考虑未来径流变化的丹江口水库多目标调度规则研究

气候变化会引起水文循环和入库径流变化,改变当前水库各调度目标的制约关系,影响水库调度规则。考虑未来径流变化对水库调度的影响,推求相应的水库多目标调度规则对未来水库管理有着重要意义。本文以丹江口水库为例,建立了考虑未来径流变化的多目标优化调度模型。以全球气候模式(GCM)模拟结果作为未来气候变化情景,将降尺度处理后的气象要素输入可变下渗能力(VIC)模型预测丹江口水库未来入库流量序列,采用非支配排序遗传算法(NSGA-II)算法推求多目标调度函数集,结合设计的水库调度图得出兼顾丹江口水库供水和发电的多目标调度规则。通过对比分析发现,目前的调度规则不能很好地适应未来径流变化,而考虑未来径流变化的多目标优化调度规则能有效协调供水和发电的矛盾。以发电和供水为主两种不同调度规则对各目标的影响存在差异,其中主要考虑供水的调度规则能显著提高(18.7%)水库的供水量。

丹江口水库设计洪水复核及偏大原因分析

将丹江口水库坝址洪水系列延长至2014年,对丹江口水库的最大历史洪水进行了重新考证,分别采用P3/CF和P3/LM模型对设计洪水成果进行复核,并基于复核后P3/CF模型的成果推求设计洪水过程线,再通过调洪演算推求汛限水位。利用世界各国大洪水记录外包线计算了可能最大洪水,研究汉江流域发生的古洪水,并进行对比分析。结果显示:把历史洪水的最大历史考证期延长至625年,两个模型的平均设计值与初期设计成果相比,千年一遇洪峰和7日洪量设计值分别偏小了10.37%和13.30%。建议丹江口水库设计和校核洪水分别取58000m3/s和80500 m3/s,汛限水位抬升2.0 m,在确保防洪安全的前提下,可显著地提高水库的综合利用效益。

考虑生态流量的梯级水库柔性决策研究

研究了生态流量对梯级水库调度柔性决策的影响,建立了以梯级水库发电量最大和满足发电保证率为目标,且考虑河道生态用水的水库优化调度模型,借鉴异轨同效研究成果,采用了改进的动态规划法对模型进行求解.结合调度中发电量、弃水量和发电保证率与生态流量相关关系,分析了生态流量对水库调度决策空间的影响,验证了改进动态规划法在水库调度应用中的稳定性.结果表明:生态流量的变化改变了水库调度的决策范围,尤其是枯水期水库调度的决策范围,而改进的动态规划法能在决策空间改变情况下产生稳定合理的计算结果.