考虑不同生态流量约束的黔中水库群优化调度

水库大坝等水利工程的修建一定程度上改变了河道内天然径流过程,维持一定的河道内生态流量对于维护河流生态健康十分重要。对于具体的水库群系统而言,维持不同的生态流量会否对发电和供水等兴利目标产生影响以及如何影响值得关注。建立了黔中水库群长期优化调度模型,设置了3套河道内基本生态需水量方案,分别为河道内基本生态需水量为多年平均径流量的10%、15%及汛期(6、7、8月)30%非汛期10%,运行调度模型得到3套方案下的黔中水库群2020水平年调度结果。结果表明,对于黔中水库群而言,整体将河道内基本生态需水量从多年平均径流量的10%提高到15%或者仅将汛期提高到30%对系统的社会经济效益影响均较小,差别在0.1%以内,河道内生态需水与发电及供水是不完全竞争关系,存在一水多用现象。在综合比较上述3套方案调度结果及分析其规律的基础上,设置了方案4(汛期20%,非汛期12%)作为最终推荐的生态调度方案,调度结果表明,该基本生态需水量方案对黔中水库群长期优化调度是适用的。     

基于WUA的戛洒江一级水库生态调度研究

基于物理栖息地模型中的WUA提出了一种计算水库生态需水量的方法。通过水库生态调度的模拟,水库的目标物种生态需水量将能得到大大提高。采用遗传算法计算生态调度模型,结合戛洒江一级水库进行实例分析,并将生态调度结果与常规调度和常规优化调度的结果三者进行对比,结果表明,基于WUA的戛洒江一级水库生态调度模拟能够对流域的发电和生态提供有利保证。     

余姚市双溪口水库生态调度研究

水库生态调度研究是当前国内外河流生态恢复研究中的热点问题。针对余姚市双溪口水库实际情况,明确了水库生态调度总体目标和主要任务。在此基础上,对水库生态调度中的水库生态调度模型选择、水库生态调度参数的定量确定、河道生态需水量的计算以及生态调水价值定量评价方法等几个关键技术问题进行了探讨,以期为双溪口水库实施生态调度提供技术参考。     

基于RVA法的水库生态调度研究

我国水库传统的调度运行方式大多为防洪、兴利服务,较少考虑河流生态需求。水库的运行,改变了河道天然水文过程,对河流生态系统产生了较大胁迫,这将不利于河流水资源的可持续利用,因此,有必要对水库现行调度进行优化调整。选取嫩江干流尼尔基水库为研究对象,应用RVA法对水库下游河道生态需水以及水库现行调度方案运行对河流生态水文过程的影响进行了分析,建立了的生态调度模型,并提出了该工程调度的优化建议。     

山湖水库“一库两站”联合运行优化调度方法

针对特殊干旱年山湖水库水资源优化调度问题,提出了单座年调节水库与补库泵站、调水泵站联合运行的“一库两站”系统水资源优化调度模型.模型以年内各阶段受水区缺水量平方和最小为目标函数,各阶段水库的供水量与外调水量为决策变量,水库年可供水量、调水泵站年提水量、库站联合运行调度准则为约束条件,采用动态规划逐次逼近法求解,获得了水库最优的供水量过程和弃水量过程、补库泵站最优的补水量过程以及调水泵站最优的提水量过程.结果表明：山湖水库“一库两站”系统水资源优化调度可将系统缺水量从16万m3减小至8.6万m3,而水库弃水量从84.1万m3减小至0,泵站补水量从2 190万m3减小至2 140万m3,外调水量从380万m3增加至390万m3.该成果可为采用类似“一库两站”系统供水灌区的运行管理提供借鉴和参考.     

察汗乌苏河流域西台-哇沿水库生态联合调度预案设计

察汗乌苏河流域资源性和工程性问题并存,为提高流域水资源供水保障能力,维持流域生态健康和保护下游河湖湿地,基于水量供需平衡设计了枯水期西台-哇沿水库的联合调度预案,并对哇沿水库的调度规则进行了研究。结果表明,水库生态联合调度方案一定程度上优化了供水过程,可保证枯水期河道内生态用水量,缓解区域缺水问题,为决策者和管理者提供技术依据和理论支持。     

水库短期发电调度方式评价研究

针对水库短期发电常规调度、优化调度应用于实际生产时存在的效益偏低、风险较偏大等问题,首先在深入分析上述两种调度方式的基础上,将两者优势互补,提出了一种常规、优化结合调度方式;其次结合生产实际,建立了水库短期发电调度方式评价指标体系,并采用事后评价方法对各调度方式在实际生产中的应用效果进行了评价;最后以堵河流域小漩水库为例进行了实例计算。结果表明,结合调度方式综合了常规调度与优化调度的优势,能够在保持低风险的前提下有效提升水电站的发电效益,对水库短期发电调度生产实践具有一定的指导意义。     

三河口水库洪水资源利用方式研究

针对引汉济渭工程重要调蓄枢纽三河口水库洪水资源利用实际问题开展研究,采用分形理论汛期分期方法对三河口水库汛期进行分期,并进行相应洪水资源调度模拟分析,以期充分利用三河口水库洪水资源。基于分形理论得到三河口水库的汛期分期结果为:6月1日至6月30日为前汛期,7月1日至9月30日为主汛期;在分期汛限水位基础上,基于1954年7月至2008年6月共55年的长系列径流资料,拟定了洪水资源优化调度方式,进行多元化洪水资源化调度模拟计算,结果表明:在考虑分期汛限水位后进行水库调度运行,将增加供水与发电效益,同时对下游河道生态供水满足程度有较大提高。本文结果表明分形理论可满足三河口水库洪水分期需要,可作为进行水库洪水资源利用的有效途径。     

深圳水库防洪调度规则分析

分析了深圳水库工程的特点和功能,分别提出了深圳水库上下两库的防洪调度规则及两库的联合调度规则。以水库起调水位和下游河道安全泄量为变量,水库兴利和水库大坝安全为目标,通过多方案组合计算,确定了不同洪水频率下相应的起调水位和下游河道安全泄量。     

考虑生态灌溉需求的梯级水电站群多目标优化调度研究

综合考虑灌溉、防洪、生态、发电目标建立梯级水电站群多目标联合优化调度模型,以发电效益最大为优化目标,将农业灌溉、生态流量、防洪目标转化为硬性约束条件,采用改进的差分进化算法求解模型.引入灌溉用水计划倍比系数,通过多情景模拟,分析灌溉、发电目标之间的竞争关系和置换率,揭示多目标之间的效益置换机理和水电站群联合优化调度增益...     

抬高水库汛限水位的洪水资源化利用研究

以河北洋河水库汛限水位分析为例，采用水库洪水调度多目标动态规划模型，模拟计算了不同频率入库洪水下水库不同汛限水位所对应的蓄、泄洪关系。在此基础上建立了综合考虑入库洪水、水库安全运行、下泄洪水超下游地区防洪标准、下泄洪水减少导致下游生态环境用水破坏等不确定性因素的水库汛限水位抬高风险评估模型与多目标风险决策模型，并对不同汛限水位下洪水资源化利用效益进行了计算，得出了不同频率入库洪水下的水库最优分期汛限水位方案。     

电站尾水防洪特征水位探析

清河水库是一座以防洪、灌溉为主,兼顾工业供水、养鱼、旅游等综合利用的大型水利枢纽工程.肩负起辽河生态补水、高效农业供水等多项供水任务.清河水库水电站属清河水库水资源综合利用开发项目,该水电站的引用流量受清河水库水量调度的控制.为了充分利用当地水能资源,提高电站的利用率,对电站尾水的特征水位进行分析,有利于在保证水库补水任务的前提下,合理安排供水时段和放流量,以增加电站出力,提高电站发电效益.     

疏勒河中游梯级水库库容和库水位关系模型优化

为了研究梯级水库库容与库水位之间的关系,解决水库由原来承担单一灌溉或发电任务,到现在变为一库多用的多目标决策问题。以疏勒河流域中游地区的3座水库（昌马水库、双塔水库和赤金峡水库）为研究对象,利用高斯函数和两种神经网络建立3大水库的库水位和库容之间的关系模型。通过对比不同模型预测的均方根误差（RMSE）,相对均方根误差（RRMSE）和平均绝对百分比误差（MAPE）来判断模型的表现。结果表明:3种模型均可较好地拟合3大水库库水位和库容之间的关系,对于昌马水库和双塔水库来说,径向基函数神经网络（RBF）的表现优于非线性回归模型和前馈反向传播神经网络（FBNN）模型;对于赤金峡水库而言,FBNN神经网络的表现优于非线性回归和RBF神经网络模型。与经典回归模型相比,人工神经网络更适合于水库库容的确定。      

水库优化调度的最小弃水模型研究

针对动态规划在水库优化调度时计算效率低,当调度时段或状态变量较多时,容易陷入“维数灾”的问题,提出了以弃水量最小、高水头发电为优化目标的最小弃水法优化调度模型,该模型原理简单,易于操作。通过实例与动态规划相比较,求解精度和计算效率较高,结果表明该方法合理、可靠,为水库的优化调度提供了新的思路。     

金溪流域梯级电站短期发电计划编制

为了更好地解决非线性、非凸、多约束、复杂时空耦合等导致的梯级水电站调度问题,降低耗水率,提高整个梯级水电站群的经济效益和运行水平,以金溪流域为研究对象,充分考虑了电网需求、机组安全等约束条件,融合逐步优化动态规划算法与智能算法,实现日发电计划的精细化编制,并与实际运行情况进行对比.分析结果可以看出,采用优化算法(POA)进行优化调度后,水电站发电量有了一定幅度的提高,电量增加幅度在2.7%~3.4%.研究了梯级电站的厂内负荷分配与机组组合的问题.基于系统工程理论与优化算法,建立了满足水电网电力输电安全约束、设备安全管理等多目标的机组开停机和负荷调节优化模型,以耗水率最小为目标将负荷分解到电站各机组,计算各时段机组出力过程.在实际运行中,电站超出日发电计划出力,在偏差考核范围内尽量满发,通过算例验证了模型的可行性和合理性.     

灌溉兼防洪水库的优化调度

我国干旱半干旱地区，天然降水量少且时程及地域相差大，并有很大的随机性。对有水库调节的地区，如何处理天然降水的随机性，合理利用有限的水资源，解决人畜饮水、工业用水、林业及农业灌溉耗水，使其在各种情况下都能达到最佳的社会效益和经济效益，该文选用动态规划法，编制的电算程序，很好地解决了这一问题。     

基于分解协调法的梯级泵站优化模型局部敏感性分析

为了提高梯级泵站的运行效率,对其进行优化调度研究十分必要。以济南市玉符河卧虎山水库梯级泵站为例,基于分解协调法建立了能耗优化模型和日运行电费优化模型,利用修正的Morris筛选法对模型进行了局部敏感性分析。结果表明:对于能耗优化模型,能耗和单位流量(扬程)能耗随着瞬时流量、后池水位的增加和前池水位的降低而增加,参数的敏感性排序为瞬时流量、前池水位、后池水位;对于日运行电费模型,参数的敏感性排序为日调水量、高峰时段最小流量、低谷时段最大流量。在不超过机组承受能力和满足各种运行条件的情况下,高峰时段最小流量越小和低谷时段最大流量越大,日运行电费相对来说越小。研究为梯级泵站的优化调度提供了一定的参考和指导意义。     

河道型水库立面二维水温结构数值模拟

针对河道型水库运行后库区水温结构的改变,及其对库区和下泄水温过程造成的影响,在充分考虑入库流量及水温、气温、太阳辐射、水库调度等影响因素的基础上,建立了河道型水库立面二维水温数学模型,并对模型主要参数进行了率定.以典型的河道型水库——三峡水库为例,预测了水库在平水年和特枯年份下库区立面二维及下泄水流水温分布规律.结果表明:三峡水库水温在春、夏季纵向上差异显著,传统的垂向一维模型难以准确反映库区水温纵向分布特征;不同典型年春季在部分区域水温易出现弱分层现象,平水年垂向最大温差约为8.14 ℃,而特枯年份最大温差可达8.82 ℃,但持续时间短,难以形成稳定的分层结构;不同典型年春季温差较大的区域基本上出现在100.0 m以下水体,而春季三峡水库主要经由机组过流,电站取水口中心高程为130.0 m,可以认为在三峡水库对下泄水流水温不会产生明显的影响,研究结果可为三峡水库生态环境管理提供科学依据.