双库连通水库调洪演算的方法研究

该文以合肥市杜集水库为例,分析和研究双库连通水库受下游河道影响的调洪演算的理论方法,通过建立双库连通水库计算模型进行调洪演算;计算结果表明,该方法理论合理,操作性强,成果可靠,可应用于双库连通水库的防洪调度和调洪演算。     

双库调洪演算在焦涧水库中的应用研究

为解决双库连通水库调洪演算问题，合理确定水库特征库容和水库对应的特征水位。本文以安徽省天长市焦涧水库为例，建立了双库调洪演算模型，得到了不同频率下设计洪水的调洪演算结果。计算结果表明，该方法理论合理，结果可靠，可作为水库除险加固设计及防洪运行调度的依据。     

水面线法在安徽陶老坝连通水库调洪中的应用

安徽陶老坝水库是由两个相互连通的水库组成,洪水通过泄洪闸排入瓦东干渠,再通过瓦东干渠泄洪闸进入天然河道。本文探讨和分析了双库连通水库泄洪受下游影响的调洪演算的方法,建立双库连通调洪演算计算模式,应用水面线法对陶老坝水库设计洪水进行了调蓄计算。计算结果表明,该方法理论合理,操作性强,可应用于泄洪受下游影响的连通水库防洪调度。     

双库调洪演算在大坑水库的应用研究

设计洪水复核对水库的安全至关重要,在设计洪水复核过程中,遵循"多种方法、综合分析、合理选用"的原则,为水库工程提供切合实际和可靠的洪水复核成果.该文以大坑水库为例,针对大坑水库由2个小(一)型水库连通组成的特点,探讨双库调洪演算算法,对大坑水库设计洪水复核进行研究,为水库工程的抗洪能力评价和日常运行调度提供基础依据.     

基于半图解法的MATLAB程序和Excel在水库调洪演算中的联合运用

半图解法是水库调洪演算中较为常见的计算方法。在半图解法的基础上,提出借助MATLAB强大的数据处理能力和Excel的普遍适用性,联合运用MATLAB和Excel进行水库调洪演算。以官涌水库调洪演算为例,联合运用MATLAB程序和Excel进行调洪演算工作。结果表明,该方法即能节省大量的计算时间,又具有方便实用的人机交互性能。     

数值解析法在水库调洪演算中的应用研究

从水库蓄泄关系和水量平街方程出发。将数值计算方法应用于水库调洪演算中，采用精度较高的四阶龙格一库塔法求解水库水量平衡徽分方程与蓄泄关系；计算时采用拉格朗日插值法将库容曲线及蓄泄曲线解析化。从而实现水库调洪演算。研究结果表明：应用数值解析法进行水库调洪演算方便简捷、精度高、收敛快、计算方法灵活、易于程序设计。论文提出的数值解析法可适用于变时段、变动泄流方式等各种复杂调度方式情况下的水库调洪演算。并具有较强的实用价值。     

简化三角形法在小型水库调洪演算中的应用探讨

小型水库具有不同于大、中型水库的流域特征和防洪特征,这给小型水库调洪演算带来了新的要求。针对水库调洪演算的常用方法进行了比较,分析这些方法的适用条件,并结合工程实例,探讨调洪演算简化算法在小型水库调洪演算中应用的可行性,为我国正在进行的病险水库除险加固工作提供参考。     

诺谟图在水库泄洪中的应用

本文介绍了诺谟图在水库调洪演算中的意义、制作步骤和使用方法,为加快水库汛期调洪计算提供了快速方法。     

利用微机实现水库调洪演算

一、水库调洪演算概述水库调洪演算,是解决洪水期水库的水位与出流预报的关键。无论采用哪种方法进行调洪演算,其方法的基本依据都是联解以下两个方程:     

入库设计洪水及动库容调洪演算的探讨

水库调洪演算的任务,在于研究洪水的来量、蓄量与泄量三者的关系,为确定水库防洪、泄洪方案提供数据。但调洪演算工作的关键,则在于拟定正确的设计洪水和采用符合实际情况的调洪库容。目前,在国内外水利枢纽的规划设计中,一般均采用坝址洪水与静库容调洪的计算方法。但由于这种计算方法尚存在一定的问题,因此,我们在陆水枢纽的洪水调节计算中,针对该水库的自然特点、水利任务以及设计条件等具体情况,采用了入库设计洪水与动库容进行调洪演算,得到了较为切合实际的成果。     

基于PSO的梯级水库联合防洪调度

在分析梯级水库联合防洪调度、上下游水库及防洪保护对象之间复杂的水文水力联系和水库群对防洪保护对象防洪补偿调度方式的基础上,建立了梯级水库联合防洪补偿调度模型,并提出了一种基于粒子群算法的模型求解方法。以湖南省资水流域上柘溪与金塘冲水库为例,根据不同典型年的地区洪水组合,通过模型求解拟定了梯级水库联合补偿调度原则。分析研究结果表明,这种基于PSO的梯级水库联合防洪调度原则是合理的,该模型能在一定程度上简化梯级水库联合防洪补偿调度的复杂性,为解决梯级水库联合防洪补偿调度提供了一条简洁有效的途径。     

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。     

基于库容风险频率曲线的水库群联合防洪调度研究

水库实时防洪调度决策是一类多目标、多阶段、多约束的复杂决策问题,风险分析是实时防洪决策的重要环节和依据,本文提出一种基于防洪库容风险频率曲线的梯级水库群防洪风险共担理论及水库风险-调度-决策理论体系,并结合溪洛渡、向家坝、三峡水库实际情况,运用自主研发的梯级水库群联合防洪调度风险分析模型,分析梯级水库群在汛期不同时段的防洪风险,并将风险率引入实时防洪调度决策,以期为水库群防洪调度提供决策依据,提高联合防洪调度系统综合利用效益。研究表明,实时调度过程中考虑风险率因素能够在保证防洪安全的同时有效提高水库群综合效益,风险-调度-决策理论能够为水库群调度方案优选提供依据。     

乌江流域防洪调度问题及其对策研究

乌江流域思南县城、沿河县城、彭水县城等防护对象堤防建设的实际防洪能力低于规划标准,而且由于受上游水库的下泄和下游水库水位顶托的双重影响,导致流域的整体防洪能力不足。为了使上述3县城的堤防建设达到防洪设计标准,对乌江流域防洪调度现状和存在的问题进行了分析研究,在此基础上,建立了梯级水库联合防洪调度模型和水库回水计算模型。以彭水县城为例,运用上述两种模型进行了模拟计算分析,根据分析结果,提出了防洪调度措施、不承担防洪任务水库应急调度以及应急转移等一些应对措施,可为乌江流域防洪调度提供技术支撑和决策参考。     

水电站水库防洪优化调度的模型与方法

水库防洪调度是一种确保水库及下游安全的控制运行方法，通过建立水电站水库优化调度模型，利用动态规划方法，可以计算单一水库或者梯级水电站群的最优调度方案，从而确保水库工程安全，有效利用防洪库容拦蓄洪水，削减洪峰，减免洪水灾害，充分发挥水库的综合效益。通过建立水库防洪调度的数学模型，利用动态规划方法对单一水电站水库的防洪调度进行了研究。     

金沙江梯级与三峡水库联合防洪调度研究

金沙江下游溪洛渡、向家坝梯级水库具有对川江沿岸重要城市和配合三峡水库对长江中下游进行防洪的双重防洪功能,如何科学划分金沙江梯级水库有限防洪库容、协调各防洪对象的调度方式,是溪洛渡、向家坝配合三峡防洪调度这一面向多区域防洪问题的关键科学问题。首先在金沙江溪洛渡、向家坝梯级规划设计防洪库容的基础上,按照所在河段防洪目标及配合三峡水库对中下游防洪的次序,探讨了川渝河段及长江中下游重点区域防洪对溪洛渡、向家坝梯级水库防洪库容的预留要求;进而分析了上、下游洪水遭遇类型及相关性,寻求针对不同区域防洪的库容共用空间,确定防洪库容分配方案;最后,分析了上游水库拦蓄方式对三峡入库洪水的影响,提出科学、合理、可行的金沙江溪洛渡、向家坝梯级配合三峡水库联合防洪的调度方式。分析认为,联合调度可有效减轻长江中游的防洪压力,经济效益显著。     

Flood Control Operation of Reservoir Group Using Yin-Yang Firefly Algorithm

Flood control operation (FCO) of a reservoir is a complex optimization problem with a large number of constraints. With the rapid development of optimization techniques in recent years, more and more research efforts have been devoted to optimizing FCO problems. However, for solving large-scale reservoir group optimization problem, this is still a challenging task. In this work, a reservoir group FCO model is established with minimum flood volume stored in each reservoir and minimum peak flow of downstream control point during the dispatch process. At the same time, a flood forecast model for FCO of a reservoir group is developed by coupling Yin-Yang firefly algorithm (YYFA) with ε constrained method. As a case study, the proposed model is applied to a three-reservoir flood control system in Luanhe River Basin consisting of reservoirs, river channels, and downstream control points. Results show that optimal operation of three reservoirs systems can efficiently reduce the occupied storage capacity for flood control and flood peaks at downstream control point of the basin. The proposed method can be extended to FCO of other reservoir groups with similar conditions.

     

梯级水库群超标洪水的协同应急调度研究

受全球气候变暖影响,极端天气事件发生频次增加,超标准洪水灾害的突发性、危害性和不可预见性更加突出,使得梯级水库面临的应急处置问题日益凸显,其中大坝溃决或连溃是梯级水库面临的最大威胁。针对超标洪水,实施水库群协同应急调度,是发挥水库综合利用效益的有效手段之一。本文选取最高水位最低化准则作为超标洪水协同应急调度模型的目标函数,采用逐步优化算法求解梯级水库群超标洪水协同应急调度模型,对梯级水库群超标洪水应急调度方案进行了有益的探索,并以大渡河流域瀑布沟水库、深溪沟水库和枕头坝一级水库为例,对其超标洪水过程进行调度计算,验证了上述模型的合理性和可靠性。结果表明:通过梯级水库群的协同应急调度,各水库在洪水前期预泄水库水量,尽可能腾出更多的水库库容,便于迎接后期可能发生的洪水,尽可能地降低各水库的水位,有效确保梯级水库群的防洪安全。研究成果对各大流域梯级水库群超标洪水的应急调度机制的建立具有重要的理论意义和工程实践价值。     

A Multi-Objective Optimization Model for Coordinated Regulation of Flow and Sediment in Cascade Reservoirs

This paper presents a multi-objective optimization model for the coordinated regulation of flow and sediment in cascade reservoirs. The model was developed to address two contradicting issues: sediment trapping and flow regulation. The benefits of flood control, hydropower generation and navigation, and sedimentation in cascade reservoirs were considered as the target functions; then the corresponding submodels for reservoir operation and sediment computation were established. The model was implemented by reducing it to a single objective nonlinear model using the constraint method. Non-inferior solutions were obtained by solving the model with catfish effect particle swarm optimization algorithm. The model was applied to the cascade system of Xiluodu and Xiangjiaba reservoirs in the lower Jinsha River in the flood recession period. Under the safety of flood control and navigation, a non-inferior set for impounding time, power generation, and siltation-loss rate of capacity was obtained and optimal solutions with different weights were derived. The results demonstrate that the model is a useful tool in coordinated operations of cascade reservoirs.     

梯级水库群系统洪水演进模拟及防洪安全评估

针对梯级水库群系统中上级水库泄洪对下级水库带来的水力传递影响,以评估水库群系统的安全隐患为目标,以澜沧江中游干流5个水库组成的梯级库群系统为例,运用同频率地区组合法推求库群系统的设计洪水过程。以此作为库群系统的输入条件,采用MIKE 11模型模拟当库群系统发生稀遇洪水时的沿程最高水面线,并与坝顶高程比较,对库群系统中大坝的防洪安全状况进行评价。结果表明:当库群系统发生5 000年一遇以下洪水时,各坝址处最高水位均低于坝顶高程;当发生10 000年一遇洪水时,其中两个水库(漫湾和景洪)的最高水位接近其坝顶高程,存在发生漫坝的风险,给整个库群系统的防洪安全带来一定隐患。研究成果对于提高库群所在的澜沧江中游地区的应急防洪能力具有重大的现实意义,为库区下游的安全生产和经济发展提供重要的保障。