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9月分旬控制蓄水初步研究

三峡水库提前蓄水是充分发挥三峡水库效益的重要课题,而提前蓄水必然会提高三峡大坝的防洪风险,有必要提出一个有效的调度方案解决。本文在分析三峡水库洪水的基础上,提出了9月分旬控制蓄水的方案,针对不同频率的洪水组合进行了调洪演算,得到了9月各旬相应的防洪限制水位,并对其发电效益进行了比较。所得结论可供三峡工程在实际运行中制定调度方案参考。     

三峡水库中小洪水分级调度规则研究

近年来随着上游来水减少、控制性水库陆续建成运行,以及防洪、发电、航运等方面需求日益提高,新情况下三峡水库若继续按照初步设计的防洪调度方式调度将不能很好满足新的需求,并造成大量洪水资源浪费。本文在分析三峡一些特殊水位和下泄流量的基础上,对中小洪水提出了一种结合库水位与入库流量大小进行分级调度的规则,并拟定多种方案模拟演算。结果表明:该调度规则可在不降低三峡设计防洪标准的前提下,更加合理的消峰拦蓄减轻下游防洪压力,增加通航时间,并有效利用洪水资源,较初步设计方式增加汛期多年平均发电量8%以上,充分发挥三峡水库汛期的综合利用效益。     

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。     

丹江口水库汛限水位分类动态控制范围设计及预蓄预泄法研究

针对＂丹江口水库分期限制水位运用中,存在前期泄流偏少、后期泄流偏大、库水位偏高的调洪现象,致使分期限制水位设计值偏低,防洪与兴利综合效益的发挥受到限制＂问题,本文运用暴雨洪水成因分析法,研究了丹江口水库场次洪水分类的可行性,进而研究了汛限水位分类动态控制范围及动态控制预蓄预泄方法,分析了利用未来24小时降雨预报信息分类动态控制汛限水位的风险以及大坝所能抗御洪水标准的变化。研究结果表明,利用未来24小时降雨预报信息分类动态控制汛限水位,在不增加丹江口水库及其上下游防洪风险前提下,可提高洪水资源利用率。     

基于模糊时序有效聚类的太湖流域汛期分期研究

依据流域暴雨洪水的长期规律对汛期进行合理划分,是确定分期设计洪水与分期汛限水位,进而制定洪水资源利用方案,挖掘洪水资源利用潜力的前提。本文通过引入时间维聚类算子对模糊C-均值聚类方法,以及有效聚类判别函数进行改进,并为消除模糊C-均值聚类方法对初值敏感的问题,用实码加速遗传算法替代迭代方法进行求解,在此基础上建立了基于模糊时序有效聚类的汛期分期方法。将该方法应用于太湖流域汛期分期中,为消除汛期起始点对分期结果敏感性和人为干扰,应用时以防洪规划规定的汛期起始点5月1日为中点,前后推移不同时段构成11个方案分别进行研究。结果表明：本方法有效,提出太湖流域汛期划分为5期的计算结果,经分析是合理的。     

水库汛限水位控制多目标协同决策研究北大核心CSCD

水库汛限水位分期控制是提高洪水资源利用效率有效途径。利用圆形分布法进行汛期分期;确定汛限水位分期控制的效益、风险指标集,建立风险效益多目标协同决策模型。计算各指标集效用函数,确定赢得函数值及可达效用集合,利用非线性规划求解理想Nash协商解。根据模式识别理论确定最优方案,以现状点作为风险效益协商决策基点,通过调整现状点实现对风险效益的偏好。以响洪甸水库为例,首先考虑风险效益同等看重情况,水库前、后汛期最优汛限水位分别为127.0 m和126.5 m。增加风险现状点取值实现前汛期对风险的偏好,风险赢得函数值提高,前汛期最优汛限水位随之降低;增加效益现状点取值实现后汛期对效益偏好,效益赢得函数值提高,后汛期最优汛限水位随之升高。     

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。     

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。     

水库洪水预报调度电算方案的编制与使用

新安江水库为一多年调节的大型水库,水库建成后,水库的洪水预报、调度工作一直以手算方法解决,工作量大,计算任务重,费时耗力,还难以满足对雨洪迅速作出预报与及时提供洪水调度方案的要求。如遇汛期水位较高,电站的发电效益与水库的防洪效益将是直接与洪水预报、洪水调度决策有关。使用电子计算机进行洪水预报及洪水调度工作,解决繁琐的手工计算,是合理制定防洪调度方案,提高电站水量利用率,节约水能资源的有效措施。     

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.     

多目标调度模型在尼山水库的应用

针对多目标水库的特点,建立了四个优化调度目标函数模型。从分析每个模型的可行性着手,采用联解模型的方式,运用逐次优化算法(POA)和遗传算法(GA)推求水库的运行策略。对POA与GA两种方法进行比较,验证计算结果的可靠性。根据求解的优化调度策略和稳定蓄水概率分布图,采用模糊规则确定分区调度图,指导实时调度。运用计算机技术建立考虑时段来水预测的水库优化调度和防洪调度的多目标调度管理系统,部分功能借助于地理信息系统(GIS)实现了可视化。经曲阜市尼山水库的实例验证,该成果具有明显的经济社会效益。     

分时电价下多年调节水库年末消落水位研究

本文提出了多年调节水库在考虑丰枯分时上网电价条件下 ,如何确定年末消落水位的方法。通过四川省南桠河梯级水电站的优化调度研究表明 ,分时上网电价政策下年末消落水位对多年调节水库的运用调度产生很大影响。考虑丰枯分时电价的多年调节水库水电站长期优化调度模型可以确定出一个较优的年末消落水位 ,使水电站可靠出力提高 ,发电收益最大。该方法对分时上网电价政策下多年调节水库的调度运用具有推广应用价值。     

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。     

四口河系平原水库防洪与水资源调控模拟

根据四口河系部分河道洪季过流枯季断流的特点和洪枯水调控要求,提出了基于干湿河床交替和大中小水转换的平原水库调控模式,并将其嵌入四口河网水沙模型中,形成四口河系洪枯水调控模型。以大湖口河建平原水库洪季行洪枯季蓄水的调度过程为例,模拟计算结果表明,模型对四口河系部分河道洪季过流枯季断流及闸坝洪枯水调度模式处理合适,洪枯水调度模式衔接转换合理,得到了不同典型洪水下大湖口河平原水库增蓄水量0.63～0.79亿m3,较好地改善了枯季河道两岸用水状况。     

三门峡水库非汛期控制运用水位对库区泥沙冲淤的影响

为了控制和降低潼关高程,缓解水库运用对渭河下游的不利影响,三门峡水库自2003年以来开展了非汛期控制最高运用水位不超过318m的原型试验,亦称过渡运用方案。本文分析了水库实施过渡运用方案以来,库区冲淤和潼关高程的变化规律,探讨了非汛期控制最高运用水位不超过318m的作用。发现实施过渡方案以来,库区累计淤积量与叠加流量加权平均坝前水位的关系,符合以往的关系曲线。汛期多水少沙的洪水过程是2003年潼关高程冲刷下降的主要原因,过渡方案控制非汛期最高水位不超过318m的作用不大。本文认为,在三门峡水库非汛期控制最高运用水位的同时,应注意到水库的平均运用情况和综合作用。     

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...