水库调度模糊优化方法理论与实践

首先叙述水库模糊优化理论与方法研究概况，然后论述目前在实践中应用较多的模糊优化原理及模型，最后介绍该理论与方法实践的效果及今后研究应用的方向。     

洪水调度关键期提高碧流河水库防洪能力的方法

基于预报信息的可利用性分析,研究了洪水调度关键期利用可回充水量进行预泄以降低设计汛限水位的方法,该方法利用降雨与退水预报信息计算回充水量,依据回充水量预泄,合理地设计降低设计汛限水位。碧流河水库2012年50年一遇洪水调度过程表明,应用该方法洪水调度关键期设计汛限水位降低0.39m,调洪最高水位降低0.24m,最大泄量减少了190m3/s;同时调洪末水位仍能达到主汛期末允许控制水位68.8m,既提高了该水库防洪能力,又保证了后期兴利效益,亦为其他水库防洪调度提供了借鉴。     

大伙房水库流域降水变化特征分析

采用五点滑动平均法、趋势系数法、Mann-Kendall趋势检验法和方差分析法对大伙房水库流城1951～2006年的降水资料进行了分析.结果表明,1980年前年降水序列明显下降,1980年后微弱上升;季降水序列中夏季降水与年降水变化基本一致,秋季降水明显下降,春,冬两季降水变化趋势不明显;年降水和季降水序列均具有明显的周期变化规律.这些规律可为大伙房水库流域降水的中长期变化趋势估报提供参考.     

PSRM模型及其在大伙房水库中的应用研究

本文在分析径流物理成因的基础上建立一个旬降雨与旬径流非线性相关模型,并将该模型应用于大伙房水库流域。模拟预测结果表明,该模型模拟精度高,模型结构简单,可操作性强,为应用美国的GPS预报系统和中国气象局的213模式10-15d降雨预报信息,预报旬径流量提供一个有效方法。     

基于防洪预报调度调整水库汛限水位的研究

汛限水位是协调水库运行管理中防洪与兴利矛盾的关键参数之一,也是实现洪水资源安全利用的重要指标。以于桥水库为例,研究以累积净雨为判别洪水指标的预报调度方式及规则,分析了防洪预报调度方式的运行机理及其对水库调度的影响,并采用防洪风险和蓄水效益综合评价体系,确定出相对合理的汛限水位控制值。研究结果表明,采用合理的预报调度方式和综合评价体系,可经济安全地抬高汛限水位,实现汛期洪水资源的安全利用。     

基于Sobol方法的新安江模型参数敏感性分析

采用敏感性分析方法对复杂模型和系统的输入和输出进行定性和定量的分析,有利于模型结构的诊断、模型参数的识别和模型的应用。现以桓仁水库流域为例,使用Sobol方法,以确定性系数、总水量误差系数、低水误差系数和高水误差系数作为敏感性分析模型的目标函数,分别对模型单参数和多参数的敏感性进行了评价。结果表明不同目标函数下参数的敏感性不同;Sobol能定量地给出参数的总敏感度和参数间相互作用的敏感度,适合于分析水文模型的参数敏感性。     

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.     

基于随机模拟的分类预报调度方式风险分析

水库防洪分类预报调度方式是在水库防洪预报调度方式基础上提出的一种新型水库调度方式,其风险的大小是决定分类预报调度方式是否可行的关键.通过与防洪预报调度方式比较可以看出,分类典型洪水过程选择是分类预报调度方式增加的风险.因此,本文采用随机模拟蒙特卡洛方法分析典型洪水过程选择给水库防洪分类预报调度方式带来的风险.以调洪最高水位和调洪最大泄量为风险指标,通过分类预报调度方式和预报调度方式调洪结果的比较,分析分类预报调度方式的风险.研究结果表明,相对于预报调度方式,分类典型洪水过程选择并不增加水库防洪分类预报调度方式的风险,相反,由于多套调度规则弥补了单套调度规则适应性差的问题,分类预报调度方式更能满足各类型洪水过程的防洪要求.     

月径流的分期组合预报模型及应用

针对年内汛期与非汛期径流变化规律的差异,建立了月径流分期组合预报模型.针对汛期径流预报不确定性较强的特点,该模型可量化预报不确定性并发布概率预报进而为制定决策提供参考.针对原贝叶斯平均模型参数优化方法存在的缺陷,提出了基于模糊优选模型的多目标粒子群算法优化参数.实例表明,该模型预报精度高,发布的概率预报对制定水电站的月调度计划具有一定的参考价值.