长江上游水库群2016年洪水联合防洪调度研究

随着长江上游水库群不断建成投入运行,水库群联合防洪调度势在必行。在分析研究长江洪水组合遭遇和重要防洪对象防洪需求的基础上,采用集合与解耦相结合的方法,按照就近有效与遏制洪源相结合的原则,提出长江上游水库群联合防洪调度总体布局。以防御长江1954年洪水为目标,分析了联合防洪调度的效益;回顾了水库群联合调度方案指导下2016年实际防洪调度的过程及当时的考量,总结分析了水库群联合调度的成效,提出了长江流域水库群联合调度的下一步努力方向。     

长江上游水库群联合调度对武汉地区的防洪作用

武汉地处长江中游,是长江经济带中部城市群的核心,战略地位非常显著,有必要在新的长江流域防洪体系整体格局下,针对武汉地区防洪问题开展具体研究。为此,首先梳理了武汉地区防洪规划和防洪形势,分析了长江和汉江洪水遭遇情况,探讨了长江干流来水大时和汉江来水大时的汉口站水位情势,明确了城陵矶防洪和对武汉防洪的关联性。在此基础上,探明了武汉地区防洪控制需求,研究了上游水库群配合三峡水库对长江中下游联合防洪调度的方式,开展了对典型年份长江上游水库群联合调度的计算分析,阐述了长江上游水库群联合调度对武汉的防洪作用。研究成果可为编制长江流域水库群联合调度方案提供科学依据和一定的技术支撑。     

长江上游巨型水库群联合蓄水调度研究

以长江上游30座水库巨型水库群为研究对象,建立提前蓄水多目标联合优化调度模型,采用分区策略、大系统聚合分解、参数模拟优化方法和并行逐次逼近寻优算法求解。研究结果表明:所提模型框架可较好地解决巨型水库群联合蓄水优化调度问题;智能算法对于复杂约束的多目标优化问题可产生大量非劣解;Pareto前沿分布范围均匀且广泛,可供决策者灵活调度。与原设计方案相比,在防洪风险得到控制的前提下,通过水库群提前蓄水联合优化调度,水库总蓄满率由90.40%增加到94.42%,年均增发电量76.5亿kW·h(+3.76%),经济社会效益显著。     

长江上游水库群非线性安全度防洪调度策略

以长江上游水库群(溪洛渡、向家坝、紫坪铺、瀑布沟、亭子口)为研究对象,提出了长江上游水库群联合防洪调度系统非线性安全度策略,构建水库群防洪库容优化分配模型,深入探讨水库群系统非线性安全度策略的防洪效果。结果表明,与线性安全度策略相比,非线性安全度策略在不降低对下游防洪效果的基础上,通过增加使用其他水库的防洪库容,以减小使用溪洛渡水库的防洪库容,使得各水库防洪库容的使用相对均衡,使各水库均衡地分摊防洪区域的防洪风险,充分发挥水库群的防洪效益,保障水库群系统稳定安全运行。     

长江上游梯级水库群多目标联合调度技术研究

长江上游梯级水库是流域治理开发保护的骨干性工程,在保障流域防洪安全、供水安全、生态安全等方面发挥着重要作用.为有效解决长江上游巨型水库群防洪、供水、生态、发电、航运、应急等多目标联合调度关键技术瓶颈,开展了长江上游梯级水库群多目标联合调度技术研究攻关.首先重点介绍了长江上游梯级水库群多目标联合调度研究的重点难点问题...     

水库群防洪系统优化调度模型及应用

本文以澧水流域中上游江垭、皂市及宜冲桥3个水库及其下游河道防洪系统联合优化调度问题为背景，建立了基于河道洪水演进方程与多目标离散微分动态规划的水库群防洪系统多目标优化调度模型，给出了一种离散微分动态规划与马斯京根洪水演进相结合多目标优化算法.经计算分析，结果满意.     

长江上游水库群多目标优化调度模型及应用研究I：模型原理及求解

水库群调度中发电与供水、生态等目标既非完全对立也非完全协调,其优化调度决策非常复杂.本文以长江上游15座大型水库群联合调度为背景,研究建立了包含发电、河道外供水和河道内生态用水等目标的非线性优化调度模型,以逐步优化算法(POA)为基础,引入优化窗口(L)和滑动距离(l)两个参数,提出了扩展型逐步优比算法(E-POA)以提高非线性模型的求解效率与效能.经与线性全局优化策略相比,E-POA方法有效、解集合理.长江上游15座大型水库长系列联合多目标调度计算结果表明,水库群调度在发电、供水、生态等目标存在不对称博弈关系,河道外供水与河道内生态用水竞争强烈,发电与河道内供水竞争较弱.当优化计算的总发电量为总设计发电量的96.3％时,系统的发电量、河道外供水和河道内生态用水目标可达成较好的协调统一.多年平均条件下,15座水库群联合调度的总期望发电量为2 625.8～2 700.1亿kW·h,略小于总设计发电量.     

水库群防洪联合调度研究的进展概况

近年来,国内外采用常规方法和系统分析方法对水库群防洪联合调度方案进行了研究,并取得了一定的成果。今后,应加强水库防洪联合调度的模型研究、耦合研究,同时加强调度系统的硬件建设。     

太子河流域水库群联合防洪调度研究

问题的提出 太子河河长413公里,流域面积13983平方公里,是辽宁全省面积的1/10。流域内有本溪、辽阳、鞍山和营口等市,是辽宁省经济发达地区,1996年国民生产总产值达750亿元,约占全省的1/4。太子河流域易产生暴雨,洪水灾害频繁。70年代,先后在支流和干流建成     

长江上游控制性水库群联合调度初步研究

随着长江上游一批具有防洪功能的大型水库陆续投入运行,为实现水资源高效利用,保障防洪与水生态环境安全,充分发挥上游控制性水库群的整体最大综合效益,实施水库群联合调度就显得十分必要和迫切。在阐述联合调度应遵循的原则基础上,按2015年水平,着重对长江上游干流沿江重要城市河段进行防洪计算分析,提出了相应的防洪标准和调度方式;同时提出了提高上游支流防洪标准应采取的调洪措施,以及配合三峡水库实施中下游防洪补偿的调度方式。此外,对上游各水库汛末蓄水安排以及枯水期消落调度原则与方式作了简要描述。研究成果可为实施长江上游控制性水库群联合调度提供参考。     

水库群防洪联合调度研究进展概况

近年来，国内外采用常规方法和系统分析方法对水库群防洪联合调度方案进行了研究，并取得了一定的成果。今后，应加强水库防洪联合调度的模型研究、耦合研究，同时加强调度系统的硬件建设。     

水库群分布式防洪调度决策支持系统设计

水库群分布式防洪调度决策支持系统是实现全流域防洪调度的关键和核心.首先简要介绍水库群分布式防洪调度决策支持系统的概念和定义,然后介绍系统总体设计及主要功能实现的技术路线和方法.系统结合防洪调度实际,充分利用计算机技术和计算模型技术,设计合理、功能强、应用方便,具有良好的发展和应用前景.     

保汛期防洪 长江上游梯级水库群首次实施联合调度

正2014年是溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝梯级电站正式开展汛期联合调度的第一年,四库将在满足区域防洪目标的情况下,首次开展以三峡水库为中心的联合调度,以保障长江中下游汛期防洪,促进水资源高效利用。以三峡水库为核心的长江干支流控制性水库群联合调度与管理,能有效对长江上游流域的洪水进行削峰、错峰,从而提高流域整体防洪能力,进一步优化水能资源配置,促进流域绿色能源发展。     

交互技术在水库群实时防洪调度中的应用

水库群中各水库洪水预报的预见期相差悬殊，而且预见期与各水库之间的洪水传播时间极不协调，甚至在调度期内，各库之间无水力联系，数学规划理论与方法在水库群实时防洪调度中的应用受到限制。本文在分析水库群实时防洪调度特点的基础上提出了水库群实时防洪调度的逐级交互模式。该模式采用模块结构可以最大限度地利用预报信息，灵活适应水库控制面积与洪水传播时间的差异，并且便于通用化。     

水库群防洪预报调度系统关键技术

开发通用性和移植性强的水库群防洪预报调度系统,主要难点在于系统的体系结构设计、库群的集成方法及方案管理、遥测降雨资料不完备情况下预报方案的制订、洪水预报实时校正、未来洪水形势分析和库群调度决策.为此,提出了有效的解决方法和技术,这些方法和技术有力地提高了系统开发效率、保证了洪水预报精度,并能够使用户积极主动地参与决策过程中快速生成调度决策.     

长江上游水库群多目标优化调度模型及应用研究Ⅱ：水库群调度规则及蓄放次序

水库群联合调度中水库的协同调度规则和蓄放水次序是关键问题。在讨论多目标水库群联合调度的规则制定方法的基础上,依据"长江上游水库群多目标优化调度模型及应用研究(I):模型原理及求解"一文中推荐的多目标协调方案,统计得出长系列调度和多年平均水文条件下的各水库联合调度规则图,并讨论了其适用条件。进一步分析了推荐方案下水库群联合调度的汛前放水和汛末蓄水次序。研究表明,在多年长系列联合优化调度下,长江上游具有调蓄库容和防洪任务的11座多目标混联水库群,其蓄放水次序具有统计规律。出现概率最大的优化放水次序为:三峡—水布垭—锦屏I级—溪洛渡、构皮滩、二滩—紫坪铺、瀑布沟—隔河岩、宝珠寺、向家坝;优化蓄水次序为:锦屏I级—二滩、水布垭—隔河岩—溪洛渡、瀑布沟、紫坪铺、宝珠寺、构皮滩—向家坝—三峡。对于串联梯级水库群,上游水库先放水,下游水库后放水;上游水库先蓄水,下游水库先蓄满。     

水库群防洪调度方案研究与应用

白山、丰满水库是第二松花江中上游的梯级控制性工程,对第二松花江丰满水库以下乃至松花江干流的防洪有举足轻重的作用,为更好地发挥这2座水库的防洪作用,迫切需要一个能够满足工程实际需求的防洪调度方案.本文简述了在满足水库自身防洪安全的前提下,考虑下游多级防洪安全、电站发电等复合决策目标时,防洪联合调度方案的研究思路、方法及应用实残.     

水电站水库群防洪补偿联合调度模型研究及应用

针对具有下游防洪任务的水电站水库群,提出基于预报及库容补偿的水库群防洪补偿联合调度逐次渐进协调模型,推求水库汛期防洪库容动态控制方案。该模型运用了大系统分解协调理论及贝尔曼的逐步逼近思想,以各水库为独立的子系统建立3层递阶结构,针对库间水力、电力联系及防洪库容限制等复杂的约束条件进行不同层次的协调。模型经过多次迭代计算,得到最佳的水库群防洪库容协调方案。该模型应用于清江流域梯级水库,计算结果表明,在不降低水库及梯级原有的防洪标准前提下,能有效利用上游水布垭水库的防洪库容,分担隔河岩水库部分防洪任务,并显著提高梯级水库发电量。     

并联水库群防洪联合调度库容分配模型研究与应用

分析了能够实施水库群联合调度的基本条件和水库群防洪实时调度中应考虑的主要因素;提出了并联水库群防洪联合调度库容分配模型,该模型可以表达空间上不同防洪点的重要性差异,实现补偿调度模式与削峰调度模式的自由组合;从目标函数的物理意义出发,提出了分步迭代交互求解方法,该方法能最大限度体现决策者的偏好,保障解的合理性和可操作性,提高了计算速度,满足了群决策会商的实时性要求;实例研究表明文中提出的方法是合理有效的。