安全,却大大降低了调度的灵活性和发电效益。对于多沙水库,在进行汛限水位动态控制的研究时,也应对泥沙因素予以考虑。为制定合理的多沙水库汛限水位动态控制方案,先采用预泄能力约束法,基于一维非均匀流不平衡输沙模型,选定水库汛限水位分期动态控制的范围,而后依据汛限水位动态控制预蓄预泄的基本原理,拟定某多沙水库的汛限水位实时动态控制方案。结果表明:在保证防洪安全和冲沙调度的前提下,对水库实施汛期分期及汛限水位动态控制方案,能够有效地提高水库的兴利效益。     

潘家口水库主汛期汛限水位动态控制研究

大中型水库汛期采取汛限水位动态控制已成为当今水库调度的趋势.分析了潘家口水库汛限水位动态控制的必要性和可行性,并对潘家口水库实行汛限水位动态控制进行了研究,初步拟定了潘家口水库汛限水位动态控制的具体实施方案.     

在减灾专委会暨水库汛限水位动态控制研究学术年会上的讲话

2011年10月12日,中国水利学会减灾专业委员会在北京召开“减灾专委会水库汛限水位动态控制研究学术年会”,国家防办常务副主任、减灾专委会主任委员张志彤出席会议并发表重要讲话,全面总结了今年防汛抗旱工作情况和取得的十二项新突破,肯定了水库汛限水位动态控制研究工作及专委会工作的成绩。对今后水库汛限水位动态控制研究工作的稳步推进和专委会的工作尤其是在继续办好《中国防汛抗旱》杂志方面,提出了明确要求。会议期间,与会代表分别围绕水库汛限水位动态控制研究工作进行了深入的交流,来自全国各地的代表们共同研讨了对水库汛限水位动态控制规程规范编制、汛期分期方法及设计洪水计算、水库汛期水位动态控制风险评估指标体系及化解措施等方面的热点、难点问题。本刊将陆续刊登部分领导和专家的交流发言。     

基于混合线性回归预测降水的汛限水位动态控制——以杭州市余杭区四岭水库为例

提出基于混合线性回归预测降水的汛限水位动态控制方法,并以杭州市余杭区四岭水库为例进行具体运用分析,在台汛期实行汛限水位动态调度,在满足水库防洪安全的同时,有效增加水库日常蓄水量,提升水库水资源保障能力及发电效益,取得显著成效。实例表明,基于混合线性回归预测降水的汛限水位动态控制方法,对于流域产汇流时间较短、洪水预报预见期较短的水库开展汛限水位动态控制有一定的借鉴意义。     

大伙房水库汛限水位动态控制研究

为了充分利用汛期洪水资源,以大伙房水库为例进行了水库汛限水位动态控制研究。采用预蓄预泄法初步确定汛限水位动态控制范围的方案,然后计算各方案相应的风险和效益指标,最后采用模糊优选模型确定合理的汛限水位控制范围。结果表明:大伙房水库汛限水位动态控制的上限值为126.8 m,下限值为原设计汛限水位126.4 m,汛限水位动态控制的中值为126.6 m。     

小浪底水利枢纽首次汛限水位动态控制试验效果浅析

2016年汛期,基于严重偏枯的水情条件,小浪底水利枢纽实施了首次汛限水位动态控制试验。采取对比分析的方法,基于实际水沙条件和用水需求,分析实施汛限水位动态控制运用和模拟常规运用过程,并将两次运用过程的成效进行对比分析,说明在水量严重偏枯年份,小浪底水利枢纽实施汛限水位动态控制运用,在可保障防洪安全、不显著增加水库淤积前提下,能够综合利用上半年水库蓄水,充分拦蓄汛期洪水,优化配置水资源,显著提高供水、发电效益,避免了黄河断流,保障了河流健康生命。     

再论水库汛期水位动态控制的必要性和可行性

汛限水位是水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位,在防洪中具有法定地位,是协调水库防洪与兴利的关键参数,直接影响水库效益发挥。近年水利和应急管理部门落实强监管措施的过程中,出现了强制要求水库汛期不超汛限水位的情况,导致相当多的水库汛期过度弃水、汛后无水可蓄。我国许多省份发生干旱时出现无水可供的困局,2022年长江流域历史性特大干旱情况尤甚。本文通过回顾汛限水位动态控制试点工作,论述汛限水位设置依据和实际监管中存在的问题,阐述开展汛期水位动态控制的必要性和可行性;归纳总结梯级水库运行期设计洪水、分期汛限水位和汛期水位动态控制的理论及方法;提出需要继续深入研究的科学问题和关键技术;最后建议加强水利工程基础措施建设,修改完善现有的法律法规和设计洪水计算等规范,建立符合新阶段水利高质量发展的运行机制,统筹协调防汛抗旱和洪水资源高效利用,实现水库汛期水位动态控制。     

洪水实时调度水库防洪能力确定

北方干旱半干旱地区大中型水库采用动态汛限水位控制可以大大提高汛期洪水资源的利用水平,但带来的风险也相应增加。根据水库洪水调度的实际操作过程,制定高效、快速的水库洪水实时调度模式是十分必要的。本文根据水库洪水调度决策的实际操作过程,提出了通过水库实时水位对水库实时防洪能力进行判别决定调度方案的实时洪水调度模式,定义了实时水位和实时防洪能力,构造了实时防洪能力计算模式,克服了传统调度的局限性,使得调度决策方案、调度会商时间大大减小,减少了水库洪水调度的风险。     

石头河水库防洪调度方案研究

根据石头河水库的设计任务、运行现状及泄水建筑物的泄流能力等因素，从综合考虑水库安全和洪水资源化两方面因素，寻求水库安全渡汛途径。该水库汛期调度以库水位的涨落幅度作为其泄流判别条件，采用四级控制泄流。依此建立了石头河水库的防洪调度方案，分析了水库的抗洪能力，并就其在实际中的具体应用做了介绍。     

大桥水库汛限水位分期控制研究

本文对大桥水库汛限水位分期控制方案进行了研究。首先,结合大桥水库调度运行特性,对水库所在流域的洪水成因变化、降雨时间分布和洪水发生时间分布等特征进行了分析,偏安全考虑确定汛期分期方案为:6月1日至9月15日为主汛期、9月16日至9月30日为后汛期。其次,采用频率分析法推求了大桥水库的分期设计洪水成果,结果表明,大桥水库后汛期设计洪水与年最大设计洪水相比量级较小,进行汛期分期调度既是必要的,也是可能的。最后,基于大桥水库分期设计洪水成果,经调洪计算分析最终推荐大桥水库汛限水位分期控制方案为主汛期2 018.00 m、后汛期2 019.00m,此方案有利于拦蓄汛末洪水资源,减少弃水量,增加水库综合效益,并可为大桥水库汛限水位动态控制提供依据。     

水库汛限水位动态控制方法研究发展现状

水库汛限水位动态控制，适应了当今经济发展对水库的防洪：安全与供水保障所提出的更高要求，是缓解水库防洪与兴利之间矛盾的有效措施之一。回顾了水库汛限水位动态控制新理念的提出，系统评述了汛限水位动态控制方法的研究现状，介绍了各种控制方法的要点及适用条件，并对尚需深入研究的关键性理论方法进行了展望。     

防洪调度图在二滩水库调度中的应用

二滩水库是以发电为主的大型水库,因设计时不承担下游的防洪任务,正常高水位以下未留防洪库容,水库在汛期要长期弃水运行,防洪调度比较被动。本文以二滩水库为例,根据不同入库流量编制出二滩水库防洪调度图,依据入库流量大小预留出相应的防洪库容,不但解决了防洪与发电之间的矛盾,使二滩水库获得可观的防洪库容和较大的防洪效益,而且为金沙江下游及长江干流的防洪削峰、错峰创造了条件,还可为汛末蓄水关闸时间的选择提供了可靠的依据。该防洪调度图也是汛期水库防洪、发电和水位控制的实时调度图,应用灵活主动,并可在其他以发电为主(或引水较有规律)的大型水库应用和推广。     

基于改进粒子群算法的渗透系数参数反演分析

针对传统的粒子群算法存在收敛速度慢、易陷入局部最优的缺陷,依据水库原型观测数据和有限元数值计算结果,基于以e为底的指数函数的惯性权重策略的改进粒子群算法,减少了求解计算时间,提高了结果准确度,构建了大坝渗透压力监测控制统计分析模型,并分别采用标准粒子群算法和改进的粒子群优化算法反算了混凝土坝体、坝基的渗透系数。与实测值的对比结果表明,基于改进粒子群算法的渗透系数参数反演拟合效果良好,计算误差小、搜索效率快、辨识参数准确度高,具有较强的可操作性。     

大朝山水电站水库汛期运行水位动态控制研究

大朝山水库上游梯级为具有年调节能力的小湾水库，本次大朝山水库汛期运行水位动态控制研究仅针对小湾水库蓄水运行前。为了在小湾水电站投产前，合理利用大朝山水库调节库容，科学利用洪水资源，在不影响水库自身及上下游防洪安全、不增加水库淹没的前提下，进行大朝山水库汛期运行水位动态控制研究，从水库泥沙淤积、水库淹没、能量指标、上下游防洪安全等方面综合分析比较，拟定大朝山水电站水库汛期运行水位动态控制方案；通过抬高水库汛期运行水位，以减少电站受阻容量，达到增加电站汛期出力，缓解云南电力供应紧张局面的目的。     

基于改进预泄能力约束法的水库汛限水位分期动态控制域确定及应用

汛限水位动态控制域是水库汛限水位动态控制研究的关键内容,亦是动态控制方案实施的基础。预泄能力约束法是确定汛限水位动态控制域的主要方法,但该方法主要考虑洪水预报信息进行预蓄预泄,并不适用于洪水汇流速度快、依据洪水预报信息决策时效短的水库,因此,本文提出了考虑未来48 h降雨预报信息的改进预泄能力约束法,并结合水库分期汛限水位,研究了水库汛限水位分期动态控制域确定方法。以山西省漳泽水库为例,结合现有分期汛限水位,采用改进预泄能力约束法确定了水库汛限水位分期动态控制域,成果在2013—2016年的水库调度实践中取得了较好的应用效果。     

乌江彭水水库分期汛限水位探究

在保证防洪安全的前提下,根据不同的洪水分期,设定水库不同的汛限水位,可使水资源得到充分的利用。根据影响乌江流域整个汛期降水的天气环境条件及彭水水文站实测洪水峰量大小和出现时间等规律的统计,将8月20日确定为彭水水库主汛期和后汛期的分界点,并推求了彭水水库的分期设计洪水。分析结果表明,在不增加库区淹没损失、满足水库下游防洪要求及不影响枢纽防洪安全的前提下,将彭水水库后汛期8月21～31日的水库防洪限制水位提高到292 m,可增加电站的年平均发电量约0.23亿kW·h。