桓仁水电站汛限水位动态控制模糊推理决策模式与应用

以桓仁水电站2005年8月实际洪水过程为例,根据水库汛限水位动态模糊控制的概念,研究实时防洪调度中考虑综合信息后的汛限水位动态控制模糊推理决策模式,并与实际调度和常规调度过程进行比较,同时进行风险及效益分析。结果表明,在不增加水库及上下游防护对象风险的前提下,能抬高汛限水位,减少水库弃水,提高效益。     

故县水库分期洪水防洪调度风险分析

结合故县水库分期洪水的特点，采用蒙特卡罗模拟技术研究了水库防洪调度风险分析的实施程序；分析并随机模拟了导致故县水库洪水风险的主要不确定性因素，得到了不确定性因素影响下不同频率的模拟洪水过程。根据模拟洪水过程在不同汛限水位方案下的调洪结果，估计了不同汛限水位方案的防洪风险。结果表明：①典型洪水的选择、预报误差及调度滞时是水库防洪调度中的主要不确定性影响因素；②水库分期运用汛限水位抬高是水库洪水资源化的主要途径，故县水库的汛限水位前汛期可以抬高到532．0m，后汛期可以抬高到534．3m。     

水库汛限水位动态控制的模糊推理方法研究与应用

水库汛限水位动态控制是面向洪水资源安全利用的水库实时防洪调度的主要方式之一,以碧流河水库2005年“8.8”实际洪水过程为例,根据水库汛限水位动态控制的新理念,研究实时防洪调度中考虑综合信息的模糊推理汛限水位动态控制方法,并与常规调度方法及实际调度过程进行比较,同时进行风险及效益分析。结果表明,模糊推理方法在不增加水库及上下游防护对象风险的前提下,能抬高汛限水位,增加水库蓄水;与“8.8”洪水实际调度过程取得效益基本相同,比常规调度方法能多蓄水0.37亿m3,可创造直接经济效益近600万元。     

水库实时防洪调度决策风险因素分析

水库实时防洪调度决策是一种跨自然科学、社会科学和人文科学多个学科的决策行为.采用指标模型法,联系水库实时防洪调度决策的特点和决策心理,分析了影响调度决策的主要风险因素,尤其是在调度方案优选阶段,决策情境、社会文化、决策心理及群决策等社会和人文因素对调度决策的影响,确定了主要风险因子及其风险度,建立了水库实时防洪调度决策指标模型.结果对水库和其他水利工程的实时防洪调度有一定参考作用.     

水库群实时调度的研究现状及解决问题的途径

本文回顾了水库调度的发展状况,指出了当前水库调度存在的问题,介绍了当前国内外主要的技术研究概况,指出了今后的研发重点和解决问题的主要途径.用实时水位为起调水位来研究水库的防洪能力,尝试对水库实时调度做不同常规洪水调度思维方式的探索.     

黄河中下游水库汛限水位与防洪体系风险分析

黄河中游四库(三门峡、小浪底、陆浑和故县水库)在中下游的防洪体系中有着重要的地位，也对黄河中下游的水资源分布产生很大的影响。根据黄河中下游水库及黄河中下游防洪工程体系的运行调度规则，考虑设计洪水典型选择、洪水预报误差和水库调度滞时的不确定性影响，利用蒙托卡罗法模拟洪水过程，实现了洪水典型选择、洪水预报及调度滞时不确定性因素影响的定量转化，分别计算了前、后汛期8种汛限水位方案下的黄河中下游水库及下游的防洪风险指标值，在对各方案的风险进行比较和评价的基础上，推荐了小浪底水库、陆浑水库和故县水库前、后汛期相对合理的汛限水位方案，为定量考察水库防洪调度及下游防洪风险率、合理选择动态的汛限水位提供参考依据。     

飞来峡水利枢纽洪水复核与防洪调度的探讨

通过飞来峡水利枢纽入库洪水复核计算分析，水库特征水位和防洪能力与初步设计成果相符，水库防洪调度要综合考虑各种因素，采用实时优化的调度方案。     

江垭水库防洪作用分析

江垭水库是一座以蓄为主的防洪水库，洪水来临时主要考虑下游地区的防洪要求蓄洪错峰，其防洪作用主要在拦洪和削峰上。若江垭水库按超蓄防洪高水位239m设防，可抵御1935年娄不流域的特大洪水10100m^3/s，仅下泄1700m^3/s，减少三江口的流量8300m^3/s。以上分析了江垭水库对典型洪水过程情况下的防洪能力，实际发生的洪水过程是千变万化的，组合情况极其复杂，在进行实时洪水调度时，江垭水库要控制三江口不超过12000m^3/s的洪水，必须随时掌握澧水干流、渠渫水的来水及到三江口的组合情况，搞好实时预报调度，开发计算机联机预报调度系统。掌握江垭水的有关情况，对水库的防洪作用进行分析，以供今后防洪调度工作参考。     

湖南省大型水库防洪调度实践

文章根据湖南省防洪减灾的实际需要，运用防洪调度的基本原理，科学制定水库汛限水位和防御不同类型洪水的实时调度方案；在水库防洪调度的具体操作上，提出符合防洪实际需求并切实可行的多种措施。     

阎王鼻子水库洪水调度方案研究

针对阎王鼻子水库现有洪水调度方案中存在的问题,以满足下游防洪要求,增强调洪方案的可操作性为目标,对现有洪水调度方案进行优化。采用减少流量控制的级别,综合考虑流量及坝前水位的控制方式,使水库洪水调度方式更简单可行,结果表明,优化后的洪水调度方案确保了水库下游防洪目标的安全,便于实际操作,为阎王鼻子水库的汛期调度提供了有力的依据。     

特殊运行工况下水库预泄调度方式研究

因滁州市某水库特殊的实际运行工况,当遭遇较大洪水时,极易导致水库发生洪水漫顶现象,危害水库安全、降低水库防洪能力.针对这一问题,在充分考虑该水库特殊运行工况及调度约束条件的基础上,研究并提出在洪水到来前24 h,按一定预泄流量提前将水库水位从汛限水位降至某个水位,增加防洪库容;在洪水经过时,再根据批复的洪水调度方式进行...     

三峡水库中小洪水调度性能风险评估

针对三峡水库汛期中小洪水资源利用中存在的防洪、发电、库区地质、航运、汛末下游供水及蓄满风险问题,分析了中小洪水特性,建立了各类风险指示函数,提出了三峡水库中小洪水调度性能风险评估方法;同时,结合三峡水库汛期初步设计方案和2008～2017年中小洪水调度实践方案,对比分析了初步设计方案与调度实践方案中关于汛期中小洪水调度性能风险及调度运用过程年际间的变化情况。研究结果表明:2008～2017年的10 a间,相较于初步设计方案,调度实践方案使汛期发电量共增加了853.7亿kW·h;防洪风险由0.53%上升至54.51%,汛末下游供水风险由54.65%下降至14.65%,蓄满风险由50.00%下降至40.00%;发电、航运及库区地质风险变化不大。     

基于特大暴雨分级的水库上限起调水位分析方法

为提高水库抵御洪水能力,增加洪水调度预警时间,保证水库安全运行,提出了基于特大暴雨分级的水库上限起调水位分析方法,首先分析特定历时暴雨总量范围,在此基础上对可能发生的特大暴雨按雨量进行分级处理,对各级暴雨进行时空分配,应用水文模型模拟洪水过程,并按原有调度方法对研究水库进行调洪演算,进而确定安全运行理想暴雨量,在此基础上进一步研究超过安全运行理想暴雨量的各级特大暴雨,计算对应的上限起调水位,为水库预泄调度提供数据参考,增加防洪预警时间,以确保调洪时坝前最高水位不超过允许上限水位。该方法应用于洪渡河石垭子水库,计算确定了原有调度方法下水库安全运行理想暴雨量,并分析了超过该暴雨量的各级特大暴雨对应的安全运行上限起调水位,为石垭子水库防洪调度提供数据支撑。研究发现,部分中小水库防洪调度存在显著特点,按原有调度方式抵御特大洪水能力有限,新方法能够有效提高水库抵御特大洪水的能力。     

Basin/Reservoir System Integration for Real Time Reservoir Operation

This paper demonstrates the basin/reservoir system integration as a decision support system for short term operation policy of a multipurpose dam. It is desired to re-evaluate and improve the current operational regulation of the reservoir with respect to water supply and flood control especially for real time operation. The most innovative part of this paper is the development of a decision support system (DSS) by the integration of a hydrological (HEC-HMS) and reservoir simulation model (HEC-ResSim) to guide the professional practitioners during the real time operation of a reservoir to meet water elevation and flood protection objectives. In this context, a hybrid operating strategy to retain maximum water elevation is built by shifting between daily and hourly decisions depending on real time runoff forecasts. First, a daily hydro-meteorological rule based reservoir simulation model (HRM) is developed for both water supply and flood control risk. Then, for the possibility of a flood occurrence, hourly flood control rule based reservoir simulation model (FRM) is used. The DSS is applied on Yuvac?k Dam Basin which has a flood potential due to its steep topography, snow potential, mild and rainy climate in Turkey. Numerical weather prediction based runoff forecasts computed by a hydrological model together with developed reservoir operation policy are put into actual practice for real time operation of the reservoir for March – June, 2012. According to the evaluations, proposed DSS is found to be practical and valuable to overcome subjective decisions about reservoir storage.     

三峡水库动态汛限水位与蓄水时机选定的优化设计

阐述了三峡水库运行初期的调度规则，建立了实时调度模型。提出了防洪、发电和航运等指标体系，在此基础上，建立了用于动态汛限水位和蓄水时机优化的混合规划数学模型，并设计了一种混合编码方式，运用遗传算法对该模型进行优化求解。利用宜昌站1882～2001年实测日流量资料进行模拟优化，生成了一系列非劣解；然后运用模糊决策的方法，得到了相对合理的动态汛限水位与蓄水时机方案。结果表明，优化设计能权衡防洪与兴利之间的关系，充分挖掘汛初与汛末的潜力，提高三峡水库运行初期的综合效益。     

考虑生态流量约束的三峡水库汛末提前蓄水方式研究

针对长江流域气候和水文变化、来水量的减少、生态环境的影响和上游大量兴建水利设施等因素导致既定的需水方案已经不能满足这个矛盾,以原三峡水库汛末蓄水调度方案为模型基础,综合考虑防洪、发电、航运、下游抗旱补水和生态需水量等约束条件构建多目标数学优化模型,提出了基于汛末蓄水方案调度规则的6套汛末提前蓄水方案。根据每个汛末提前蓄水方案在年平均蓄满率、末水位、发电量、弃水量等方面的比较,来确定最佳提前蓄水方案,并选取来水较枯的典型年进行验证。结果表明:优化后的汛末提前蓄水方案,既能够有效控制三峡水库防洪风险又能最大限度挖掘兴利效益,是常规调度和生态调度相结合的最佳蓄水方案。     

基于Copula函数的桃林口水库防洪风险分析

为了对桃林口水库进行防洪风险分析,采用阿基米德Gumbel-Hougaard Copula连接函数,构建了入库洪峰与洪量的两变量联合分布模型,由随机抽样模拟洪峰和洪量系列,然后基于洪水类别生成洪水过程线。同时综合考虑了水库泄洪能力与水位库容关系水力不确定性因素,采用Monte Carlo法计算桃林口水库在现行常规调度条件下不同风险因子组合对应的水库调度风险定量关系。结果表明,桃林口水库防洪风险系统最主要的控制因素是水文风险,水力风险影响次之。降低汛限水位及采取合理的控泄方式可极大地减轻下游的防洪压力,而该调度方式下水库本身的风险率很小。研究成果为当地水库管理与防汛部门制定科学、合理的防洪规划,为未来合理利用洪水资源探索汛限水位动态化管理提供一定的参考。     

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。     

基于库容风险频率曲线的水库群联合防洪调度研究

水库实时防洪调度决策是一类多目标、多阶段、多约束的复杂决策问题,风险分析是实时防洪决策的重要环节和依据,本文提出一种基于防洪库容风险频率曲线的梯级水库群防洪风险共担理论及水库风险-调度-决策理论体系,并结合溪洛渡、向家坝、三峡水库实际情况,运用自主研发的梯级水库群联合防洪调度风险分析模型,分析梯级水库群在汛期不同时段的防洪风险,并将风险率引入实时防洪调度决策,以期为水库群防洪调度提供决策依据,提高联合防洪调度系统综合利用效益。研究表明,实时调度过程中考虑风险率因素能够在保证防洪安全的同时有效提高水库群综合效益,风险-调度-决策理论能够为水库群调度方案优选提供依据。     

雅砻江下游梯级水库综合调度规则优化方法

以综合运行水位控制线、防弃水线、防破坏线、防洪限制水位和死水位作为水库调度指导线,并构成水库调度图,围绕该调度图制定水库综合调度规则,进而建立了调度图模拟-优化模型。选取雅砻江下游梯级水库作为研究对象,采用模拟-优化技术对调度图进行优化。采用优化后的调度图指导水库群模拟运行,模拟运行结果验证了该调度图具有良好的可操作性和实用价值。