水库分期汛限水位的优化设计研究

水库分期汛限水位方法利用洪水的季节性特征,能有效地缓解水库汛期防洪和兴利间的矛盾。从分期频率和年频率的关系出发,探讨现行分期汛限水位方法往往不能达到指定防洪标准的问题,指出分期汛限水位设计中存在的最优性。在不降低水库防洪标准的前提下,基于分期设计洪水调洪演算结果,提出了优化设计分期汛限水位的模型与解法;结合五强溪水库分期汛限水位设计实例,说明了分期汛限水位优化设计模型通过稍微降低主汛期的汛限水位,可获得一定的防洪效益,换取汛前期、汛末期汛限水位的较大幅度抬高,从而提高水库整个汛期的兴利效益,在不降低水库防洪标准的前提下,实现洪水资源利用率的最大化。

不同补偿调度方式下三峡水库分期汛限水位控制

在径流统计分析的基础上,确定三峡水库汛期分期,并分别研究了两种防洪补偿调度方式下的各分期汛限水位。初步分析结果认为,在满足原设计防洪安全要求的前提下,对荆江河段防洪补偿的调度方式,则三峡水库汛期汛前期汛限水位155 m,主汛期汛限水位维持145 m不变,汛末期水库运行水位为155 m;对兼顾城陵矶地区防洪补偿的调度方式,则汛前期汛限水位151 m,主汛期汛限水位维持145 m不变,汛末期汛限水位为147 m。这样的分期控制汛限水位不仅可以满足防洪要求,而且可以提高洪水资源的利用率。

分期汛限水位和设计洪水位的确定方法

提出用组合频率法和库水位法推求分期汛限水位和设计洪水位 ,并以广东新丰江为例 ,采用以上两种方法确定分期汛限水位和设计洪水位 ,为水库分期运用提供了可靠的依据 ,大大提高了新丰江水库的发电效益。

石梁河水库分期汛限水位研究

洪水资源利用是缓解缺水地区水资源紧张的一个有效途径,大中型水库在利用洪水资源时,一般需要对汛期限制水位进行调整。以江苏省连云港市石梁河水库为例,根据其防洪调度方式及判别条件,结合水库的具体情况统筹考虑与水库调洪有关的各种因素,基于水库现状汛期分期,推求水库各分期的设计洪水,然后通过调洪演算确定石梁河水库各分期的汛限水位,并对水库实施分期汛限水位后的效益进行了分析计算。结果表明,石梁河水库采取分期汛限水位后,在几乎不增加额外成本的情况下,年均增加蓄水量11 125×104 m3,水库的洪水资源利用效益得到了显著提高。

考虑溪洛渡水库调蓄影响的向家坝分期汛限水位研究

针对梯级水库建成后,上游水库调蓄对下游水库汛限水位影响的问题,以溪洛渡-向家坝梯级水库为研究对象,根据溪洛渡汛期调度规则对向家坝入库径流进行还现计算后,引入近似熵法对天然径流条件和考虑溪洛渡水库调蓄影响的向家坝水库进行汛期分期,进而对调蓄前后分期汛限水位进行计算,并对其防洪风险和发电效益进行分析。结果表明,考虑溪洛渡水库调蓄影响,向家坝可由过去单一汛限水位设置为前汛期375.6m、主汛期373.8m的分期汛限水位,在不增加防洪风险前提下,采用分期汛限水位较原设计汛限水位汛期可增加发电量4.65×10^(6)KWh。研究可对梯级水库汛限水位的确定提供理论支持。

基于一维水沙模型的多沙水库分期汛限水位选择

为提升多沙水库的发电效益、选择合适的分期汛限水位,应用一维非均匀流不饱和输沙模型,结合某多沙水库现行调度规程,模拟了该水库在多种拟定分期汛限水位方案下水流、泥沙等因素的长期变化过程,计算了各方案总库容、有效库容淤损率及多年平均发电量等指标,并综合考虑提升水库发电量和保证水库防洪安全方面目标对各方案进行比选,确定了该水库的最佳分期汛限水位方案。该方案可在一定的泥沙淤积水平年内提升水库的发电效益,并通过预泄调洪方式以保障其防洪安全。

大伙房水库分期汛限水位的确定

在汛期模糊分期的基础上,依据汛期分期模糊隶属度,确定大伙房水库汛期各天的汛限水位,并将之与实际防洪限制水位对比分析。结果表明,基于模糊集合理论确定的汛限水位在不增加防洪风险的前提下能提高水资源利用率,增强汛限水位动态控制的可操作性。

利用年内洪水统计特性计算设计洪水和分期汛限水位新方法

传统的设计洪水确定方法往往导致一些水库在汛期弃水而汛后又无水可蓄,造成洪水资源的极大浪费.为更好地提高洪水资源利用率,基于暴雨洪水的物理成因和统计规律分析,提出采用年内洪水统计特性变化规律来确定设计洪水和各分期汛限水位的新方法,结合实例说明该方法在汛限水位动态控制中的实用性和可行性.与传统方法相比,新方法不仅可给出设计洪水和分期汛限水位值,而且当发生一次大洪水后,能在调度决策进程中为决策者提供未来发生洪水的概率分布.但是,该方法的适用性尚需大量资料验证,还不能作为确定“汛限水位动态控制范围”的主要依据.

水库汛期分期及分期汛限水位研究综述

利用分期汛限水位进行分期水库调度是同时满足防洪要求和水资源利用需求的有效手段,而汛期分期决定了分期汛限水位的合理性.因此,分期水库调度的两个关键问题是:汛期分期的划分;分期汛限水位的确定.本文就水库汛期分期的划分方法及分期汛限水位的确定方法进行阐述.阐述国内水库汛期分期和分期汛限水位的发展历程,总结其方法并进行了对比,并得出对其成果的看法和展望,以便使水利工作者在今后确定汛期分期和确定分期汛限水位的工作更高效.

乌江彭水水库分期汛限水位探究

在保证防洪安全的前提下,根据不同的洪水分期,设定水库不同的汛限水位,可使水资源得到充分的利用。根据影响乌江流域整个汛期降水的天气环境条件及彭水水文站实测洪水峰量大小和出现时间等规律的统计,将8月20日确定为彭水水库主汛期和后汛期的分界点,并推求了彭水水库的分期设计洪水。分析结果表明,在不增加库区淹没损失、满足水库下游防洪要求及不影响枢纽防洪安全的前提下,将彭水水库后汛期8月21~31日的水库防洪限制水位提高到292 m,可增加电站的年平均发电量约0.23亿k W·h。

基于水库分期汛限水位的研究设计分析

我国很多地方的降水恰逢汛期,并且整个汛期期间的降水总量约占全年降水量一半以上。若采用单一的汛限水位法治理洪水,设定汛期时间段内每天的抵御最大数值解决洪水泛滥问题,可能引起洪水资源的浪费,也妨碍汛末蓄水。水库分期汛限水位这种方法利用洪水自身的季节性特点,在某种程度上可以缓解水库汛期防洪与兴利二者之间的矛盾。文章以辽宁省境内本溪桓仁桓龙湖水库为例,研究分析了水库分期汛限水位的设计理论及方法。

汾河水库分期汛限水位控制方案研究

水库的汛限水位是下游防洪保证的重要调洪设定参数,它的合理选取关系着汛期和旱季水库重要功能的正常发挥。结合汛期不同时段的洪水特征,采用不同分期的汛限水位,对于发挥水库调洪功能尤其重要。本文对汾河水库分期汛限水位控制方案进行研究,在水库分期汛限水位既定方案的基础上,按照现行防洪调度规则,分别拟定4个汛后期汛限水位作为起调水位进行分析计算,得到水库汛后期汛限水位分期控制方案。本研究对于缓解当地水资源矛盾,充分利用汾河水库汛期洪水资源、发挥水库效益具有一定的科学价值和现实意义。

汤河水库分期汛限水位方案效益分析

水库汛期的蓄水担负着城市供水、工农业供水、发电等兴利任务。科学合理地优化水库分期汛限水位,是保障水库供水量和防洪安全的有效手段。以汤河水库为研究对象,提出水库分期汛限水位优化方案,并对调整分期汛限水位后水库增容产生的效益进行分析。

门楼水库分期汛限水位动态控制运用

门楼水库作为烟台市的主要水源地,在保证水库工程安全运行的前提下,对汛限水位实施动态控制对于缓解烟台市水资源紧缺的局面、提高其洪水资源利用率具有重要的意义。通过介绍门楼水库分期汛限水位动态控制研究成果在2007年8月中旬该水库出现的最大洪水中的成功应用,分析了应用该方案所取得的防洪效益、经济效益及社会效益。

黑河金盆水库汛期分期及分期汛限水位研究

水库汛期限制水位设置的是否合理是决定洪水资源化利用的关键所在。水库传统上使用的常规调度方式大多基于单一的汛限水位值进行,单一汛限水位模式下水库的洪水资源利用率有限且可能存在部分兴利库容浪费问题。以黑河金盆水库为研究对象,基于2003年~2021年共19年洪水系列资料数据,使用改进的模糊集法对水库控制流域的汛期划分进行了研究。基于推求的金盆水库汛期经验隶属频率结果 ,表明流域内6月1日~7月19日为前汛期,7月20日~9月20日为主汛期,9月21日~10月31日为后汛期。在分期结果基础上,求出汛期的分期设计洪水,结合调度规则进行调洪演算得到分期汛限水位,分别为前汛期汛限水位为594 m,主汛期汛限水位为591 m,后汛期汛限水位为594 m。考虑水库的预报调度系统,主汛期的汛期后段可划分为9月1日~9月10日汛限水位为592 m、9月11日~9月20日汛限水位为593 m。

用多目标遗传算法优化设计水库分期汛限水位

水库分期汛限水位利用洪水的季节性规律，可在不降低水库防洪标准的前提下，显著提高水库兴利效益．论述了优化设计分期汛限水位的必要性、基于模拟调度优化设计分期汛限水位的可行性．以防洪、发电、航运等多目标来评价分期汛限水位方案，以不降低水库防洪能力为约束条件，建立了优化设计模型．对简单遗传算法进行了多目标评价、引入共享函数、线性变换适应度函数、优解保持策略、重新洗牌等改进，建立了一种改进的多目标遗传算法，用以优化设计分期汛限水位方案．以三峡水库为研究背景，采用混合编码方法描述分期汛限水位方案，利用1882-2003年宜昌站汛期的实测日流量资料进行模拟优化，得出了较优的分期汛限水位方案．计算结果表明，分期汛限水位优化设计能权衡防洪与兴利之间的关系，在满足防洪要求的前提下，显著提高水库兴利效益．

考虑溪-向梯级调蓄影响的三峡水库分期汛限水位研究

针对运行期溪洛渡、向家坝梯级水库调蓄引起的三峡水库入库洪水规律改变,进而导致设计汛限水位不合理的问题,开展三峡水库分期汛限水位研究。首先根据溪洛渡、向家坝水库调度规则得到向家坝水库下泄流量过程,进而采用多维Copula函数对向家坝-三峡区间干支流洪水的峰现时间和洪峰量级遭遇情况进行分析,还现计算三峡水库入库流量,最后采用数理统计法和改进Fisher最优分割法进行汛期分期,调洪计算分期汛限水位,并对防洪风险和兴利效益进行比较分析。研究表明,考虑溪-向梯级水库调蓄影响的三峡水库汛期可分为3期:6月10日~6月30日为前汛期、7月1日~8月31日为主汛期、9月1日~9月30日为后汛期,对应汛限水位分别为159.1、148.7、159.2 m。在不增加防洪风险的前提下,汛期可增加蓄水量180.20×10~8 m~3、发电量10.33×10~8 kW·h。

汛限水位分期控制方法在石岩水库的应用

汛期分期划分及分期设计洪水的推求是分期汛限水位确定的关键。针对传统汛期分期方法主观性较强及分期设计洪水推求中分期防洪标准偏低的问题,以石岩水库为例,引入Fisher最优分割法进行汛期分期,将其结果与利用数理统计法划分的汛期分期进行对比分析,结果表明该方法可靠且分期方案合理。基于汛期分期结果,采用Copula函数推求分期设计洪水频率与防洪标准之间的关系,计算出各分期设计洪水值。此方法弥补了现行分期设计洪水中存在的不足,为合理确定分期汛限水位提供了科学依据,有利于提高水库的综合效益。