枯季西江中游梯级水库调度对梧州流量影响初探

枯季梧州控制断面径流过程对西江中下游生态、供水及珠江河口三角洲抑制咸潮入侵具有指标性意义。以该控制断面的生态基流和河口抑咸所需流量为控制指标,选取近年来典型枯季水文过程,应用建立的西江中游河网及梯级水库数学模型,对利用龙滩和岩滩正常蓄水位与汛限水位间的库容开展枯季调度过程进行模拟计算和分析。结果显示采用龙滩单库调度或龙滩与岩滩联合调度方案可以显著提高枯季梧州控制断面的径流量,岩滩单库调度则作用不明显。分析显示,在西江中游梯级水库以防洪、供水或生态等为目的的调度中,若能充分发挥上游龙滩水库的主导作用和下游梯级水库的辅助中转水库的作用,可以有效缩短对下游需求的反应时间并提高效率,同时也证实了采用以龙滩为主的大型水库汛前弃水开展各种目的的调度具有相当的可行性。     

陆浑水库分期洪水资源化风险分析

结合陆浑水库实际情况在分析影响水库防洪调度主要不确定性因素的基础上,讨论了风险分析的计算方法,采用蒙特卡罗模拟技术给出了水库防洪调度风险分析的实施程序。采用陆浑水库分期运用方案,对不同频率入库洪水在不同的汛限水位下造成的洪灾风险率进行了估计。结果表明,陆浑水库前、后汛期的汛限水位均可适当抬高以增加水库的兴利库容、实现汛期的洪水资源化,为陆浑水库提供了最优分期汛限水位方案。     

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。     

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。     

三峡水库蓄水后长江上游水沙变化分析

根据三峡水库蓄水前后水沙资料,对长江上游水沙特性进行了分析,结果表明上游水文站近期年径流量变化不大,年输沙量有减小的趋势,三峡入库沙量持续减少,输沙量减少主要集中于汛期,其中北碚、屏山站年输沙量的减小是三峡入库沙量减小的主要原因;清溪场水文站受三峡水库回水影响,流量与含沙量相关关系在汛期时基本一致,枯期时含沙量减小,说明泥沙在上游落淤;上游主要水文站实测悬沙有变细的趋势,其中万县和宜昌站实测悬沙粒径减小幅度较大。     

三峡水库入库流量计算方法研究

应用动库容原理,充分利用三峡库区的河道大断面资料、水位站遥测资料以及水库的实时运行资料等,提出了分段河槽蓄水量计算水库合成入库流量的方法,该方法理论依据充分,物理概念明确。实际计算表明,该方法计算的入库流量过程波动幅度显著减小,且更能反映河道型水库的天然入库流量过程,方法具有普遍的推广应用价值。     

梯级水库联合防洪调度风险计算模型

入库径流随机性的存在使得梯级水库群联合防洪调度面临一定的风险,针对梯级水库调度的各个目标建立了联合防洪调度风险评价指标体系,以洪水预报中偶然误差的正态量化为基础,提出了入库洪水过程的随机模拟方法,基于对洪水频率进行分级考虑的思想构建了梯级水库群联合防洪调度风险计算模型,并给出了基于模拟最大熵理论的求解方法。应用于溪洛渡和三峡水库的联合防洪调度算例分析表明：该方法与模型合理可行,能够给出不同预报误差时的风险大小,具有一定的适用性,为调度决策提供参考。     

汤河水库汛期分期定量分析

以汤河水库为实例,针对分期汛限水位方案所涉及到的汛期分期进行分析研究。采用目前国内使用较为广泛的3种水库汛期分期定量分析方法,对汤河水库汛期进行优化分期。综合3种方法的分期结果,参照当前水库调度采用的分期方案,得出汤河水库汛期分期优化方案。     

考虑上游水利工程影响的枫树坝水库洪水分析

考虑枫树坝水库上游水电工程的影响,时入库洪水系列进行相应还原以得到天然洪水过程,就新的入库洪水系列和历史洪水系列,采用优化准则适线和经验适线法,进行洪峰和洪量频率分析研究,并分析和论证了设计成果的合理可靠性.为现在正在开展的水库汛限水位复核论证提供了可靠依据,对水库防洪调度、科学决策以及水资源可持续开发利用具有重要意义.     

考虑上游水利工程影响的枫树坝水

考虑枫树坝水库上游水电工程的影响，对入库洪水系列进行相应还原以得到天然洪水过程，就新的入库洪水系列和历史洪水系列，采用优化准则适线和经验适线法，进行洪峰和洪量频率分析研究，并分析和论证了设计成果的合理可靠性.为现在正在开展的水库汛限水位复核论证提供了可靠依据，对水库防洪调度、科学决策以及水资源可持续开发利用具有重要意义.     

赣江峡江水库洪水分期研究

研究水库流域洪水分期特性，实现水库分期控制运用，对于在确保防洪安全的前提下提高综合利用效益具有重要意义。以赣江峡江水库为研究对象，基于代表性水文站（峡江水文站）1957-2017年逐日平均流量、年最大洪峰流量资料，采用成因分析法、水文特征值统计法和变点分析法研究洪水汛期分期规律，并进行对比分析。结果表明，赣江流域暴雨洪水主要集中在4-9月，4-6月份洪水由锋面雨形成，7-9月份洪水一般由台风雨形成。从成因分析上看赣江中下游流域洪水具有明显的季节性变化规律，可将4-6月作为主汛期，7-9月作为后汛期。水文特征值统计法和变点分析法这两类定量分析方法分期结果基本一致，汛期分期结果较为合理和稳健，峡江水文站的大洪水主要集中在5月和6月，频率分别为24.59%和39.34%,7月的前半月（7月1日-7月15日）出现较大量级洪水的概率仍然较大，可将4月初-7月上中旬作为主汛期，7月中下旬-9月底作为后汛期。结合多种途径分析结果，从偏安全的角度，同时考虑管理方便和习惯，拟定峡江水库主汛期为4月1日-7月15日，后汛期为7月16日-9月30日。在划分的主汛期内年最大洪峰被内包，洪水发生次数最为频繁，而...     

水库(群)发电优化调度计算的并行策略研究

为有效缩短水库(群)优化调度求解的计算时间,近些年来学者们对水库(群)优化计算的并行策略展开了相关研究,基于大系统分解协调方法提出了串联水库群中长期发电优化调度的异步并行计算。之后以李仙江两水库组成的串联水库群为例,在其中长期发电优化调度中,对分解协调异步并行计算方法进行了相关验证。该新型并行策略在解决混联水库群优化调度问题中为提高计算效率提供了新的研究与应用方向。     

富春江入库控制断面水位计算方法研究及误差分析

近年来受人类活动影响,富春江流域下垫面因子发生重大改变,传统水位流量关系无法应用。为应用水位比降法推求入库控制站有效入库流量,首先要对水位资料进行分析计算。以圣维南方程组为理论基础建立水动力学模型,考虑河道糙率的空间变异性,根据已有资料对富春江水库上游河道进行概化,模拟计算2013年女埠站洪水水位过程。同时采用经验相关法建立水位关系函数求解女埠站水位。2种方法模拟计算精度皆较高,水动力学方法在验证期洪峰模拟上优于经验相关法,而后者在洪水过程模拟上的确定性系数更高。由计算结果误差分析可知考虑水力要素时间变异性的水动力学模型能更好拟合退水过程,值得深入研究。     

改进的Fisher最优分割法在汛期分期中的应用

针对以往汛期分期的方法存在考虑因素单一、主观性强的缺点,引进Fisher最优分割法,同时利用主成分分析法计算出各指标的权重,以改进原Fisher把每一个指标权重看作相等的缺点。以吴城水库为例,使用该改进的方法对吴城水库汛期进行划分,并与模糊集合分析法进行比较。结果表明,该方法可信,符合实际。     

长江宜昌——九江站间水流传播时间分析

根据河道水流传播时间国内的研究现状,分析了影响水流传播时间的因素.研究区间是长江干流宜昌站至九江站:宜昌站作为上游研究站,三峡水库的出流控制站;九江站作为下游研究站,鄱阳湖区长江干流来水的控制站.应用相应水位法计算宜昌站-九江站水流传播时间,根据天然河道水流波的传播原理,结合三峡水库调度对水流传播时间的调控,用实测水位流量资料分析水流传播时间的变化规律.以上、下游站的洪峰水位建立相应关系,并用水力学方法计算了水流传播时间,为长江水库防汛抗旱调度提供一定的依据.     

汛期洪水分期研究

以某水库为研究实例,分析了暴雨量值、暴雨日数等的时程分布规律,提出了采用分形理论进行汛期分期的定量计算方法,以水库历年汛期日最大流量为研究系列样本,以每半个月为计算步长,以分形维相对差5%为临界值,得到新的汛期分期。计算结果表明本文所提计算方法合理可行,为汛期分期划分提供了一种新的思路。     

基于MOLA的水库群实时防洪多目标优化调度模型

水库群实时防洪优化调度作为一种重要的非工程措施,可以通过较少的投入降低洪水灾害带来的损失,起到流域防洪减灾作用。考虑了各水库自身安全和下游防洪点安全,以下游防洪控制断面最大过水流量最小、各水库最高水位最低为目标函数,建立了水库群实时防洪多目标优化调度模型;引入“滤波算子”,提出一种改进多目标利希滕贝格算法（Multi-Objective Lichtenberg Algorithm,MOLA）,进行模型求解,得到水库群实时防洪调度多目标方案集,增强优化调度解在防洪调度实际应用中的可操作性;最后,提出一种基于层次聚类和Pareto前沿物理意义的综合筛选法,对Pareto前沿上的众多调度方案集进行聚集和筛选,选取有限代表解供决策者进行选择,增加防洪决策的聚焦性。研究以淮河史灌河水系为例,进行了水库群实时防洪多目标优化调度模型的应用研究,结果表明：基于改进MOLA的水库群实时防洪多目标优化调度模型计算效率高、实用性较强;采用梯度分析法定量分析了鲇鱼山水库最高水位、梅山水库最高水位、蒋家集断面最大过水流量之间的多目标互馈关系,结果表明梅山水库水位变化对蒋家集断面的组合流量影响更为显著,梅山水库可...     

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。     

自优化模拟模型在珠江流域骨干水库群抑咸调度中的应用

近年来,由于河口地区成潮上溯,珠三角地区供水形势日趋严峻。珠江流域骨干水库群作为一复杂的混联系统,如何在满足水库综合利用需求下实现抑咸调度是亟须解决的重要科技问题。控制节点抑成目标流量为约束,将数学模拟与优化方法相结合,利用自优化技术,建立珠江流域骨干水库群抑成调度的自优化模拟模型。并以特枯年份实测资料进行算例分析,研究成果表明该模型仿真程度好,计算速度快。     

指标权重算法对Fisher最优分割在水库汛期分期中的影响研究

汛期分期是水库洪水资源利用的重要内容之一,Fisher最优分割被广泛用于汛期分期研究,但指标权重对Fisher最优分割结果的影响程度尚不明确.以信江流域七一水库为例,比较了变异系数、熵权、主成分分析3种方法计算指标权重结果的差异及其对Fisher最优分割结果的影响.结果表明:3种指标权重计算方法均适用于在Fisher最...