基于随机模拟的分类预报调度方式风险分析

水库防洪分类预报调度方式是在水库防洪预报调度方式基础上提出的一种新型水库调度方式,其风险的大小是决定分类预报调度方式是否可行的关键.通过与防洪预报调度方式比较可以看出,分类典型洪水过程选择是分类预报调度方式增加的风险.因此,本文采用随机模拟蒙特卡洛方法分析典型洪水过程选择给水库防洪分类预报调度方式带来的风险.以调洪最高水位和调洪最大泄量为风险指标,通过分类预报调度方式和预报调度方式调洪结果的比较,分析分类预报调度方式的风险.研究结果表明,相对于预报调度方式,分类典型洪水过程选择并不增加水库防洪分类预报调度方式的风险,相反,由于多套调度规则弥补了单套调度规则适应性差的问题,分类预报调度方式更能满足各类型洪水过程的防洪要求.     

基于6h预报径流深的安康水库防洪预报调度方案研究

为了提高水资源利用率,实现洪水资源化,本文针对安康水库工程实例,通过对水库调节性能、6h入库水量预报精度等的分析,提出了基于6h预报径流深的水库防洪预报调度方式,并采用逐级调节法制定了预报调度规则.分别从不同频率、不同典型年和不同起调水位等几个方面,对常规防洪调度和预报调度进行了分析比较,结果表明采用防洪预报调度方式不...     

水库防洪分类调度方式设计探讨

为深入研究新的水库防洪调度设计理论方法,提高防洪安全度和洪水资源利用率,本文在作者以往防洪分类调度方式研究的基础上,系统的论述了分类调度方式设计的必要性和可行性,基本理念、假定,实施防洪分类调度方式设计的条件与步骤。并以碧流河水库为例,论述其分类调度规则的制定过程,并检验其防洪分类调度方式设计的合理性与安全性。     

基于双标准的水库防洪预报调度规则设计方法

目前水库实施预报调度规则设计的基本条件就是洪水预报方案精度要达到规范规定发布的标准,属单一标准法,尚未考虑水库设计洪水、调节特性及其上下游防洪能力的安全约束,缺乏水库安全调度的可靠度标准.为此,本文将水库可承受预报误差域的可靠度作为另一基本条件引入到水库防洪预报调度规则设计中,提出"预报方案的规范评定等级和水库可承受误差域的可靠度"双标准设计水库预报调度规则的新方法.相应地给出洪水预报误差域和水库防洪预报调度可承受误差域的定义及其数值求解方法;可承受误差域的可靠度计算方法及标准值确定原则.文中以桓仁水库为例,论述双标准设计预报调度规则的必要性、方法步骤、效益及其安全性.     

基于下游河道过流能力分级的水库洪水预报调度方式研究

对于某些下游有防护任务且防护目标距离入海口较近的水库,经实际分析,由于河道糙率、潮汐、洪水地区组成的影响,其下游河道的过流能力较设计值有较大的变化.而已有的预报调度方式是将其概化为定值进行设计的,这给实际的洪水调度带来了一定的风险,即:当河道实际防洪能力降低时.即使出现的是防洪标准洪水也会引起一定的上下游淹没损失;相反地,当实际行洪能力较设计情况有所提高时,若仍按原调度方式提前泄流,就会造成洪水资源的极大浪费.针对此类情况,本文以碧流河水库为研究背景,建立了基于水库下游河道行洪能力分级的预报调度规则,随后的实例分析阐述了新预报调度规则的确定过程,并通过对几场典型洪水进行调节来验证该预报调度方式的合理性与可行性.     

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。     

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。     

水库汛期中小洪水动态调度方法与实践

分析了实现中小洪水动态调度的必要性和可行性,提出了把握洪水规律、依据预报结果对水库水位实施动态控制的技术路线和对调度结果进行风险分析的方法。以三峡水库为例进行调度实践,在满足防洪安全要求的前提下,有所突破原设计防洪调度规则,依据水雨情预报信息对水库汛期中小洪水实施动态控制调度,达到了防洪、发电和航运多赢的效果。2009、2010和2011年汛期弃水量分别减少了62.4、101.7和102.6亿m3,发电量增加了6、49和30亿度,充分发挥了水库的综合利用效益。     

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。     

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。     

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。     

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。     

三峡水库汛期水位控制运用方案研究

研究三峡水库汛期水位控制运用方案,对于充分发挥三峡水库的综合效益具有重要意义.本文在分析三峡水库洪水季节性变化规律的基础上,综合多种分期方法的结果得出三峡水库汛期分期方案,并按照规范推求分期设计洪水.根据不同分期的来水情况分别拟定防洪调度规则,在确保防洪安全的前提下,利用分期设计洪水调洪演算确定汛前期和汛末期汛限水位,采用预报预泄方法确定主汛期水库水位控制运用方案.历史资料和随机生成的长径流系列调洪演算结果表明:所拟定的三峡水库汛期水位控制运用方案安全可靠、合理可行,可显著地提高三峡水库的兴利效益.     

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明,模型不仅可以直观描述丰平枯不同来水情景下的防洪效益和发电效益之间的互馈转化关系,而且能够得到考虑入库径流过程预报误差时的汛前期水库优化运行水位,对于在保障防洪安全的基础下充分发挥水库兴利效益具有重要的理论意义和实际应用价值。     

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.     

三峡水库动态汛限调度对气体过饱和减缓效果研究

由于三峡大坝泄洪而导致的下游河道溶解气体过饱和,对长江中游的水生态特别是鱼类将造成不利影响。为了减缓这种影响,采取一定措施减缓下游河道的气体过饱和现象十分必要。通过水库调度,尽量减少水库出库流量从而减少弃水是一种最为有效和可行的方案。本文设计了4种不同汛限水位的动态汛限调度方案,根据水库调洪计算方法,在丰、平、枯三种典型水文年型下汛期对下游气体过饱和的减缓效果进行比较,结果表明采用动态汛限调度方式可有效缓解坝下溶解气体过饱和现象。本文还对三峡动态汛限调度的可行性进行了简要分析。     

考虑洪水预报误差的水库防洪控制调度的风险分析

水库动态汛限水位控制调度是水库管理调度的重要方式之一,它可以提高水库的兴利效益.本文通过分析水库动态汛限水位控制调度可能产生的后果,给出了水库动态汛限水位控制调度风险的定义,并建立了考虑洪水预报误差情况下的入库径流的随机模拟方法.通过大清河流域水库实际应用表明:洪水预报误差可能对水库动态汛限水位控制调度的风险产生一定的影响.其影响程度主要都取决于洪水预报的精度情况.在大清河流域,其洪水预报系统的洪水预报误差对各水库动态水位控制调度的影响都是很小的.但各水库汛限水位的提高程度如果超过1m时,对白洋淀的防洪压力会很大.