一种基于改进长系列法的水库多级调度图编制方法技术

本发明专利技术涉及一种基于改进长系列法的水库多级调度图编制方法，其特征在于，其步骤包括：(1)根据供水任务，计算水库综合供水流量；(2)进行长系列径流调节计算，初拟兴利库容；(3)逆时序绘制水库水位线；(4)定义两种破坏年份；(5)统计破坏年份，计算供水保证率，若不满足要求，则重复步骤(3)至(5)，确定兴利库容；(6)以保证供水流量逆时序计算水位线，取上包线作为上调配线；(7)以折减供水流量逆时序计算水位线，取上包线作为下调配线；(8)以保证供水流量顺时序计算水位线，取下包线作为限制供水线；(9)绘制水库多级调度图。本发明专利技术能够解决传统水库多级调度图编制方法的不足，为多重任务水库的运行提供有效的指导。库的运行提供有效的指导。库的运行提供有效的指导。

【技术实现步骤摘要】
一种基于改进长系列法的水库多级调度图编制方法


[0001]本专利技术属于水利水电工程
，特别是涉及一种基于改进长系列法的水库多级调度图编制方法。

技术介绍

[0002]水库调度是水库运行管理的核心环节，其调度方式分为常规调度和优化调度两种，在实际运行中一般采用常规水库调度图进行水库综合调度。然而，现有的水库调度图编制方法未能实现径流调节计算与调度图编制的协调统一，绘制的结果存在一定的偏差，且大多是针对单一兴利任务的水库。综合利用水库不同的调度任务对应有各自的调度线，编制过程更为复杂。目前国内与此相关的规范为《水库调度设计规范》(GB/T 50587
‑
2010)和《水利工程水利计算规范》(SL104
‑
2015)，但两者对于水库调度图的编制方法尚未统一，且存在如下问题：
[0003](1)《水库调度设计规范》(GB/T 50587
‑
2010)和《水利工程水利计算规范》(SL104
‑
2015)均采用代表年法进行多级调度图的绘制，但关于代表年的选择，两者存在差异，前者是以年来水量或年用水量接近设计保证率的年份作为代表年，后者则是根据丰、枯水期水量接近保证率的原则选择代表年。这两种方法尽管在一般情况下选取的代表年基本一致，但如遇到径流系列变化较大、丰枯季划分困难和年用水量变化较大的长系列径流资料时，就会导致选择的代表年存在差异。
[0004](2)当天然径流年内丰枯变化显著、来水过程和用水过程差别较大时，尽管当年的水库可供水量满足用水量要求，但会出现部分月份因用水量变化较大无法满足当月供水任务的破坏问题，《水库调度设计规范》(GB/T 50587
‑
2010)和《水利工程水利计算规范》(SL104
‑
2015)均未考虑此种破坏情况。
[0005](3)《水库调度设计规范》(GB/T 50587
‑
2010)和《水利工程水利计算规范》(SL104
‑
2015)对于调度线的绘制也存在不同，前者采用全部破坏年份的上包线作为降低供水线，而后者则是采用代表年份的下包线作为降低供水线。同时，采用代表年法绘制的水库多级调度图，在绘制完成后还需依据人工经验，进行长系列径流调节复核，以确保达到具体供水任务保证率要求。
[0006]因此，有效解决水库多级调度图编制的技术难题是实现水库综合利用根本保证。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为克服现有技术所存在的问题而提出一种基于改进长系列法的水库多级调度图编制方法。本专利技术通过具体定义供水破坏年份的两种水位线情况，利用长系列调度线和水库特征水位线选择破坏年份，明确给出上、下调配线和限制供水线的绘制方案，不仅能够在达到设计保证率要求的同时降低破坏深度，而且还能使多级调度图一次性绘制成功，避免人工检验和调整的繁杂，为实现水库综合利用提供技术支撑。
[0008]根据本专利技术提出的一种基于改进长系列法的水库多级调度图编制方法，其特征在
于，包括如下具体步骤：
[0009]步骤(1)：根据综合利用水库具体供水任务的设计保证率和用水要求，计算水库在具体来水频率P下的综合供水流量Q
s
，所述设计保证率为年保证率或历时保证率，设计方式如下:
[0010]a.将具体供水任务的设计保证率统一转换为年保证率形式；
[0011]b.拟定具体供水任务的保证供水流量，根据具体供水任务的用水要求，确定其降低供水折减系数α
i
及对应折减供水流量Q
zi
；
[0012]c.在前两步的基础上，对具体来水频率P，采用如下公式(1)计算承担n项具体供水任务的水库综合供水流量Q
s
：
[0013][0014]公式(1)中：Q
s
为综合供水流量；Q
i
(i＝1～n)为第i项供水任务的保证供水流量；α
i
(i＝1～n)为第i项供水任务的降低供水折减系数；P为来水频率；P
i
(i＝1～n)为统一转换后的第i项供水任务相应的设计保证率，其中P1>P2>
…
>P
i
…
>P
n
，P
n
为具体供水任务的设计保证率最小值；
[0015]步骤(2)：利用长系列径流资料，进行长系列径流调节计算，对长系列兴利库容排频，选择不小于设计保证率最小值的最小频率对应的兴利库容作为初拟水库兴利库容；
[0016]步骤(3)：对长系列年份按照具体供水任务保证供水流量，从供水期末死水位开始，逆时序绘制各时段水库水位线，直至蓄水期初回落至死水位；
[0017]步骤(4)：定义破坏年份，该破坏年份分为两种：第一种破坏年份定义为逆时序绘制的水位线在调度期内超出正常蓄水位的年份；第二种破坏年份定义为逆时序绘制的水位线在调度期初无法回落至死水位的年份；
[0018]步骤(5)：统计破坏年份，计算水库供水保证率，其值若小于具体供水任务的设计保证率最小值，则调整水库兴利库容，重复步骤(3)至(5)，直至水库供水保证率不小于设计保证率最小值，确定水库兴利库容和正常蓄水位；
[0019]步骤(6)：从长系列年份中去除破坏年份，以具体供水任务保证供水流量逆时序计算各时段水位线，取长系列结果的上包线作为上调配线；
[0020]步骤(7)：从长系列年份中去除破坏年份，对具体来水频率P，依据公式(1)，对设计保证率小于来水频率的供水任务i，以保证供水流量折减后的折减供水流量Q
zi
逆时序计算各时段水位线，取长系列结果的上包线作为下调配线；
[0021]步骤(8)：从长系列年份中去除破坏年份，以具体任务保证供水流量顺时序计算各时段水位线，取长系列结果的下包线作为限制供水线；
[0022]步骤(9)：利用上调配线、下调配线、限制供水线和水库特征水位线绘制水库多级调度图。
[0023]本专利技术进一步的优选方案是：
[0024]本专利技术步骤(3)所述逆时序绘制各时段水库水位线的过程分为两个时段绘制：
[0025]a.在供水期内水库当月需要供水时，代表水库在月初至少要蓄满相应的供水量，则水位从月末低水位逆时序上升到月初高水位；
[0026]b.当水库处于蓄水期且该月不需要库容供水时，把来水去除供水后的额外水量视为水库从月初到月末的蓄水量，水库水位从月末高水位逆时序降低到月初低水位。
[0027]本专利技术步骤(4)所述定义破坏年份所对应的水位线情况分别为：
[0028]a.第一种破坏年份的水位线为蓄水期初和供水期末水位在死水位，但蓄水期至供水期之间的调度线出现高于正常蓄水位的情况；
[0029]b.第二种破坏年份的水位线为蓄水期至供水期之间调度线在死水位与正常蓄水位之间，而蓄水期初的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于改进长系列法的水库多级调度图编制方法，其特征在于，包括如下具体步骤：步骤(1)：根据综合利用水库具体供水任务的设计保证率和用水要求，计算水库在具体来水频率P下的综合供水流量Q
s
，所述设计保证率为年保证率或历时保证率，设计方式如下：a.将具体供水任务的设计保证率统一转换为年保证率形式；b.拟定具体供水任务的保证供水流量，根据具体供水任务的用水要求，确定其降低供水折减系数α
i
及对应折减供水流量Q
zi
；c.在前两步的基础上，对具体来水频率P，采用如下公式(1)计算承担n项具体供水任务的水库综合供水流量Q
s
：公式(1)中：Q
s
为综合供水流量；Q
i
(i＝1～n)为第i项供水任务的保证供水流量；α
i
(i＝1～n)为第i项供水任务的降低供水折减系数；P为来水频率；P
i
(i＝1～n)为统一转换后的第i项供水任务相应的设计保证率，其中P1>P2>
…
>P
i
…
>P
n
，P
n
为具体供水任务的设计保证率最小值；步骤(2)：利用长系列径流资料，进行长系列径流调节计算，对长系列兴利库容排频，选择不小于设计保证率最小值的最小频率对应的兴利库容作为初拟水库兴利库容；步骤(3)：对长系列年份按照具体供水任务保证供水流量，从供水期末死水位开始，逆时序绘制各时段水库水位线，直至蓄水期初回落至死水位；步骤(4)：定义破坏年份，该破坏年份分为两种：第一种破坏年份定义为逆时序绘制的水位线在调度期内超出正常蓄水位的年份；第二种破坏年份定义为逆时序绘制的水位线在调度期初无法回落至死水位的年份；步骤(5)：统计破坏年份，计算水库供水保证率，其值若小于具体供水任务的设计保证率最小值，则调整水库兴利库容，重复步骤(3)至(5)，直至水库供水保证率不小于设计保证率最小值，确定水库兴利库容和正常蓄水位；步骤(6)：从长系列年份中去除破坏年份，以具体供水任务保证供水流量逆时序计算各时段水位线，取长系列结果的上包线作为上调配线；步骤(7)：从长系列年份...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓英，崔威，禹熙，张梦仙，张琰，童泽淳，王必磊，蔡晨凯，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：