基于改进预泄能力约束法的水库汛限水位分期动态控制域确定及应用

汛限水位动态控制域是水库汛限水位动态控制研究的关键内容,亦是动态控制方案实施的基础。预泄能力约束法是确定汛限水位动态控制域的主要方法,但该方法主要考虑洪水预报信息进行预蓄预泄,并不适用于洪水汇流速度快、依据洪水预报信息决策时效短的水库,因此,本文提出了考虑未来48 h降雨预报信息的改进预泄能力约束法,并结合水库分期汛限水位,研究了水库汛限水位分期动态控制域确定方法。以山西省漳泽水库为例,结合现有分期汛限水位,采用改进预泄能力约束法确定了水库汛限水位分期动态控制域,成果在2013—2016年的水库调度实践中取得了较好的应用效果。     

燕山水库汛限水位动态控制方案研究

随着全球极端气候越发频繁、水资源时空分布更加不均,水资源供需矛盾日益加剧。为充分利用水库调控水资源能力和发挥工程效益,采用预蓄预泄法对燕山水库汛限水位进行动态控制方案研究,首先基于下游防洪安全,根据降雨与洪水预报信息,采取预蓄预泄方案确定汛限水位上限值;再基于大坝自身安全和水库超泄能力分析确定了主汛期与后汛期的最高汛限水位。与原汛限水位104.20 m相比,考虑洪水预报信息情况汛限水位可调整至104.77 m,考虑降雨预报信息时可调整至105.36 m。计算分析结果表明,调整后的动态汛限水位对大坝自身安全及下游防洪安全影响较小,提高了水资源可利用率,具有可实施性。     

多沙水库汛限水位实时动态控制方案研究

水库在汛期使用单一汛限水位有利于保障水库的防洪安全,却大大降低了调度的灵活性和发电效益。对于多沙水库,在进行汛限水位动态控制的研究时,也应对泥沙因素予以考虑。为制定合理的多沙水库汛限水位动态控制方案,先采用预泄能力约束法,基于一维非均匀流不平衡输沙模型,选定水库汛限水位分期动态控制的范围,而后依据汛限水位动态控制预蓄预泄的基本原理,拟定某多沙水库的汛限水位实时动态控制方案。结果表明:在保证防洪安全和冲沙调度的前提下,对水库实施汛期分期及汛限水位动态控制方案,能够有效地提高水库的兴利效益。     

水库汛限水位动态控制研究进展与发展趋势

回顾国内外水库汛限水位动态控制研究的最新进展,从汛限水位动态控制理论研究和库群研究两方面进行综述。水库汛限水位动态控制理论研究主要针对预蓄过程汛限水位实时动态控制值和预泄过程汛限水位实时动态控制值、预报信息可利用准则3个方面,从理论上定量地给出汛限水位实时动态控制值以及预报信息可利用范围。阐述水库群汛限水位动态控制4个研究内容的研究进展,并系统评述了汛限水位动态控制域的确定方法和实时动态控制的方法,介绍了各方法的主要思想及其适用条件。针对水库汛限水位动态控制的研究现状及存在的问题,提出未来应重点研究的3个方面:(1)水库群预报信息可利用分析理论;(2)水库群汛限水位动态控制全过程风险分析理论与方法体系;(3)复杂水库群系统汛限水位动态控制理论。     

岩滩水库汛限水位动态控制域的应用研究

随着预报科学理论和技术的发展,降雨和洪水预报精度的提高和水文过程预见期的增长,水库运用中由对水库汛限水位的静态控制逐步转向动态控制,而汛限水位动态控制的核心问题之一就是研究汛限水位动态控制域的确定方法。以岩滩水库为实例阐述了库容补偿法和预泄能力约束法的基本思想,并给出预泄能力约束法的数学描述和计算过程。通过评定岩滩水库短期洪水预报方案精度和预报误差对防洪安全的影响程度,以不增加土地淹没损失为原则,基于洪水预报信息和汛期动态控制水位调度线得出汛限水位动态控制上限值,以原设计汛限水位值为下限确定汛限水位动态控制域。     

汛限水位动态控制在石门水库主汛期调度中的应用研究

在汛限水位静态控制的运行方式下常导致水库汛期不敢蓄水,汛后库水位却常常达不到正常蓄水位,极大地限制了水库兴利效益,造成水资源浪费。以石门水库为例,针对其静态汛限水位运行的现状,分析该运行方式下对水库兴利效益的影响,提出采用汛限水位动态控制的方法来提高水资源利用率。实际调度中,结合石门水库天气、水文等预报信息,采用预蓄预泄方法,分析汛限水位动态控制的上下限,给出了动态控制的调度策略,并以"20110728"洪水对比了两种调度方式。结果表明:当预报降雨或洪水偏小时,可抬高汛限水位最高至617.5 m,拦蓄洪尾,有效增加水库的蓄水量;当预报降雨或洪水偏大时,可降低汛限水位最低至610.0 m,腾空库容,迎接洪水。     

基于蒙特卡洛法的水库汛限水位动态控制风险分析

为定量评估汛限水位动态控制对水库大坝防洪安全的影响,以基于预报预泄的水库洪水动态水位控制为研究对象,分析预报入库水量的误差、预泄采用的连续无雨天数,以及预泄采用的洪水预报预见期这三个不确定性因子给水库洪水动态水位控制带来的附加防洪风险和随机分布特征,利用蒙特卡洛随机模拟研究了汛限水位动态控制风险率的计算方法。以河口村水库为例,采用蒙特卡洛模拟方法分析了水库汛限水位动态控制的风险率,说明了该方法研究水库汛限水位动态控制风险的可行性。     

汛限水位动态控制在江垭水库的运用

在对江垭水库分期洪水、汛期径流分布进行分析研究的基础上，确定了汛限水位动态控制的时段划分及控制水位，执行了新的汛期运用方案。在实时水库调度中，运用“短历时超蓄、洪前预泄”、“拦蓄尾洪”等汛限水位动态控制运行方式，取得了较好的经济和社会效益。     

基于短期降雨预报的大桥水库汛限水位动态控制研究

大桥水库是金沙江支流雅砻江下游左岸一级支流安宁河干流上的一座龙头水库,工程任务以灌溉和工业城镇生活供水为主。随着安宁河流域社会经济的快速发展,大桥水库的供水日趋紧张,水资源供需矛盾日益突出。通过对中央气象台针对大桥水库所在区域的未来48 h短期降雨预报精度和实际降雨分布规律进行研究,表明中央气象台对于大桥水库所在区域的未来48 h无雨、小雨预报在大桥水库汛限水位动态控制中是可以应用的;在此基础上采用预泄能力约束法确定了大桥水库汛限水位动态控制域,基于预蓄预泄法提出了大桥水库汛限水位动态控制方案,并对动态控制方案的防洪安全进行了分析。应用结果表明,大桥水库按照汛限水位动态控制方案进行动态调度,不会影响上下游及大坝本身的防洪安全,同时能有效地提高水库蓄水量和洪水资源的利用率。     

洪水预报误差对预泄控制法汛限水位动态控制的风险分析

以清江大龙潭水库为例,利用误差及统计学理论,进行洪水预报误差对预泄控制法汛限水位动态控制的防洪调度风险分析,结果表明,利用洪水预报进行大龙潭水库汛限水位动态控制存在一定的防洪调度风险,但风险较小,可通过提高预报精度、结合气象预报信息决策调度,实现风险可控。     

星星哨水库汛限水位的动态控制

针对星星哨水库控制运用中由于汛限水位保持不变而导致洪水资源浪费问题,从净雨预报和调度方案方面研究动态控制水库汛限水位的方法.首先研究净雨预报的汛限水位动态控制的可行性,在此基础上提出水库洪水调度方案,解决了水库在实际运行中汛限水位突变的关键问题,增加了水库蓄水量和汛后蓄满的几率,发挥水库兴利效益.     

根据水库的预泄能力实现防洪限制水位动态控制

本文以大伙房水库为例,在水文预报,特别是短期洪水预报的精度及预见期满足要求的前提下,通过对水库采取预蓄、预泄的操作,使水库汛限水位得到动态控制,从而既能满足水库防洪的要求,又能使洪水资源得到有效的利用。     

实时汛限水位动态控制方法研究

很多研究表明,汛限水位动态控制是协调水库调度中防洪和兴利间关系的有效方法,但大多集中于研究汛限水位控制域的确定,很少有文献针对汛限水位动态控制的核心—实时汛限水位动态控制进行研究。本文提出了一种实时汛限水位动态控制的方法,该方法首先利用24 h分类降雨预报作为判别指标,然后依据水文预报结果和水库的泄流能力计算控制水位、泄流量等具体指标。文中将该方法用于碧流河水库“19960810”场次洪水的调度中,结果表明,该方法能保证汛限水位动态控制的有效性,可以用做实时汛限水位动态控制的实施方法。     

龙羊峡水库汛限水位动态控制方案研究

影响龙羊峡水库汛限水位动态控制方案的主要因子有黄河上游的洪水起涨特点、水库下游河道的安全过流能力、龙刘水库的联合防洪调度方式、入库洪水预报的精度和预见期等几个方面。龙羊峡水库的预泄模式宜采用固定预泄的方式,洪水预报的有效预见期为7 d,预泄判别流量为1 500 m~3/s,预泄流量为2 000 m~3/s,相应的汛限水位动态控制域为2 588～2 590 m,在此区间内水库进行动态调蓄运用,视上游来水预报和水库蓄水情况确定出库流量。水库水位超过2 590 m时,水库按常规防洪运用方式运用;水库水位超过2 594 m时,水库按设计防洪运用方式运用。     

水库汛限水位动态控制研究

本文研究的汛限水位动态控制即为发掘水库潜能,促使洪水资源化、提高水资源利用率的有效方法之一.在分析我国水资源形势的基础上,汛限水位动态控制是在我国特殊国情国策下具有中国特色的产物,先确定某水库的汛限水位动态控制范围,然后用“实时预蓄预泄法”对水库汛限水位进行动态控制实例研究.     

确定水库汛限水位动态控制域的分级预泄方法及应用

汛限水位动态控制域是水库汛限水位动态控制的基础。预泄能力约束法是确定汛限水位动态控制域的最主要方法,但该方法在规划设计时对预泄流量采用极限允许值,结果偏理想,操作性较差。本文提出考虑24 h降雨预报的分级预泄确定法确定汛限水位动态控制域,即将预泄流量按不同时间段划分为不同的量级,然后基于预泄能力约束法的基本理念,对水库进行汛限水位动态控制域规划。结果表明,此方法合理考虑了水库调度的实践性,使预泄能力约束法的规划方案更切合实际。     

苗家坝-碧口梯级水库汛期水位动态控制研究

本文将单一水库预泄能力约束法,推广到梯级水库汛期水位动态控制中,并建立了梯级水库汛期水位联合运用和动态控制模型,假定预报信息准确,在不降低下游保护对象的防洪标准的前提下,最大限度发挥梯级水库的兴利效益。以苗家坝、碧口水库为对象进行了实时调度模拟,其结果相比于原设计汛限水位动态控制方案,减少了弃水,且保证最大出库流量均在可控范围内,达到在不降低防洪标准的前提下提高梯级水库兴利效益的目的,大大提高了洪水资源利用率。     

湖南镇水库汛限水位动态控制研究

简要介绍了开展湖南镇水库汛限水位动态控制研究的必要性和可行性,对分期洪水、汛限水位动态控制域、动态控制方法以及洪水回蓄等进行研究,并分析了汛限水位动态控制及洪水回蓄的风险和效益。     

桓仁水库汛限水位动态控制关键问题研究

水库汛限水位动态控制的关键在于水情测报系统、洪水预报和天气预报等信息的可利用性研究几方面.为此,以桓仁水电站汛限水位动态控制研究为背景,研究了上述几方面的关键问题,在2005、2006年水库实际洪水调度中,动态控制汛限水位,取得了较好的发电效益.分析认为.桓仁水库无论是水情自动测报系统建设、洪水及退水预报方案还是气象预报都具备了汛限水位动态控制研究与应用的条件.     

水库汛限水位动态控制域确定方法研究发展动态综述

水库汛限水位动态控制域确定方法是动态控制研究的关键内容,亦是动态控制方案实施的基础。通过系统总结(改进)预泄能力约束法、防洪预报调度方式及规则设计方法、库容补偿法、考虑年内洪水时序变化规律的统计分析法、分级预泄法、综合信息决策支持表法等水库汛限水位动态控制域确定的主要方法,评述各方法的主要特点及适用条件,提出了汛限水位动态控制域确定方法尚需深入研究的关键性问题,以期推动水库汛限水位动态控制域确定方法的全面应用,扩大其研究应用范围。