并联水库群联合防洪预报调度方式优化研究

水库群联合防洪预报调度方式对流域及城市防洪、水资源合理优化配置有重要意义。水库群联合调度不仅要考虑各水库自身约束和预报,还需考虑水库补偿关系,已有试算法经验性强、难以获得全局最优解。文章将优化技术与规划防洪预报调度相融合,提出考虑预报误差的预报调度规则的一般形式和求解思路,建立库群优化调度模型,优化求解各水库的防洪预报调度规则和汛限水位动态控制上限。以清河、柴河水库群为例进行研究,结果表明：联合防洪预报调度相比单库防洪预报调度,清河水库和柴河水库的汛限水位分别可多抬高0.4 m和0.3 m,最大可使汛期多蓄水0.62亿m3。研究结果可为水库群防洪预报调度提供参考和理论依据。     

梯级水库汛限水位动态控制

本文提出了一种梯级水库汛限水位动态控制方法,以清江梯级水库为研究对象,首先建立清江流域汛期的数值气象水文预报模型,滚动预报流域未来三天的洪水过程;其次建立基于"大系统聚合思想"的梯级水库长期优化调度图模型,通过二元Copula-SAR模型随机模拟梯级水库入库径流以反映其长期变化规律,并采用遗传算法制定优化调度图;最后依据长期与短期调度的耦合原则,建立基于"大系统聚合分解思想"的梯级水库汛限水位动态控制模型,并采用逐次优化法优化得到清江梯级水库汛限水位动态控制方案。研究结果表明:耦合了长期调度规则的梯级水库汛限水位动态控制方案相比未耦合长期调度规则的梯级水库汛限水位动态控制方案和原设计方案,2010年7月中下旬的场次洪水,清江梯级水库发电量分别增加0.59亿k W·h和3.14亿k W·h,增幅为6.20%和45.11%,在不降低防洪标准的前提下可显著提高洪水资源利用率。     

水库汛限水位实时动态控制研究及风险分析

基于汛限水位动态控制新理念,利用退水预报计算入库洪水,根据上下游面临时刻的工情、雨情、水情、灾情信息预测洪水预见期内的预蓄预泄能力;依托短期降雨预报,在同时保证大坝与下游防洪不成灾的前提下估算后续起调水位;在此基础上将实时预蓄预泄能力与后续起调水位相耦合,提出汛限水位实时动态控制模型.并对其可能产生风险进行分析.最后以于桥水库为例,对不同初始流量的退水阶段与面临未来24h降雨预报不同量级时的汛限水位动态控制期望值及其风险进行计算,结果表明此模型可在一定风险范围内增加水库汛末蓄水机率,为指导水库实时调度提供理论依据.     

基于洪水预报信息的水库汛限水位实时动态控制方法研究北大核心CSCD

基于汛限水位动态控制预蓄预泄法的基本思想,研究提出了考虑洪水预报信息的水库汛限水位实时动态控制方法,该方法融合了汛限水位动态控制域的上下限值、洪水预报方案可利用的预见期、下游防洪对象的安全泄量等指标值,在实时调度中以允许超蓄水量和实时超蓄水量二者关系来动态判别水库是预蓄还是预泄。以尼尔基水库为例,研究了如何应用基于洪水预报信息的水库汛限水位实时动态控制方法,制定水库汛限水位实时动态控制方案,并进行相应的风险分析及效益计算。实例研究结果表明,此方法制定的汛限水位实时控制方案,不但没有降低原设计防洪标准,而且增加了水库蓄水量与发电效益,可用于指导水库实时调度。     

东风水库汛限水位动态控制分析

针对东风水库现状，提出汛限水位动态控制的思路，对实现汛限水位动态控制的前提条件、必要性、可能行进行了分析，研究采用预报调度实现控制水位的动态管理，通过风险分析和经济评价指出这种管理模式具有实用价值。     

梯级水库汛限水位动态控制模型研究及运用

结合流域实时洪水预报及梯级水库防洪库容信息,提出基于预报及库容补偿的梯级水库汛限水位动态控制逐次渐进补偿调度模型.该模型包括三个模块,其一是考虑预报及库容补偿作用的补偿调度模块;其二是保证不降低原防洪标准的预报预泄模块;其三是关联变量协调模块.该模型运用贝尔曼的逐步逼近思想,通过多次迭代计算,最终得到最佳的梯级水库汛限水位方案.清江梯级水库的应用结果表明,在不降低库群原有防洪标准的前提下,丰、平、枯水年平均增加发电量1.68亿kW·h,减少弃水量6.89亿m3,可显著提高发电效益和洪水资源利用率.     

基于洪水预报调度方式的汛限水位设计方法探讨

传统汛限水位设计是基于常规调度方式的,然而现在我国很大一部分水库在运行阶段采用洪水预报调度方式.和常规调度方式相比,洪水预报调度方式的优势是可以提前一个预见期获知水情判别指标.进而水库可提前一个预见期转入高一级泄量,即基于洪水预报调度方式的水库出流过程线可由基于常规调度方式的过程线向前平移一个预见期得到,且前移时需要满足一定的约束条件.这是一种面向对象的思想,利用了传统汛限水位设计方法的结果.而不是过程,基于此.本文提出了约束前移法设计汛限水位.经桓仁一回龙库群实例研究表明,经济效益显著.     

波动系数与洪水预报抗差效果关系分析

水库入库流量,通常通过实测库水位、出库流量和库容曲线反推求得,多呈锯齿形波动过程,弓j入波动系数反映波动程度强弱.洪水水位观测误差大,常产生大的、不服从正态分布的流量误差,大大影响洪水预报实时校正效果,研究提出的实时洪水抗差预报方法结合了抗差理论和抗差估计方法,可以有效抵御这种非正常信息的影响,将其应用到10个水库流域,分析结果表明,波动系数与洪水预报抗差效果间存在正比关系.波动系数越大,洪水抗差效果越显著.     

基于利益共享的水库汛限水位专用防洪基金研究

水库汛限水位设计与运用效益显著,但难以广泛实际应用,根本原因在于责权利不对等：防汛主管部门承担责任,蓄滞洪区遭受风险,水库业主单位获取利益。本文基于优化汛限水位后的汛期运行水位控制,以水库新增的效益、蓄滞洪区居民缴纳的洪水保险、国家投入的启动资金为来源,构建流域防洪基金,以对冲汛限水位调整后的风险。应用于汉江中下游流域,分析结果表明：水库增加效益的投入比例是基金持续运行的关键要素。推荐方案是将水库增加效益的50%、蓄滞洪区缴纳的洪水保险和国家投入的100亿启动资金用于防洪基金的构建。通过防洪基金运行机制的构建,促进形成风险分担、利益共享的良好局面,推行汛期运行水位的优化控制,实现流域的可持续发展。     

基于不同预泄调度模式的喜河水库汛限水位动态控制研究

针对喜河水库设计汛限水位在实际运行中存在的问题,从三方面分析了喜河水库实施汛限水位动态控制的可行性,讨论了不考虑预报和考虑预报的两种预泄调度模式下的水库汛限水位动态控制的原理,指出预泄调度需要确定的几个关键指标:预泄判别流量,预泄流量,预泄控制水位.以上述理论为依据,在分析喜河水库洪水规律的基础上,分别研究了不同预泄调...     

基于净雨预报信息的水库防洪调度方式研究

为进一步提高洪水预报信息在水库调度中的应用水平,本文以山东半岛龙角山水库为研究对象,首先构建在实际生产中广泛应用的新安江模型,采用确定性系数和绝对误差评价模型误差,并通过合格率评定径流深预报和峰现时间预报的精度等级。结果表明,各项评价指标在模型率定期和验证期的精度均为甲等,可为水库预报调度规则的制定提供可靠的理论依据。然后利用新安江模型预报出的净雨信息,制定水库防洪预报调度规则,调算不同频率设计洪水,并与常规调度方式下调洪结果作对比。通过比较发现,预报调度模型能够提前预泄,有效降低水库调洪最高水位和减小最大下泄流量,增加削减洪峰流量,对减小水库上下游防洪风险和提高水库防洪效益具有重要意义。     

云峰发电厂汛期库水位实时动态控制方法研究

本文针对云峰发电厂设计与运用汛限水位＂静态控制法＂所造成洪水资源浪费,研究利用入库洪水退水预报和GFS降雨预报信息对汛期洪水退水段库水位实时动态控制。云峰发电厂运用说明,本文研究的方法是必要和可行的,既有理论意义,又有经济价值。     

洪水预报不确定性分析及其在水库调度决策中的应用研究

洪水预报是汛期水库调度决策的重要支持,其不确定性将直接影响到水库调度运行.传统的模型参数优选方法未考虑不确定性,得到的最优参数在一些场次洪水预报中精度不高,难以满足汛期水库调度要求,需要研究洪水过程预报的不确定性辅助水库调度决策.本文基于常用的水文预报模型和水文不确定性GLUE分析方法,对洪水预报的不确定性进行分析,并将其引入水库调度决策中,建立了应用不确定性分析进行水库调度的决策模型.结果表明,考虑洪水预报不确定性,将能在期望意义上提高洪水预报水平,更好地为水库调度提供决策支持,发挥水库综合效益.     

白龟山水库防洪预报调度方式研究及风险分析

摘要:本文针对白龟山水库设计与运用汛限水位"静态控制法"所造成洪水资源浪费和上游昭平台水库控泄能力较弱的事实,设计了基于白龟山以上全区累积净雨作为水库泄洪的主要判断指标的防洪预报调度方式,同时对防洪风险和兴利效益进行了定量分析和表述.实例研究表明,运用防洪预报调度方式是可行和必要的,既有理论意义,又有经济价值.     

基于边际替代率的水库多目标调度方案决策

为得到入库径流不确定条件下的水库多目标优化调度方案,本文以防洪和发电具有结合库容的三峡水库为研究对象,在对入库径流过程预报误差进行量化估计的条件下,以耦合微观经济学中的等产量和等成本线获取最大效益的原理,将边际替代率应用于水库多目标优化调度方案决策,寻求防洪和发电矛盾对立转化的最佳均衡点.应用于三峡水库的算例分析结果表...     

赣江中下游防洪系统调度研究

针对由水库群、航电枢纽、分蓄洪区等组成的赣江中下游复杂防洪系统，以防洪控制断面洪峰削减率最大为目标，建立了赣江中下游防洪系统联合防洪调度模型。以“1961”典型洪水及50年一遇、100年一遇和500年一遇设计洪水为研究实例，采用离散邻域的动态规划—逐步优化算法（DP-POA）进行防洪优化调度，并与常规防洪调度结果进行对比。结果表明：梯级水库和分蓄洪区对于赣江中下游削峰起主要作用，而航电枢纽的削峰作用较为有限；对于“1961”典型洪水，航电枢纽的运行可以在一定程度上降低峡江水库调度期内最高水位，有利于水库防洪安全；采用离散邻域的DP-POA算法的防洪优化调度可以较为显著地削减防洪控制断面洪峰流量，保障下游防洪安全。     

石泉水库主汛期拦蓄洪尾超蓄运用的风险分析

针对水资源匮乏和汛期水库大量弃水的矛盾，提出了有效的解决途径——汛期通过适时拦蓄洪尾超蓄运用的方式来充分利用洪水资源。拦蓄洪尾超蓄运用存在一定的风险，本文就超蓄运用的风险因素进行了识别分析，并从水文频率分析角度提出了计算超蓄风险率的方法；通过对石泉水库不同超蓄水位的风险率进行计算，结合可接受风险率值，得出了该水库拦蓄洪尾超蓄运用的期望水位。     

五强溪水电厂汛期动态控制模型研究

针对五强溪水库汛期动态控制方案,通过优化分析,短期优化调度,拦蓄洪水,增发电量。本文主要介绍了模型的设计、计算和运用效果。