板桥水库汛限水位动态控制域研究

针对水库汛限水位动态控制域的确定为汛限水位动态控制研究的关键问题之一.结合入库流量信息、降雨预报信息等研究确定了水库泄流量分级情况下面临时刻允许控制的库水位值,根据绘制的面临时刻允许库水位值决策支持表,得出水库各级泄流量下的汛限水位动态控制域.实例应用结果表明,该方法考虑了水库汛限水位实时动态控制阶段下游防洪安全允许的各种泄流及其与区间洪水组合的情况,具有较强的可操作性和实用价值,可用于指导水库的实时防洪调度.     

洪水调度关键期提高碧流河水库防洪能力的方法

基于预报信息的可利用性分析,研究了洪水调度关键期利用可回充水量进行预泄以降低设计汛限水位的方法,该方法利用降雨与退水预报信息计算回充水量,依据回充水量预泄,合理地设计降低设计汛限水位。碧流河水库2012年50年一遇洪水调度过程表明,应用该方法洪水调度关键期设计汛限水位降低0.39m,调洪最高水位降低0.24m,最大泄量减少了190m3/s;同时调洪末水位仍能达到主汛期末允许控制水位68.8m,既提高了该水库防洪能力,又保证了后期兴利效益,亦为其他水库防洪调度提供了借鉴。     

水库群汛限水位实时动态控制关键问题的解决方法

针对单个水库汛限水位动态控制研究成果在实际应用中的局限性,总结了水库汛限水位动态控制研究现状并指出了存在的关键问题,进而以单个水库汛限水位动态控制实践成果为基础,给出了水库群汛限水位实时动态控制关键问题的解决方法,即针对库容补偿条件,提出水库群汛限水位动态控制域的确定方法;基于预见期增加的特点,给出降雨、洪水预报等信息的不确定性分析方法;基于风险与效益对称原则,提出水库群汛期实时控制"满意"决策。     

基于设计洪水过程线法的百色水库汛限水位动态控制

为提高百色水库对洪水的调节作用和洪水资源化利用效益,对百色水库进行分期汛限水位动态控制。先对百色水库进行汛期分期,计算各分期设计洪水;然后,采用老口水库与百色水库洪水同频、区间洪水按实际典型组成分配及老口水库与区间洪水同频、百色水库洪水按实际典型组成分配两种工况,分析了主汛期、汛末期南宁市洪水地区组成;最后,针对百色水库主汛期和汛末期不同汛限水位,对百色、老口水库进行联合洪水调度,得到百色水库主汛期汛限水位调整域为214~215 m;汛末期汛限水位调整域为214~223 m。由此可知,对百色水库进行汛限水位动态控制可提高洪水资源化利用效益。     

基于泄量约束法的汛限水位动态控制

分析了万安水库设计和运行过程中遇到的实际情况,将汛限水位动态控制研究定位在预泄规则与设计洪水调度方式相结合的基础上,在洪水调度规则启动前回到原设计汛限水位,并按照规则调度洪水确保上游安全,简化了研究路线。通过下游2个控制点的安全流量约束法结合下游典型洪水进行动态控制上限值和风险分析,从技术上提出动态控制方案。     

石梁河水库分期汛限水位研究

洪水资源利用是缓解缺水地区水资源紧张的一个有效途径,大中型水库在利用洪水资源时,一般需要对汛期限制水位进行调整。以江苏省连云港市石梁河水库为例,根据其防洪调度方式及判别条件,结合水库的具体情况统筹考虑与水库调洪有关的各种因素,基于水库现状汛期分期,推求水库各分期的设计洪水,然后通过调洪演算确定石梁河水库各分期的汛限水位,并对水库实施分期汛限水位后的效益进行了分析计算。结果表明,石梁河水库采取分期汛限水位后,在几乎不增加额外成本的情况下,年均增加蓄水量11 125×104 m3,水库的洪水资源利用效益得到了显著提高。     

桓仁水库后汛二期洪水预报调度方式及调度规则制定

针对桓仁水库后汛二期弃水较多,洪水资源利用率不足,电厂效益低的问题,在分析桓仁水库后汛二期未来24h降水预报信息可利用性的基础上,制定了耦合洪水预报信息和降水预报信息的桓仁水库后汛二期实时防洪预报调度规则。风险分析结果表明,未来24h降水预报信息漏报时不会增加防洪风险,空报时也不会增加蓄水风险。应用所制定的洪水调度规则对13场实际洪水进行预报调度,在不降低原设计防洪标准的前提下,平均每场洪水减少弃水1.07×108 m3,增发电量1.96×106kW·h。研究成果可为水库后汛期洪水调度及资源化利用提供参考。     

基于模糊推理的大伙房水库防洪调度方式研究

针对防洪调度方案生成为调度中的难点,以大伙房水库为例,结合调度实践经验,构建了基于模糊推理的水库防洪调度模型,研究了基于综合信息的水库防洪调度方式,通过不同频率设计洪水模拟调度,制定了基于未来24 h降雨预报、净雨预报、水库实时水位等面临时刻综合信息的模糊推理规则.模拟结果表明,该方案合理可行,为决策者提供了依据.     

溪洛渡、向家坝水库配合三峡水库对城陵矶防洪调度优化研究

长江流域发生流域性或中游区域性洪水时,城陵矶地区防洪形势严峻。为缓解防洪压力,提出了溪洛渡、向家坝水库配合三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位优化方法,并模拟计算了多个防洪补偿控制水位方案。考虑三峡水库对城陵矶地区按不超警戒水位、不超保证水位的两种防洪调度目标,提出了基于两种调度目标转换临界水位(调度目标转换水位)的防洪调度优化方法,通过调度模拟试验定量分析了不同调度目标转换水位对城陵矶地区防洪补偿调度的影响。结果表明,在不影响下游荆江河段防洪标准和不增加三峡库区淹没风险的前提下,三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位可由单库运用下的155 m提升至联合调度运用下的158 m;在上游溪洛渡、向家坝水库的配合下,调度目标转换水位可设置为150 m,从而减小中游地区应对中小洪水的防洪压力。     

官地水库汛期发电优化调度方案研究

为增加水库的多年平均发电量,以官地水库为例,利用电站特征水位、库区回水和移民成果、下游河道防洪现状及洪水预报情况,拟定了根据洪水预报流量确定汛期运行水位的分级预报预泄方案,根据预泄能力约束将汛期运行水位控制在一定范围,在预报流量较大时将水位逐级预降下来,在预报流量较小时将水位逐级回蓄上去。实例应用结果表明,利用汛期发电优化调度方案进行调度后,多年平均发电量由118.7×108kW·h增加为127.6×108kW·h,兴利效益明显,且在一定范围内洪水预见期越长,优化调度方案的发电量越大,但当洪水预见期增加到10h后,库区淹没和电站下游防洪安全会制约发电量的增加。     

基于动态时间弯曲算法的相似洪水识别方法

相似洪水动态识别是在大数据背景下弥补实时洪水预报预见期不足的有效途径,对于支撑防洪调度具有重要作用。由此,结合产汇流理论建立反映洪水形成发展的复杂多元动态事件集;采用动态时间弯曲算法改进了欧氏距离算法对相位的适应性;基于多元时间序列相似性原理构建了相似洪水动态识别方法。以池潭水库30场雨洪资料相对完备的洪水为例,对所提方法进行验证,结果表明该方法具有较好的洪水识别效果。     

防洪减灾中的多目标风险决策优化模型

讨论洪水预报、警报系统与防洪工程措施结合时,不同洪水预见期、预报精度、人们对警报的反应等情况下洪泛区内的洪灾损失计算。建立了防洪减灾中的多目标风险决策优化模型,该模型的目标函数选用投资费用最小化,防洪经济效益最大化及风险最小,其目的是充分利用水库防洪库容及其所有的防洪工程和非工程措施,尽可能地减轻洪泛区的洪灾损失。     

佛子岭水库群汛限水位调整及风险分析

为提高水库群防洪和兴利效益,以佛子岭水库群为例,针对单库调洪演算的局限性,考虑水库间水力联系,建立了联合调洪演算模型,通过确定联合运用时的起调水位和止调水位,研究了汛限水位调整后的运行效果。同时,采用安全度作为风险分析指标,计算了各汛限水位组合下水库群的安全度,定量分析了汛限水位调整对防洪安全的影响。结果表明,佛子岭水库群汛限水位可恢复至设计值,且白莲崖水库的兴建能大幅提高水库群的整体防洪能力。     

基于暴雨洪水相似性分析的洪水分类研究

目前,水库通常仅选取一场洪水过程作为典型,确定的汛限水位为一个值或一个动态控制域,洪水资源利用率仍有提高的潜力。通过分析暴雨洪水演化过程中的相似性指标,基于历史洪水资料分析了暴雨洪水在形成过程中的相似性,对暴雨洪水的天气成因进行了定性分析,分别采用相关系数法和加权距离系数法计算了暴雨洪水演化过程的相似系数,从而对暴雨洪水进行了分类,并以大伙房水库为例,根据暴雨洪水的相似性,将洪水分为三类,为汛限水位动态控制的研究提供了参考。     

基于相似洪水动态展延的水库防洪调度决策方法及其应用

鉴于实时洪水预报预见期难以满足水库实时防洪调度决策的时间尺度需求,相似洪水动态识别及展延是提升洪水情势预见性的有效途径。因此,将相似洪水动态展延相关理论与水库防洪优化调度模型相结合,提出了基于相似洪水动态展延的防洪调度决策方法,并以池潭水库为例,分别从展延水量效益、防洪决策效益分析相似洪水动态展延决策方法的适用性。结果表明,提出的水库防洪调度决策方法可有效降低决策风险、保障了上下游防洪安全。     

水库防洪调度规则的参数优化研究

针对水库运用常规防洪调度进行洪水调度时,因对规则的合理性描述不足而限制了其应用的问题,根据水库不同防洪对象的精细程度要求,结合预见期内水库预报最大洪水和实时水位,拟定分级防洪预报调度规则,建立带有惩罚机制的防洪调度规则参数优化模型,并提出改进遗传算法求解该模型,即通过混沌算法、混沌变异操作与适应度差值进化改善初始种群质量、提高算法局部与全局搜索能力,实现参数控制的防洪预报调度规则。实例应用表明,综合改进遗传算法较其他遗传算法优化性能有一定提高,防洪预报调度优化规则的调度结果优于常规调度规则,为防洪调度规则的合理应用提供了一种有效方法。     

云峰水库防洪预报调度研究

针对云峰水库无防洪库容与下游防洪需求之间的矛盾,以防御常规洪水及100年一遇以下设计洪水为目标,基于现有的洪水预报方案,采用分步试算的调洪计算方法,将预报累积净雨、库水位及入库流量作为改变水库出流的判别指标,研究制定了云峰水库预报调度方案。结果表明,采用预报调度方案指导水库防洪调度能有效提高下游防洪能力,水库可在短时间内完成预泄,并有充足的退水余量确保水库回蓄,对水库兴利影响甚小,调度方案合理可行。分步试算的调洪计算方法能适应复杂的调度规则,有效解决了水位出流关系在控制水位处存在跳跃间断点的问题。     

白盆珠水库汛期蓄水运用风险分析

介绍了白盆珠水库工程的基本概况,对白盆珠水库汛期蓄水运用进行了全面的风险分析,为选择合理的拦蓄水位方案提供了依据。