基于3DGIS的洪水时空态势推演与调度模拟研究

洪水的形成和演进是一项复杂的时空过程,如何快速理解并直观呈现洪水的产生、汇集、演进和调度过程,是辅助形成科学综合决策的基础。以态势推演等理论为基础,结合洪水的特征和影响因素建立了洪水时空态势过程模型,提出了3DGIS场景下的洪水时空态势可视化与动态推演方法,搭建了洪水时空态势调度模拟程序框架。以2020年长江流域洪水为例,结合洪水过程的调度计算结果,运用该程序框架开展多种时空态势的分析、推演和可视化应用,在三维虚拟场景中直观展现洪水过程。结果表明：基于3DGIS的洪水时空态势推演与调度模拟方法能清晰呈现洪水的时空态势,并辅助理解洪水的演进趋势和风险,直观再现洪水的时空全过程,为防洪调度会商提供辅助支撑。     

水库群联合调度应用研究

本文针对福建泉州晋江流域水资源短缺现状,结合丰、平、枯期水量分析,提出水库串联、并联联合调度方案,并在发生特大干旱中调度运用,成功保障了晋江下游地区人民生活、生产、生态用水需求,确保了泉州经济社会安定稳定发展。     

额尔齐斯河水库群多尺度耦合的生态调度研究

针对我国额尔齐斯河流域生态问题,给出了水库群生态调度的定义。以保障河流健康、河谷生态系统安全为目标,构建了宏观、中观、微观相互嵌套多尺度耦合的水库群生态调度体系;结合生态调度的原则和依据,建立了水库群多尺度耦合的生态调度多目标模型,以及水库群中长期、短期和实时生态调度模型;提出了多时间尺度耦合的水库生态调度技术、多目标非线性水库调度模型求解技术和生态系统漓漫灌溉技术;定义了漓漫灌溉,构建了生态漓漫灌溉系统。应用上述体系、模型和方法,计算结果表明,中长期调度方案能满足额尔齐斯河流域水资源综合利用各部门的供水量及保证率要求,尤其是满足河谷林草生态供水的破坏深度要求和最大连续缺水年数的限制;水库群实时生态调度模型的计算结果表明:模型计算的河谷林草、湿地的水库人工生态洪水过程与实测值比较接近,相对误差为0.04%,说明模型结果合理。实时监测了河谷林草的漓漫灌溉效果,包括范围、面积、水深等,监测结果表明:水库人工生态洪水过程基本满足河谷林草漓漫灌溉面积、水深等生态需水要求。研究成果对额尔齐斯河维持河流健康、保障生态安全、解决国际河流的水资源综合利用问题、发展水库群生态调度的理论和方法,具有重要的理论意义与应用价值,可供我国北方河流生态调度借鉴。     

水库群联合供水方案模拟优化研究

对于由两个或两个以上水库构成的供水系统,将水库群等效为一个聚合水库,建立联合调度供水模式。通过制定合理的供水调度原则,采用优化水库调度图,根据各库实时可供水量实现供水任务合理分配,模拟水库群联合调度供水过程,得到最优供水方案。将该供水方案应用于某市水库群供水调度中,结果表明:各用水户的供水保证率均高于设计保证率,水库群基本满足该地区的用水需求,验证了所提出的水库群联合调度供水方案的可行性与优越性。     

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...     

基于混沌算法的水库群联合优化调度

利用混沌算法全局搜索能力强、求解速度快的特点,将混沌优化算法运用到水库优化调度中,建立了水库群多目标优化模型,并提出交互式的多目标优化模型求解方法.该方法利用混沌优化算法生成满足约束条件的可行集,再采用交互式决策偏好的方法从非劣解集中寻找最佳权衡解;并对滦河下游水库群进行了实例研究.结果表明算法可行,成果合理,能为水库群的联合调度提供技术支持.     

长江流域水库群联合调度关键技术研究

2008年三峡水库进入175m试验蓄水期,溪洛渡、向家坝等一批控制性防洪水库也陆续投入运行,标志着长江流域防洪、水资源综合利用格局发生了重大调整。水库群联合调度涉及目标、主体多元,关系、矛盾错综复杂,事关防洪安全、能源安全、航运安全、供水安全、生态安全,如何既从根本上解除长江洪涝心腹大患、高效利用水资源,又走生态优先、绿色发展之路,支撑长江经济带建设、造福亿万人民,是一项重大课题。介绍了长江流域水库群防洪兴利联合调度关键技术研究成果,可为实时调度提供科学支撑。     

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     

长江流域梯级水库群联合调度关键问题研究

长江流域干支流已建和在建的大型梯级水库群规模庞大,实施联合调度将对长江防洪安全、水资源优化配置和水电能源高效利用意义重大.对长江流域大型梯级水库群联合调度需要解决的主要理论、方法、技术和管理问题进行了归纳剖析,并结合近年来开展的相关科研工作,简要介绍在大型梯级水库群联合调度的发展战略、优化模型、生态调度、管理体制和仿真...     

水库群联合补偿调度效益分析

水电站水库群联合补偿调度是将常规调度与优化调度相结合的一种调度方式.文中介绍了用该方法对水电站水库群的保证出力、水库调度线、调度图的分析及效益计算,得出:采用该方法调度,可使水电系统向社会提供高质、安全、经济可靠的电源.     

晋江流域水库群联合供水调度

本文分析晋江流域遭遇严重干旱、连续干旱的自然灾害,如何挖掘晋江流域上游大中型水库有限水资源,开展水库群供水联合调度,最大程度满足泉州市区及晋江下游应急供水,提出晋江流域水库群联合供水科学调度的一些思路对策和措施。     

乌江流域梯级水电站水库群联合调度初探

通过对乌江梯级水电站水库群联合调度工作的进展情况和2004年乌江梯级水库群联合调度实践的分析,阐述了流域公司追求发电效益最大化的最佳途径是利用先进的自动化技术,实行梯级水库联合调度,以增加梯级发电量.     

铁岭市水库群联合供水优化调度方案研究

本研究基于水库群聚合虚拟法、利用逐步优化算法,制定了铁岭地区聚合虚拟水库的联合供水调度方案,并采用分水比例法确定了各成员水库共同供水任务的分配比例。结果表明:该方案可满足全市各类型的用水需求,利用该优化调度模型可制定科学合理的水库联合供水优化调度方案,从而为该地区的水资源配置提供参考。     

枯水期西江流域骨干水库群压咸补淡调度研究

珠江三角洲的咸潮上溯给周边地区造成了巨大的经济损失和社会影响,消减咸潮上溯带来的不利影响已迫在眉睫。以西江流域8座骨干水库为研究对象,分别设置单库、两库以及八库联合调度的枯水期实时模拟方案,针对来水频率为95%和99%的枯水情况,以满足西江流域下游梧州断面的压咸补淡需求为目标,建立并求解西江流域骨干水库群实时模拟调度模型。结果表明:①单库调度情况下,95%来水情景中,天一、光照、龙滩、岩滩水库均能够满足梧州断面的压咸需求,99%来水情景中,仅天一和龙滩水库能够满足压咸需求;②不同来水的两库联调和七库联调均可满足压咸补淡目标,且龙滩水位下降最为平缓;③压咸补淡调度过程中,各水库的优先次序为龙滩、天一、岩滩、光照、西津、百色。研究结果对于消减珠江三角洲所受咸潮影响具有重要理论意义,也为后续西江流域骨干水库群实时优化调度提供了重要参考。     

基于智能算法的水库群联合调度图优化

简述水库群联合调度的特点及有关优化方法,采用群智能算法与渐进最优性算法相结合的优化方法对水库群联合调度图中的兴利调度图进行优化,给出了供水量和水位同时优化及供水量和水位交替进行优化两种情况下的具体优化步骤。认为优化水库群联合调度图对充分发挥水库工程的群体作用,进一步提高水资源利用的整体效率和综合效益具有重要意义。     

多水源灌区水库群的联合运用

针对猫猫洞工程系统的具体情况，提出了各项参数的期望目标、约束条件和计算方法，并根据计算结果提出了模拟总库（库群）调度图与各组各水库群的调度图及其联合运用的法则。通过经济分析，提出了该工程系统可能挖掘的水资源潜力、工程效益与社会效益。     

基于Mike Basin的复杂水库群联合调度模型研究

重庆涪陵区龙潭水利工程为由并联、串联水库组成的复杂水库群,水资源配置难度较大,有必要借助数值模拟软件来完成。在Mike Basin水资源配置模型的基础上进行编程计算,提出了用Mike Basin模型计算多功能复杂水库群联合调度的方法,并计算了4种工况下工程运行对下游发电的影响。通过验证发现,该模型可以很好地模拟龙潭水利工程水库群调度现状。对Mike Basin水资源配置模型存在的不足进行了分析,并提出了可行的解决方法,相关结论可为今后运用Mike Basin解决水库群联合调度问题提供参考。     

水库群供水系统优化与实时调度研究

本文利用大系统分解协调原理，应用目标规划法，结合模拟技术具有仿真好、运算速度快、模拟过程容易控制的优点，提出了一种新的优化方法——目标规划模拟法。建立了库群供水系统目标规划模拟模型，并在优化调度的基础上研究实时调度方法，提出了绘制多级保证率分区调度图进行实时调度的方法     

基于图论的韩江流域水库群生态调度

采用水文学方法计算了韩江流域干支流重要控制断面的生态流量目标;基于图论原理,根据流域内干支流水系特征、重要水利工程和控制断面分布情况构建了韩江流域河网图模型;考虑河段区间来水、河道外取水、引调水等边界条件以及流域水库群水量调蓄作用,开展了河网水量平衡计算,确定了河网节点流量。通过计算水库坝址所在断面的天然生态基流,提出了耦合最小生态下泄流量要求的水库常规调度规则;借鉴大系统聚合-分解思想,提出了韩江流域河网图模型迭代优化求解思路;通过选取不同典型年来水过程,评估了常规调度情况下控制断面生态流量保障程度,并在此基础上进行优化调度,分析流域水库群生态调度保障潜力。结果显示,耦合最小生态下泄流量要求的水库常规调度规则能够让水库在独立运行的情况下,基本保障不同来水条件下的控制断面生态流量需求;韩江流域水库群可通过开展联合优化调度满足控制断面生态流量需求;基于图论方法开展流域水库群生态调度具有可行性和实用性。