水库汛限水位实时动态控制研究及风险分析

基于汛限水位动态控制新理念,利用退水预报计算入库洪水,根据上下游面临时刻的工情、雨情、水情、灾情信息预测洪水预见期内的预蓄预泄能力;依托短期降雨预报,在同时保证大坝与下游防洪不成灾的前提下估算后续起调水位;在此基础上将实时预蓄预泄能力与后续起调水位相耦合,提出汛限水位实时动态控制模型.并对其可能产生风险进行分析.最后以于桥水库为例,对不同初始流量的退水阶段与面临未来24h降雨预报不同量级时的汛限水位动态控制期望值及其风险进行计算,结果表明此模型可在一定风险范围内增加水库汛末蓄水机率,为指导水库实时调度提供理论依据.     

基于短期降雨预报信息的水库汛期库水位实时动态控制方法研究

本文以提高洪水资源与水能资源利用率为目标,研究利用短期降雨预报成果指导水库汛期库水位实时动态控制.实例表明,在不降低原设计防洪标准前提下,可使桓仁水库发电效益明显增加.本文研究方法对北方水资源短缺地区大型水库或调节性能较高的发电为主兼防洪水库汛期实时调度也有较好的借鉴意义.     

梯级水库汛限水位动态控制

本文提出了一种梯级水库汛限水位动态控制方法,以清江梯级水库为研究对象,首先建立清江流域汛期的数值气象水文预报模型,滚动预报流域未来三天的洪水过程;其次建立基于"大系统聚合思想"的梯级水库长期优化调度图模型,通过二元Copula-SAR模型随机模拟梯级水库入库径流以反映其长期变化规律,并采用遗传算法制定优化调度图;最后依据长期与短期调度的耦合原则,建立基于"大系统聚合分解思想"的梯级水库汛限水位动态控制模型,并采用逐次优化法优化得到清江梯级水库汛限水位动态控制方案。研究结果表明:耦合了长期调度规则的梯级水库汛限水位动态控制方案相比未耦合长期调度规则的梯级水库汛限水位动态控制方案和原设计方案,2010年7月中下旬的场次洪水,清江梯级水库发电量分别增加0.59亿k W·h和3.14亿k W·h,增幅为6.20%和45.11%,在不降低防洪标准的前提下可显著提高洪水资源利用率。     

水库汛限水位动态控制方案优选研究

在分析水库汛限水位动态控制影响因素的基础上,建立了汛限水位动态控制方案优选评价指标体系,应用丹麦DHI公司研发的MIKE水力计算软件建立了水库下游洪灾淹没损失评估模型.最后以大连市碧流河水库为例,分析计算了在抬高汛限水位后水库下游城子坦镇的洪灾淹没风险损失,并结合水库防洪风险、年平均发电量、洪水资源利用率及供水保证率可靠度四项指标,采用可变模糊优选模型对讯限水位动态控制方案进行优选计算,进而确定了水库实时调度过程中汛限水位动态控制的满意决策方案.     

基于不同预泄调度模式的喜河水库汛限水位动态控制研究

针对喜河水库设计汛限水位在实际运行中存在的问题,从三方面分析了喜河水库实施汛限水位动态控制的可行性,讨论了不考虑预报和考虑预报的两种预泄调度模式下的水库汛限水位动态控制的原理,指出预泄调度需要确定的几个关键指标:预泄判别流量,预泄流量,预泄控制水位.以上述理论为依据,在分析喜河水库洪水规律的基础上,分别研究了不同预泄调...     

东风水库汛限水位动态控制分析

针对东风水库现状，提出汛限水位动态控制的思路，对实现汛限水位动态控制的前提条件、必要性、可能行进行了分析，研究采用预报调度实现控制水位的动态管理，通过风险分析和经济评价指出这种管理模式具有实用价值。     

万安水库汛限水位动态控制研究与应用

分析了万安水库设计和运行过程中遇到的实际情况,阐述通过动态控制水库汛限水位的研究,确保了防汛安全,改善了水轮机组运行工况、提高了洪水资源利用率、增加了发电量,通过近5年的实际应用,验证了研究成果的可行性.     

基于预报信息和泄流能力约束的库水位动态控制方法与应用

水库汛限水位动态控制对防洪与兴利蓄水都十分重要.本文分析了水库汛限水位动态控制研究的现状,针对应用广泛的预泄能力约束法在应用中存在的问题,重点研究了该方法的实时应用.首先阐述了该方法的基本思想,并给出其数学描述和计算过程;然后以碧流河水库流域2005年"8.8"洪水实际调度为背景,介绍了该方法的实时应用过程.结果表明,该方法具有较强的可操作性,可推广应用到我国北方其他调节性好的水库的实时防洪调度中.     

基于贝叶斯定理的汛限水位动态控制风险分析

本文依据水利部重点项目试点水库的11年汛期1342天降雨预报和实际资料,应用贝叶斯定理证明了"水库汛限水位动态控制方法"中提出的风险分析理念及其假定是基本成立的,用后验概率描述风险及构建汛限水位动态控制推理模式是合理安全的.这一研究成果对进一步推广应用汛限水位动态控制方法有参考价值,可在防洪安全前提下,增加洪水资源利用量.     

安康水电站汛限水位动态控制关键技术

对照国家防总《水库汛限水位动态控制试点工作意见》,分析了安康水库实施汛限水位动态控制所具备的条件,介绍了实施汛限水位动态控制的关键技术以及安康水库动态汛限水位运行控制的实践,提出了亟待解决的问题。     

梯级水库汛限水位动态控制模型研究及运用

结合流域实时洪水预报及梯级水库防洪库容信息,提出基于预报及库容补偿的梯级水库汛限水位动态控制逐次渐进补偿调度模型.该模型包括三个模块,其一是考虑预报及库容补偿作用的补偿调度模块;其二是保证不降低原防洪标准的预报预泄模块;其三是关联变量协调模块.该模型运用贝尔曼的逐步逼近思想,通过多次迭代计算,最终得到最佳的梯级水库汛限水位方案.清江梯级水库的应用结果表明,在不降低库群原有防洪标准的前提下,丰、平、枯水年平均增加发电量1.68亿kW·h,减少弃水量6.89亿m3,可显著提高发电效益和洪水资源利用率.     

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。     

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。     

梯级水库汛限水位联合运用和动态控制研究

基于大系统聚合分解理论,建立了梯级水库汛限水位联合运用和动态控制模型,在不降低梯级水库防洪标准的前提下,最大限度地发挥梯级水库的兴利效益。以清江流域为例,选取丰、平、枯水典型年汛期3h的资料,分别按原设计方案和梯级水库汛限水位联合运用方案进行调度运行。结果表明:与原设计汛限水位方案相比,梯级水库汛限水位联合运用方案按库容最优分解策略动态控制,汛期发电量可增加1.79亿kW.h,增幅为4.51%;洪水资源利用率提高了2.73%。因此开展梯级水库汛限水位联合运用调度,可显著地提高水库的综合利用效益。     

以天然流量为判据提高葠窝水库汛限水位研究与应用

在总结水库汛限水位动态控制研究与应用现状的基础上,分析了目前两种提高水库汛限水位方法存在的共性问题,重点研究了提高水库汛限水位的新方法:以天然流量作为判断洪水量级指标提高水库汛限水位.以辽宁省葠窝水库为工程背景,详细阐述了该方法的基本思路和求解过程,并阐述了该方法在研究与应用中应注意的问题.     

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。     

基于洪水预报调度方式的汛限水位设计方法探讨

传统汛限水位设计是基于常规调度方式的,然而现在我国很大一部分水库在运行阶段采用洪水预报调度方式.和常规调度方式相比,洪水预报调度方式的优势是可以提前一个预见期获知水情判别指标.进而水库可提前一个预见期转入高一级泄量,即基于洪水预报调度方式的水库出流过程线可由基于常规调度方式的过程线向前平移一个预见期得到,且前移时需要满足一定的约束条件.这是一种面向对象的思想,利用了传统汛限水位设计方法的结果.而不是过程,基于此.本文提出了约束前移法设计汛限水位.经桓仁一回龙库群实例研究表明,经济效益显著.     

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。     

某水库汛限水位实施方案的研究

为改进原有采用单一的汛限水位,不能充分考虑水文、气象等因素,而造成水库在汛期水能利用率较低,汛末又无水可蓄的局面,在查阅1959年以来黄河万家寨水库水文、气象历史资料的基础上,对水库洪水和泥沙淤积形态特征进行了深入地分析,重点对抬高汛限水位方案进行了可行性研究,提出汛限水位分期控制方案,并考虑了万家寨水库汛限水位的后期研究方向。经实践运行证明,该方案取得良好效果,达到了设计目标,为同类型问题的解决提供了借鉴。     

考虑动态洪水预见期的水库运行水位动态控制

为了在合理评估防洪风险的条件下提高洪水资源利用率,以潘口水库为算例,首先考虑为下游水库预留的防洪库容具有重叠使用的空间,对其汛期运行水位值进行了优化;其次利用预报预泄法建立模型,推求汛期运行水位动态控制域的上限值;最后重点考虑洪水预见期的动态变化,求解基于风险分析的动态控制域。计算得出,水库汛期运行水位可由原来的347.60 m提高至350.50 m,考虑洪水预见期的变动区间为[3, 6] h,以0.5 h为间隔,最终求得的汛期运行水位动态控制域为[350.50, 351.40] m,相应的发电效益可以分别提高0.19亿kW?h至0.25亿kW?h。结果表明,在综合考虑防洪安全与兴利蓄水的条件下,依据所提出的方案对潘口水库进行汛期运行水位动态控制是合理可行的。