刘家峡水库汛期动态防洪限制水位论证研究

效益的增加不能以风险的提高为代价,科学合理地制定并从风险与效益两个方面论证刘家峡水库的动态防洪限制水位是非常必要的。据国家防总发布的《水库汛限水位动态控制试点工作意见》,基于现有黄河上游电站的工程条件和技术资料,在龙羊峡~刘家峡两库联合调度的基础上,采用库容补偿方法,探讨一种以旬为单位的动态汛限水位控制方法,建立动态汛限水位过程线,并进行其风险与效益分析论证。实例研究表明:该动态汛限水位过程线可操作性强,使用方便,在满足设计防洪标准要求的前提下,前汛期不必过早地降低水库水位,后汛期又可较快地抬升水库水位,不仅能够提高水头效益,而且更容易抓住时机尽早蓄水,提高水库蓄满率,增加发电效益。     

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。     

基于三角模糊数的水库防洪调度模糊综合风险分析

水库防洪调度是优化区域水资源配置进而实现社会经济可持续发展的一项重要研究内容,防洪调度风险分析可为评判水文预报方案精度、合理选择动态汛限水位进而制定水库防洪调度规则提供科学的决策依据。为全面合理地识别和估计调度过程中的各种风险因子,将三角模糊数理论引入水库防洪调度风险分析研究领域,首先利用α-截集技术将水库防洪调度风险识别指标模糊化,即将风险识别指标由传统的确定值转化成与不同置信度水平α相对应的区间数,由此计算相应的模糊风险率区间值,进而提出了基于三角模糊数的水库防洪调度模糊综合风险分析模型。潘家口水库主汛期不同汛限水位调整方案的水库防洪调度模糊综合风险评价的应用结果表明：该水库主汛期汛限水位调整方案上限值为218.50 m;该风险分析方法物理意义明确、结果客观合理,可见在洪水资源安全利用系统风险分析中具有一定的推广应用价值。     

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.     

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。     

水库分期汛限水位的优化设计研究

水库分期汛限水位方法利用洪水的季节性特征，能有效地缓解水库汛期防洪和兴利间的矛盾。从分期频率和年频率的关系出发，探讨现行分期汛限水位方法往往不能达到指定防洪标准的问题，指出分期汛限水位设计中存在的最优性。在不降低水库防洪标准的前提下，基于分期设计洪水调洪演算结果，提出了优化设计分期汛限水位的模型与解法；结合五强溪水库分期汛限水位设计实例，说明了分期汛限水位优化设计模型通过稍微降低主汛期的汛限水位，可获得一定的防洪效益，换取汛前期、汛末期汛限水位的较大幅度抬高，从而提高水库整个汛期的兴利效益，在不降低水库防洪标准的前提下，实现洪水资源利用率的最大化。     

水库汛限水位动态控制方案优选研究

在分析水库汛限水位动态控制影响因素的基础上,建立了汛限水位动态控制方案优选评价指标体系,应用丹麦DHI公司研发的MIKE水力计算软件建立了水库下游洪灾淹没损失评估模型.最后以大连市碧流河水库为例,分析计算了在抬高汛限水位后水库下游城子坦镇的洪灾淹没风险损失,并结合水库防洪风险、年平均发电量、洪水资源利用率及供水保证率可靠度四项指标,采用可变模糊优选模型对讯限水位动态控制方案进行优选计算,进而确定了水库实时调度过程中汛限水位动态控制的满意决策方案.     

基于贝叶斯定理的汛限水位动态控制风险分析

本文依据水利部重点项目试点水库的11年汛期1342天降雨预报和实际资料,应用贝叶斯定理证明了"水库汛限水位动态控制方法"中提出的风险分析理念及其假定是基本成立的,用后验概率描述风险及构建汛限水位动态控制推理模式是合理安全的.这一研究成果对进一步推广应用汛限水位动态控制方法有参考价值,可在防洪安全前提下,增加洪水资源利用量.     

三峡水库动态汛限水位控制范围探讨

为了充分发挥三峡水库的防洪兴利效益，将当前单一汛限水位控制的运行方式改为动态汛限水位控制是必要的，也是可行的。在满足水库下游防洪标准和允许水库下泄安全流量要求的前提下，对主汛期和汛末期分别采用预泄方式和预蓄方式进行调洪演算，研究不同动态汛限水位控制范围的影响，得到了符合水库实际调度的动态汛限水位控制范围。结果表明，三峡水库实施动态汛限水位控制的运行方式，既可以避免抬高汛限水位引起的防洪风险，又能增加水库兴利效益。     

基于Web的水库洪水预报调度系统的关键技术

在重大洪水预报、洪水调度决策过程中，如何有效地获取分布的遥远水库、水文站点的动态水雨情信息，让相关利益部门和防洪专家积极主动地参与决策过程中的模型分析计算和重要决策过程讨论，迅速形成正确结论，实现科学、高效的防洪调度决策，是Web环境下水库洪水预报调度系统需要解决的重大关键技术问题。文中简要介绍了Web应用环境下该系统的体系结构，重点阐述了支持多用户多方案的洪水预报模型、洪水调度模型抽象设计技术及数据库表设计方法，给出了多库联调交互方案生成设计的解决方案。上述思想已经体现在所开发的基于Web的洪水预报调度系统中，在实际应用中取得了很好的效果。     

金盆水利枢纽工程溢洪洞水力设计

溢洪洞是水利枢纽工程中重要的泄洪建筑物之一,而且其泄洪流速一般都很高,很容易产生混凝土的空蚀破坏,从而影响建筑物的正常使用,选择合适的体型是溢洪洞防止空蚀破坏的首要环节,而防空蚀破坏的关键是溢洪洞高流速段洞内过流面压力分布不能产生超过混凝土允许的负压力。就金盆水利枢纽工程溢洪洞水力设计及所采取防空蚀破坏的措施进行了介绍。     

大型水库防洪补偿效益计算

水库防洪补偿效益是以明确水库与相关对象权利与义务关系为目的的,科学合理计算防洪补偿效益是基础。本文通过分析黄河上游大型水库龙羊峡的防洪补偿效益,计算了龙羊峡节省工程投资、提高刘家峡水库的防洪标准和提高兰州市百年一遇洪水保证率三种防洪补偿效益,依次为0.54亿元/年、0.36亿元/年和0.29亿元/年,从而得到龙羊峡的防洪补偿效益为1.19亿元/年。     

防洪工程效益可靠性评价

本文针对防洪工程的特点,根据实际发生的历史洪水灾害损失调查资料,采用数理统计的方法,求出工程防洪效益函数,用蒙特卡罗方法模拟计算工程使用期的防洪效益,并对模拟效益进行了统计分析,为防洪工程效益分析计算提供了一个新途径和新方法。     

黄龙滩电厂防洪调度决策支持系统

介绍了黄龙滩水电厂防洪调度决策支持系统的任务和功能,进行了系统逻辑结构、硬件结构及软件平台的设计,提出了黄龙滩 水电厂防洪调度决策支持系统的决策模式及决策过程。     

基于改进NSGAII的水库多目标防洪调度算法研究

为了给决策者提供更加丰富的信息支持,本文在进化多目标优化算法NSGAII的框架下,设计了一种基于改进NSGAII算法的水库多目标防洪调度算法（RFC-I-NSGAII）。该算法采用下泄流量编码方式,并针对水库防洪调度问题设计了一种Inver-Over变异算子。仿真实验结果表明,RFC-I-NSGAII获得了一组收敛性更好,分布更宽广的Pareto最优调度方案,实现了削减洪峰的目的。实验也验证了Inver-Over变异算子能够有效加速算法的收敛,提高了算法的求解效率。     

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.     

不等宽河道型水库动防洪库容近似计算方法

河道型水库由于回水曲线相当部分处于明显高于坝前水位的位置,防洪库容不能完全采用根据地形资料确定的静库容方法计算,应按照考虑基于入库流量的动库容法进行。本文在已有等宽河道防洪库容研究工作基础上,将不等宽河道划分为多个近似等宽子河道,采用恒定非均匀流理论推导了不等宽河道各子河段回水曲线方程和防洪库容近似表达式。通过计算给出了各子河段动静防洪库容关系曲线,然后讨论了动防洪库容计算步骤,最后给出了与数学模型计算的实例比较。结果表明,本文提出的动防洪库容计算方法与采用数学模型的计算结果基本吻合。近似计算方法对于可行性研究阶段或是中小型水库动防洪库容的初步确定具有参考意义。     

河道型水库动防洪库容近似计算方法

本文从明渠恒定非均匀流方程出发，推导了河道型水库动、静防洪库容关系，以数学模型为手段，计算并绘制动、静防洪库容关系曲线，给出防洪库容一般变化规律，提出计算水库防洪库容具体步骤和方法，为可研阶段或中小型防洪水库缺少断面资料情况下，确定水库的防洪库容提供参考。河道型水库防洪库容计算方法应结合实际水库具体情况选取，完全采用静库容法计算防洪库容是不符合实际的。     

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。