径流预报对辽河流域水库群调度的不确定影响分析

为充分发挥水库群供水、发电等综合效益,耦合水量调度自适应模型和蒙特卡洛风险估算方法对辽河流域内主要大型水库群调度效益与风险受径流预报影响的不确定性进行探讨。结果表明:径流预报不确定性与水库群效益、风险指数呈现相关度较高二次凸函数关系,相关系数达0.6以上,相同径流预报精度下,水库群供水风险指数最高。研究成果对于水库群调度的科学性具有参考价值。

水库群调度规则相关研究进展

从表现形式和研究方法两个层面对水库群调度规则的相关研究进展进行了文献回顾和总结分类;归纳了"总—分"模式的调度规则表现形式,划分了"优化-拟合-修正"和"预定义规则+(模拟)优化模型"的两大类调度规则研究方法;在此基础上分析相关层面研究所存在的一些问题,并指出未来需要进一步加强研究的方向。

基于WebGIS的水库群调度拓扑设计分析与应用

长江流域水系复杂,防洪范围广,控制性水库的防洪调度目标具有多元化、多区域分布等特征,水库在流域内的分布各式各样,各种调节能力的水库以串联、并联等多种形式互相连接,具有复杂的空间拓扑关系。为快速清晰地判断防洪对象、水库群以及水系的干支流、上下游拓扑关系,利用基于对象关系数据库的Web GIS网络分析模型,有机结合图形数据和属性数据,以长江流域为例,选取多个水库、断面及防洪对象构建简洁高效的网络拓扑关系,实现复杂水网的可视化和智能化,从而提高水库群联合调度的决策效率和智能效果。

水库群调度效益与风险综合影响定量分析

文章结合自适应水量调度模型和蒙特卡洛风险估计方法,探讨径流预报不确定性对辽宁地区水库群调度效益及风险综合影响,并在此基础上定量分析不同径流预报精度和调度风险评价之间的关系。研究结果表明:水库群调度效益和风险指数与径流预报精度总体呈现凸二次函数变化关系,两者的拟合度均在0.65以上,相关度较高。研究成果对于水库调度效益和风险评估具有参考价值。

动态规划-禁忌搜索算法在水库群调度中的应用

针对水库群调度这一多约束条件、动态的、非线性的优化问题,引进了动态规划-禁忌搜索(DP-TS)算法进行求解。首先利用动态规划(DP)算法求出调度的一组发电流量优化解,其次将DP算法得出的解作为禁忌搜索(TS)算法的初始值,以降低TS算法运行时间和增强其全局寻优的能力。以锦屏一级二滩梯级水库群为例,用上述提出的组合算法进行优化求解,结果表明该法效率高,优化结果良好。

多目标水库群调度的性能评价模型

阐述了流域系统中多目标水库群调度的性能评价模型的建立过程。提出的方法可用来计算每座水库为满足不同目标所分配的泄水量,制定河流强制泄流量的合理分配方案,并进行多目标调度系统性能评价。引入系统性能指标(SYSPI)来衡量系统整体性能。采用与模拟模块相关联的一种搜索算法实现SYSPI的最大化。介绍了该方法在印度讷尔默达河水系水库群中的应用情况。

分水江流域水库群防洪不同业务需求的优化调度算法

目前,关于流域水库群防洪优化调度研究较多关注的是优化算法本身的效率和效果问题,而关于适配某些特定业务需求的不同优化调度算法的研究相对较少,从而影响了其调度系统平台的实用性。根据分水江流域防洪实际业务场景的特定需求,提出了常规优化、堤防安全优先、水资源存量优先3套不同的水库群防洪联合优化调度方案,采用不同约束条件的遗传算法,实现了不同调度方案的多目标寻优,并结合水文-水动力模型预演了不同调度方案的实施效果。通过两场实际洪水验证,该算法具有良好的精度和实用性,能够保证满足不同业务场景需求,并可进一步发掘分水江流域水库群的防洪潜力,提高流域水库群的调洪、蓄洪能力。

滦河水库群联合调度探索与实践

随着国家水网战略不断推进,滦河流域水工程调度坚持系统观念,不断优化和拓展调度方式和目标,积极实施水库群联合调度探索与实践,逐步形成了潘家口、大黑汀、桃林口水库相互补充、相互调剂的联合调度运用方式,保障滦河流域防洪安全、供水安全和生态安全。以潘家口、大黑汀、桃林口水库联合调度探索和实践为例,探索分析流域水工程联合调度的原则、机制,并结合近年水库群联合调度实践经验,提出了面临的问题及工作建议,为今后构建滦河流域水工程联合调度协作机制和联合调度决策提供参考依据。

永定河流域多水源配置与水库群优化调度

针对流域水资源系统中以“面”为主的多水源配置和以“线-点”为主的水库群调度耦合问题,提出多水源配置与水库群优化调度相耦合的二层结构方法。以永定河流域为研究实例,提出包括供水规则、引水规则、多水源供水策略以及共同供水任务分配策略的多水源配置与调度规则,以此建立多水源配置与水库群优化调度模型,分析多水源供水和不同需水情景下的调度方案,以及最优方案下的供水效益。结果表明:永定河流域考虑本地水、引黄水、南水北调水和再生水的多水源供水与节水相结合的情景方案为最优方案,生活用水保证率均大于99%,工业用水保证率均大于97%,灌溉分区供水保证率为76.7%~90.2%(除桑干河上游外),三家店断面生态供水保证率为96.3%;通过多水源供水和节水策略,可以极大地改善用水户的供水效益和保障三家店断面生态水量需求。本文方法可为流域多水源配置与水库群优化调度研究提供借鉴。

基于图论的韩江流域水库群生态调度

采用水文学方法计算了韩江流域干支流重要控制断面的生态流量目标;基于图论原理,根据流域内干支流水系特征、重要水利工程和控制断面分布情况构建了韩江流域河网图模型;考虑河段区间来水、河道外取水、引调水等边界条件以及流域水库群水量调蓄作用,开展了河网水量平衡计算,确定了河网节点流量。通过计算水库坝址所在断面的天然生态基流,提出了耦合最小生态下泄流量要求的水库常规调度规则;借鉴大系统聚合-分解思想,提出了韩江流域河网图模型迭代优化求解思路;通过选取不同典型年来水过程,评估了常规调度情况下控制断面生态流量保障程度,并在此基础上进行优化调度,分析流域水库群生态调度保障潜力。结果显示,耦合最小生态下泄流量要求的水库常规调度规则能够让水库在独立运行的情况下,基本保障不同来水条件下的控制断面生态流量需求;韩江流域水库群可通过开展联合优化调度满足控制断面生态流量需求;基于图论方法开展流域水库群生态调度具有可行性和实用性。

考虑河道内生态需水与径流情势的水库群优化调度

针对目前水库生态调度研究重点考虑河道内生态需水量保障单一目标,忽略河道天然径流情势恢复的问题,将水文改变指标(IHA)分为两类,分别量化河道内生态需水与径流情势,定义河道内生态缺水量最小和河道天然径流情势贴合度最大双生态目标,结合河道外社会经济供水目标,构建水库群多目标优化调度模型,对我国南方某水库群开展实例研究。结果表明:基于双生态目标调度模型优选的均衡调度方案可在保障河道外主要用水对象供水保证率不低于95%的同时,使河道内目标生态需水保证率达到91.67%;构建的模型能有效兼顾社会经济和河流生态环境效益,提升河道天然径流情势贴合度,与只考虑河道内生态需水的水库群调度模型相比,更有利于河流生态保护。

耦合扰动控制的黄河梯级水库群多过程协同调度关键技术

1研究背景黄河梯级水库群调度具有高维非线性以及多目标、多过程等特征,加之影响调度的扰动因素多、作用机制复杂、控制难度大,水库群调度下流域供水、河道输沙、水力发电、河流生态等过程间存在复杂的竞争与协作关系,面临不同目标与过程、单库与梯级、常态调度与实时扰动的矛盾,如何控制扰动、协同调度,实现“一水多用”提高水资源综合效益的一直是世界水利科学与系统科学交叉研究的前沿问题。

基于多种群引力粒子群算法的金沙江下游-三峡梯级水库群优化调度

金沙江下游—三峡已形成六库联合调度格局,调度维数增多,约束庞杂交织,优化目标多样,给调度方案制定带来极大困难。针对传统粒子群算法求解调度模型寻优能力不足的难题,提出多种群引力粒子群算法,建立优化调度模型并应用改进算法求解。算法测试和应用结果表明,多种群引力粒子群算法寻优性能更加先进,更适用于求解梯级水库优化调度问题。实例表明,上游龙头电站通过减少自身发电量可以使下游电站和梯级发电量增加。

梯级水库群联合调度关键技术发展历程与展望

水库调度是实现水资源优化配置的重要方法和有效举措,能有效缓解区域干旱、洪涝等自然灾害,对于实现可持续发展水资源战略具有重要支撑作用。经过多年的理论创新与技术发展,水库群系统调度已经形成了较为完整的框架。水库群调度的先驱者们已经开展了大量卓越的工作,在传统技术的发展,及在针对新问题的理论突破上都做出了重要的贡献。本文旨在于综述水库群调度研究的发展历程,总结当前国内外水库调度领域的热点问题,并探讨未来水库群调度研究的发展方向。

基于雨洪资源利用的水库群联合调度研究

为了研究将沭河流域小仕阳水库地表水、袁公河雨洪资源调水入付疃河流域日照水库,通过日照水库调蓄后再供至日照城区(即利用水库群联合调度雨洪资源),分析计算沭河流域的雨洪资源利用量,测算水库调度用水量。日照水库雨洪资源利用和水库群联合调度案例应用表明:雨洪资源利用和水库群联合调度技术,增加了系统对雨洪利用量,对日照市增加雨洪利用量、减少缓解城市缺水、最大限度实现日照市的水量平衡,具有重要的社会和经济效益。

水电系统及水库库群优化调度的非线性网络法

利用水电系统各机组出力的非线性目标函数，结合各水库流量和库存量具有的网络流特点的约束，采用非线性网络规划对各水电站出力或水库水量进行优化调度．本计算方法可充分计及各种因素，具有速度快、收敛精度高、占有内存少的特点．

2023年珠江流域(片)水旱灾害防御暨水库群联合调度总结会在长沙召开

2023年12月7日,珠江委在湖南长沙组织召开2023年珠江流域(片)水旱灾害防御暨水库群联合调度总结会,学习贯彻习近平总书记关于防汛救灾工作的重要指示批示精神,全面落实水利部关于强化流域治理管理和水旱灾害防御工作的部署要求,总结交流近年来流域水旱灾害防御和水库群联合调度工作经验,研究推进当前和今后一个时期珠江水旱灾害防御重点工作。珠江委主任王宝恩、水利部水旱灾害防御司副司长张长青出席会议并讲话,湖南省水利厅厅长罗毅君致辞。珠江委副主任胥加仕主持会议。

西江骨干水库群抑咸调度的自优化模拟模型

随着近年来珠江河口地区咸潮上溯,西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需解决的重要科技问题。为此,以控制节点抑咸流量为目标,将模拟与优化方法相结合,利用自优化技术,建立了西江流域骨干水库群抑咸调度的自优化模拟模型。并以特枯年份实测流量进行算例分析,研究成果表明,所建模型仿真程度高,计算速度快。

基于改进PSO算法的跨流域水库群联合调度图优化

针对跨流域水库群优化调度具有高维非线性和动态性的特点,提出一种改进粒子群优化算法用于跨流域水库群引(调)水与供水联合调度图的求解.该算法针对基本粒子群优化算法易陷入局部最优且进化后期收敛速度慢的缺陷,引入交叉和变异策略、模拟退火策略和反射边界策略,以增加种群的多样性并提高算法的进化速度和全局搜索能力.数值测试证明了该算法用于求解高维复杂优化问题的有效性,实例研究也表明该算法提高了整个系统的供水与引水效益,是一种优化复杂水库群联合调度高效实用的方法.

白山、丰满水库群实时洪水联合调度系统设计与开发

利用面向对象程序设计技术，在中文窗口平台下，设计开发了功能齐全、界面友好、操作灵活、信息丰富，具有很强实用性的白山、丰满水库群实时洪水联合调度系统，可迅速完成从实时遥测降雨信息的采集到两库产、汇流预报和洪水联合调度方案的制定、评价、选择的全过程，简要介绍了系统开发策略及系统设计中的一些主要关键技术及其实现过程，对开发其它水库及水库群防洪调度系统具有重要参考价值。