一种考虑径流预报及其不确定性的水库优化调度模型

鉴于纯随机径流描述或确定性径流预报的水库(群)优化调度模型,未考虑径流预报及其不确定性,导致优化计算结果与水库实际运行情况存在较大差异.本文提出了一种利用后验的径流状态转移概率和径流预报的可预测性概率来描述径流预报及其不确定性的优化调度模型.依据二滩水电站径流及其预报的实际状况,考虑不同预见期的径流预报信息,建立了考虑...     

气象集合预报的研究进展

集合预报是数值预报发展的一个重要方向,相对于单一的确定性预报,它考虑了初值及模式的不确定性,其结果反映了未来天气的多种状况,能为用户提供确定性预报所不能提供的信息(如预报结果的可信度等)。降水信息是水文预报系统的核心输入,单一的降水预报存在着不确定性,从而使得水文预报也存在不确定性。这种不确定性制约了水利工程调度的科学性。集合预报在一定程度上能解决这种不确定性。从而在水文领域,气象集合预报具有较高的应用价值。为了水文工作者能够更好地应用集合预报,本文首先基于系统的角度,对集合预报系统中的初值扰动、模式扰动和集合预报产品等研究现状及成果进行了评述,然后分析了降水集合预报产品在水文预报领域中的应用情况,最后对集合预报在水文领域中的应用进行了展望。     

基于下游河道过流能力分级的水库洪水预报调度方式研究

对于某些下游有防护任务且防护目标距离入海口较近的水库,经实际分析,由于河道糙率、潮汐、洪水地区组成的影响,其下游河道的过流能力较设计值有较大的变化.而已有的预报调度方式是将其概化为定值进行设计的,这给实际的洪水调度带来了一定的风险,即:当河道实际防洪能力降低时.即使出现的是防洪标准洪水也会引起一定的上下游淹没损失;相反地,当实际行洪能力较设计情况有所提高时,若仍按原调度方式提前泄流,就会造成洪水资源的极大浪费.针对此类情况,本文以碧流河水库为研究背景,建立了基于水库下游河道行洪能力分级的预报调度规则,随后的实例分析阐述了新预报调度规则的确定过程,并通过对几场典型洪水进行调节来验证该预报调度方式的合理性与可行性.     

基于MIKE11的太子河观-葠河段水文水动力模型研究

针对辽宁省太子河观音阁水库至葠窝水库河段水环境污染严重的现状,采用MIKE11软件构建了流域水文水动力模型,以流域水量平衡和枯水期流量拟合效果佳为原则,利用长序列逐日气象水文实测资料进行了参数率定及模型检验,并分析了参数的敏感性和取值合理性.结果表明,模型在率定期和验证期模拟效果均良好,可供水质研究及库群与闸坝联合调度方案研究参考.     

水库汛限水位动态控制方法研究发展现状

水库汛限水位动态控制，适应了当今经济发展对水库的防洪：安全与供水保障所提出的更高要求，是缓解水库防洪与兴利之间矛盾的有效措施之一。回顾了水库汛限水位动态控制新理念的提出，系统评述了汛限水位动态控制方法的研究现状，介绍了各种控制方法的要点及适用条件，并对尚需深入研究的关键性理论方法进行了展望。     

北京市防洪洪水系统输水预测与调度模型研究

本文通过对北京市防洪供水系统的分析与研究，提出了子系统划分与子系统内单元划分的方法；对圣维南方程组采用隐式差分格式代替微商，建立了渠道非恒定流实时预测模型，并有和牛顿－拉夫逊法迭代求解；将单元出流断面水位作为控制变量，单元放水流量作为决策变量，建立了防洪洪水系统实时调度模型，并用二分法的优化方法，对实时调度模型进行求解，应用本模型，编制了北京市防洪供水系统实时调度应用软件。     

跨流域调水条件下水库群联合调度图的多核并行计算研究

为提高跨流域调水条件下大规模复杂水库群优化调度的计算效率和求解精度,采用并行PSO算法进行联合调度图模型的多核并行求解。该算法充分利用PSO搜索速度快、天然并行性等特点,引入多种群思想保证种群的多样性,提高算法的全局收敛能力;采用基于分治策略的Fork/Join框架实现将子种群分配到不同CPU内核进行独立求解;利用Java并发过程中的同步和通信机制实现子种群间的信息交流,避免陷入局部最优。最后通过实例分析表明,多核并行PSO算法能够充分利用多核资源,有利于提高联合调度图模型的求解速度和精度,是解决大规模复杂水库群优化调度的一种高效实用的方法。     

基于SWAT分布式流域水文模型的下垫面变化和水利工程对径流影响分析

近年来随着人类活动的加剧,兴建了许多中、小型水利和水土保持工程,迅速改变着流域的自然面貌,因而改变了径流的原有规律。选取1960以前水利工程较少的时期作为人类活动不明显期来率定SWAT模型参数,对于1990以后人类活动稳定期的径流分别设置3个情景:应用原SWAT模型、应用只考虑下垫面变化的SWAT模型和应用考虑下垫面变化和水利工程影响的SWAT模型分别进行模拟。对于五道沟以上流域和流域内东丰、磐石、样子哨3个子流域模拟结果显示:考虑下垫面变化和水利工程影响后的径流模拟相关系数R2和纳什效率系数NSE分别从0.82、0.56提高到0.91、0.79,分别提高了11.0%和41.1%。其中模拟精度的提高量中91.3%是由于考虑水利工程作用所引起的,剩余部分是由考虑下垫面变化引起的。相比下垫面变化,水利工程运行对该流域径流变化占据主导作用。     

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。     

汛限水位实时动态控制的概率多目标优选方法

方案优选对于汛限水位实时动态控制至关重要。可行方案集中的指标权重及各方案目标特征值将直接影响各方案的最终排序,在汛限水位实时动态控制中,二者通常受各种不确定性因素的影响,取值处于一个变化的范围内,而以往的优选方法对此考虑较少。为此,在HydeK.M.等人研究工作的基础上,建立方案概率优选方法,该方法不但能够优选出概率意义下的满意方案,而且能够提供方案的排序可靠度、相应于各排序的概率及方案优选目标值的累积概率分布值,从而为决策者提供更加全面的决策信息支持。实例计算验证了该方法的有效性和可行性。