考虑梯级水库库容补偿和设计洪水不确定性的汛限水位动态控制域研究

汛限水位动态控制本质上是风险调度的范畴,其最主要的风险源来自于入库洪水的不确定性。不仅包括由于预报误差带来的实时调度风险,还包括由于设计阶段对于设计洪水不确定性考虑不周而存在的潜在防洪风险。本文针对梯级水库,提出了一种考虑库容补偿和设计洪水不确性的汛限水位动态控制域求解新方法。通过分析梯级水库库容补偿调度原理,定义了水库极限汛限水位上限值,并给出了考虑设计洪水不确定性的防洪风险定量表达式。以Copula函数为工具建立上游和区间天然来水的联合概率密度函数,求出下游遭遇某一设计洪水时,上游可能出现的洪水范围,从而得到考虑梯级水库调蓄作用的不确定性设计洪水。通过反复迭代计算最终得到兼顾防洪风险与兴利效益的汛限水位动态控制域。将该方法运用在考虑潘口库容补偿作用的黄龙滩汛限水位动态控制域计算中,并与同频率法和典型年法比较,得到以下结论：1）所提方法能通过挖掘历史洪水信息,为模拟梯级水库设计洪水不确定性提供参考信息;2）相对于同频率法和典型年法,所提方法推求的汛限水位动态控制域更加的安全;3）黄龙滩水库汛期运行水位可以从[240,247]m变为[240,248.21]m。可使汛期来水较多的2000年和来水较少的1994年分别增加发电量0.13和0.11×10⁸ kW·h。所提方法能充分考虑梯级水库库容补偿和设计洪水的不确定性,能得到不增加防洪风险的水库汛限水位动态控制域。     

基于两阶段风险分析的水库群汛期运行水位动态控制模型

水库(群)实时调度能结合有效的水文预报信息对水库在实时运行层面权衡防洪与兴利效益具有指导意义。然而,水文预报信息的利用面临着不可规避的不确定性问题,故水库(群)实时调度运行需要考虑风险控制方法的研究。针对耦合水文预报的水库群汛期运行水位动态控制问题,提出了可考虑各水库不同预见期长度、不同预报精度的两阶段风险率计算方法,并将其应用于构建水库群汛期运行水位动态控制模型。首先,两阶段风险率思想是将未来调度时段按预见期节点分为预见期以内和预见期以外两个阶段,预见期以内考虑径流预报不确定性带来的风险,采用集合预报思想统计多组预报径流情景在预见期以内的失事概率,预见期以外考虑因预见期末水位过高难于应对后续洪水的潜在风险,根据历史设计洪水的调洪演算试算风险率。其次,基于所提出的两阶段风险率方法构建以发电量最大为目标函数的水库群汛期运行水位动态控制模型。研究结果表明：提出的两阶段风险率计算方法可兼顾考虑实时调度阶段由径流不确定性引起的预见期以内、预见期以外的潜在风险;基于两阶段风险分析构建的水库群优化调度模型,可求解得出的水库群系统库容动态最优决策过程,且该优化调度模型可在不增加汛期防洪风险的基础上提高水库群系统的发电效益,即2010年汉江流域五库系统在夏汛期可提高总发电量2.30亿kWh。     

考虑洪水地区组成不确定性的水库下游防洪风险率计算

随着水库群的调节对下游洪水过程的影响越来越突出,科学评价下游控制点的防洪风险率对复核流域防洪标准、优化水库群防洪调度规则具有重要意义.传统计算方法对洪水地区组成不确定性考虑不足,影响了评价成果的可靠性.针对单库防洪系统,提出了计算水库下游防洪风险率的离散求和-均值一次二阶矩法,该方法不仅能考虑洪水地区组成的不确定性,还...     

漳河水库实时防洪调度研究

针对漳河水库的特点,提出了洪水水量调节计算方法;根据水库洪水调度实际,提出了临界调洪方案概念;建立了考虑下游错峰要求的临界调洪方案非线性数学模型及解算方法;以常规调度方案、临界调洪方案及调度方案拟定系统为框架,开发了漳河水库实时防洪调度方案生成系统．     

漳河水库实时防洪调度研究

针对漳河水库的特点,提出了洪水水量调节计算方法;根据水库洪水调度实际,提出了临界调洪方案概念;建立了考虑下游错峰要求的临界调洪方案非线性数学模型及解算方法;以常规调度方案、临界调洪方案及调度方案拟定系统为框架,开发了漳河水库实时防洪调度方案生成系统。     

实时预报调度下确定水库汛限水位上限值的研究(英文)

提出了实时预报调度下,综合考虑洪峰预报误差、峰现时间预报误差和下泄能力误差综合影响下的风险约束法,和实时预蓄预泄法相结合的双约束法,得出根据风险约束法推导出的防洪限制水位,作为防洪限制水位的下限值确定的主要依据之一,并将此水位作为实时预蓄水预泄水法有效预泄期末的水位,来确定防洪限制水位的上限值.并运用到罗湾水利枢纽的根据历史水文资料随机虚拟的实时预报校核洪水和1983年的实时预报洪水.结果表明,从防洪风险的角度来分析,完全可以将防洪限制水位的上限值提高到369.82m,水库防洪都是安全的.     

温州泽雅水库洪水预报单位线的推求

洪水预报是确保水库防洪功能有效发挥的关键,根据泽雅实测水文资料,采用原型单位线进行洪水预报进行推求.在历史资料不全与上游没有流量实测站的前提下,确保温州城区正常的供水及减少水库下游水患灾害,有计划地开展水库调度工作.为今后的防洪调度做好预报提供依据,充分发挥水库应有的效益.     

漓江桂林洪水与青狮潭水库泄洪关系的初步探讨

漓江洪水主要来自岩头以上大溶江,但青狮潭水库泄洪对桂林洪水影响很大.通过"92.7"、"94.6"和"98.6"三次漓江大洪水与青狮潭水库泄洪实况分析,提出大型水库在洪水期,应实施江库联合预报、错峰优化调度,科学合理地调度水库泄洪时间和泄洪量,以达到充分发挥水库蓄泄功能、消减下游洪峰的目的.     

水库通用简易洪水预报方案及应用研究

水库洪水预报的及时与精度直接影响到防洪调度决策和效益.为解决台州地区目前水库洪水预报方案不足的问题,根据防洪调度决策过程中不同阶段所关注的重点不同,提出将水库洪水预报分为前期洪水预测和实时洪水预报两个阶段,并通过将新安江模型计算加以简化,以适应当前中小型水库技术力量薄弱的现状,提高洪水预报方案的通用性和实用性.实际应用中显示该预报方案简单实用、效果较好.     

青山水库2011年梅雨期洪水调度分析

2011年6月东苕溪流域连续遭遇四次强降雨,青山水库出现严重汛情对本次梅雨期洪水的水雨情、科学调度洪水过程、防洪效益及洪水调度经验进行总结,认为青山水库在东苕溪流域中发挥了拦洪、错峰、削峰的作用．水库的防洪效益得以彰显,对下游西险大塘及杭州市的安全有重要的保障作用．