本发明专利技术公开了一种水库峰值流量抵达坝前历时的计算方法及装置，包括：建立水库的水动力模型并采用可信数据率定水动力模型参数；根据初始流量以及坝前水位求解恒定流状态下的水动力模型，得到水库的沿程水面线，沿程水面线反映水库沿程各个位置到坝前距离与对应位置的水位之间的关联关系；根据初始流量、来流流量变化周期以及来流峰值流量确定水库的来流流量变化曲线；根据来流流量变化曲线、坝前水位以及水库的沿程水面线求解非恒定流状态下的水动力模型，得到不同条件下坝前流量变化曲线；根据来流流量变化曲线以及坝前流量变化曲线确定峰值流量抵达坝前历时；本发明专利技术的方法，可以准确计算不同条件下水库峰值流量抵达坝前历时。坝前历时。坝前历时。
【技术实现步骤摘要】
一种水库峰值流量抵达坝前历时计算方法及装置
[0001]本专利技术涉及水库运行调控
，具体涉及一种水库峰值流量抵达坝前历时计算方法及装置。
技术介绍
[0002]随着经济和社会的发展，对大型水利设施的安全稳定运行提出了更高的要求，水库精细化运行调控需要更多技术支撑。水流运动具有运动波和动力波两种特性，两种特性水流运动速度和历时差别极大。河流中的水流运动表现为运动波特性，水库中的水流运动表现为动力波特性。对于大型水库而言，水流运动会同时表现出运动波和动力波特性，使得峰值流量历时的计算问题十分复杂。而水库防洪调度、发电调度等主要依据坝前流量进行制定，若无法准确得到峰值流量抵达坝前历时，就会造成坝前水位大幅波动，甚至超出规定的波动范围，造成严重的生产或安全事故。
[0003]现有技术中，一般是通过人为经验估计峰值流量抵达坝前历时，或现场测量坝前水位变化过程或流量变化过程，进而判断峰值流量抵达坝前历时。通过人为经验判断估测峰值流量抵达坝前历时，峰值流量抵达坝前历时受工作人员的业务水平和经历影响，估测结果不具有科学性；通过现场测量判断峰值流量抵达坝前历时，只能通过水位变化过程判断峰值流量的到来以确定抵达坝前历时，然而水库坝前水位变动的影响因素较多，当坝前水位变动时，坝前流量的变化值非常大，无法准确获得坝前流量变化情况是否是峰值流量抵达坝前导致的，因此无法准确计算峰值流量抵达坝前历时。
技术实现思路
[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中无法准确计算峰值流量抵达坝前历时的缺陷，从而提供一种水库峰值流量抵达坝前历时计算方法及装置。
[0005]第一方面，本专利技术实施例公开了一种水库峰值流量抵达坝前历时计算方法，所述方法包括：建立水库的水动力模型；获取初始流量、坝前水位、来流峰值流量以及来流流量变化周期；根据初始流量、来流峰值流量以及来流流量变化周期确定水库的来流流量变化曲线，所述来流流量变化曲线用于表征水库来流流量随时间的变化信息；根据所述初始流量以及坝前水位求解恒定流状态下的水动力模型，得到水库的沿程水面线，所述沿程水面线反映水库沿程各个位置到坝前距离与对应位置的水位之间的关联关系；根据所述来流流量变化曲线、坝前水位及所述水库的沿程水面线求解非恒定流状态下的水动力模型，得到坝前流量变化曲线，所述坝前流量变化曲线用于表征坝前流量随时间的变化信息；根据所述水库的来流流量变化曲线以及所述坝前流量变化曲线确定峰值流量抵达坝前历时。
[0006]本专利技术实施例提供的方法，通过考虑初始流量、来流峰值流量和来流流量变化周期对峰值流量抵达坝前历时的影响，使得计算得到的峰值流量抵达坝前历时更为准确，解决了现有技术中无法准确计算峰值流量抵达坝前历时的问题，对制定大型水库运行方案、水库的平稳调度和安全运行具有重要价值。
[0007]结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，所述根据所述水库的来流流量变化曲线以及所述坝前流量变化曲线确定峰值流量抵达坝前历时，包括：根据所述来流流量变化曲线确定所述来流峰值流量对应的时间信息；根据所述坝前流量变化信息确定所述坝前峰值流量对应的时间信息，所述坝前峰值流量对应的时间信息用于表征所述来流峰值流量抵达坝前对应的时间信息；根据所述来流峰值流量对应的时间信息以及坝前峰值流量对应的时间信息确定峰值流量抵达坝前历时。
[0008]本专利技术实施例提供的方法，可以更加准确地计算峰值流量抵达坝前历时，对制定大型水库运行方案、水库的平稳调度和安全运行具有重要价值。
[0009]结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，所述建立水库的水动力模型之前，所述方法还包括：获取水库的属性信息、初始流量、来流峰值流量、典型来流流量、初始坝前水位、特征断面水位值以及特征断面流量值；根据水库的属性信息、初始流量、来流峰值流量、典型来流流量、初始坝前水位、特征断面水位值以及特征断面流量值，构建初始水动力模型。
[0010]本专利技术实施例提供的方法，可以准确地构建水库的初始水动力模型。
[0011]结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，所述根据水库的属性信息、初始流量、来流峰值流量、典型来流流量、初始坝前水位、特征断面水位值以及特征断面流量值，构建初始水库的水动力模型之后，所述方法还包括：根据可信数据率定所述初始水动力模型的模型参数，得到所述水库的水动力模型。
[0012]本专利技术实施例提供的方法，通过对初始水动力模型进行糙率修正，可以使得到的水库的水动力模型的计算结果更为准确。
[0013]结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，所述可信数据包括来流流量、典型来流流量、特征水位流量值以及特征水位值等历史数据。
[0014]结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，根据所述水库的来流流量变化曲线以及所述坝前流量变化曲线确定峰值流量抵达坝前历时之后，所述方法还包括：获取目标来流流量变化周期、目标坝前水位、第一初始流量和第一来流峰值流量、第二初始流量和第二来流峰值流量以及第三初始流量和第三来流峰值流量；根据所述目标来流流量变化周期、第一初始流量、第一来流峰值流量以及目标坝前水位，确定第一来流流量变化曲线以及第一坝前流量变化曲线；根据所述目标来流流量变化周期、第二初始流量、第二来流峰值流量以及目标坝前水位，确定第二来流流量变化曲线以及第二坝前流量变化曲线；根据所述目标来流流量变化周期、第三初始流量、第三来流峰值流量以及目标坝前水位，确定第三来流流量变化曲线以及第三坝前流量变化曲线；根据所述第一来流流量变化曲线以及第一坝前流量变化曲线确定第一峰值流量抵达坝前历时；根据所述第二来流流量变化曲线以及第二坝前流量变化曲线确定第二峰值流量抵达坝前历时；根据所述第三来流流量变化曲线以及第三坝前流量变化曲线确定第三峰值流量抵达坝前历时；根据所述第一峰值流量、第二峰值流量以及第三峰值流量抵达坝前历时的计算结果，判断初始流量以及来流峰值流量是否影响峰值流量抵达坝前历时。
[0015]本专利技术实施方式提供的方法，通过控制变量法，计算不同的初始流量和峰值流量对峰值流量抵达坝前历时，根据计算结果可以判断初始流量以及峰值流量是否影响峰值流量抵达坝前历时。
[0016]结合第一方面，在第一方面一种可能的实施方式中，所述根据所述水库的来流流量变化曲线以及所述坝前流量变化曲线确定峰值流量抵达坝前历时之后，所述方法还包括：获取多个不同组合的来流峰值流量、来流流量变化周期以及坝前水位；根据每一个组合的来流峰值流量、来流流量变化周期以及坝前水位计算对应组合的峰值流量抵达坝前历时；对每一个组合的来流峰值流量抵达坝前历时进行分析，确定影响峰值流量抵达坝前历时的因素以及对应因素的影响范围。
[0017]本专利技术实施例提供的方法，通过对每一个组合的峰值流量抵达坝前历时进行分析，确定影响峰值流量抵达坝前历时的因素以及对应因素的影响范围，对制定大型水库运行方案，为水库的平稳调度和安全运行具有重要价值。
[0018]第二方面，本专利技术实施例还公开了一种水库峰值流量本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水库峰值流量抵达坝前历时的计算方法，其特征在于，所述方法包括：建立水库的水动力模型；获取初始流量、坝前水位、来流峰值流量以及来流流量变化周期；根据初始流量、来流流量变化周期以及来流峰值流量确定水库的来流流量变化曲线，所述来流流量变化曲线用于表征水库来流流量随时间的变化信息；根据所述初始流量以及坝前水位求解恒定流状态下的水动力模型，得到水库的沿程水面线，所述沿程水面线反映水库沿程各个位置到坝前距离与对应位置的水位之间的关联关系；根据所述水库的来流流量变化曲线、坝前水位以及所述水库的沿程水面线求解非恒定流状态下的水动力模型，得到坝前流量变化曲线，所述坝前流量变化曲线用于表征坝前流量随时间的变化信息；根据所述水库的来流流量变化曲线以及所述坝前流量变化曲线确定峰值流量抵达坝前历时。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述来流流量变化曲线以及所述坝前流量变化曲线确定峰值流量抵达坝前历时，包括：根据所述来流流量变化曲线确定来流峰值流量对应的时间信息；根据所述坝前流量变化信息确定所述坝前峰值流量对应的时间信息，所述坝前峰值流量对应的时间信息用于表征所述来流峰值流量抵达坝前对应的时间信息；根据所述来流峰值流量对应的时间信息以及坝前峰值流量对应的时间信息确定峰值流量抵达坝前历时。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立水库的水动力模型之前，所述方法还包括：获取水库的属性信息、初始流量、来流峰值流量、典型来流流量、初始坝前水位、特征断面水位值以及特征断面流量值；根据水库的属性信息、初始流量、来流峰值流量、典型来流流量、初始坝前水位、特征断面水位值以及特征断面流量值，构建初始水动力模型。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据水库的属性信息、初始流量、来流峰值流量、典型来流流量、初始坝前水位、特征断面水位值以及特征断面流量值，构建初始水库的水动力模型之后，所述方法还包括：根据可信数据率定所述初始水动力模型的模型参数，得到所述水库的水动力模型。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述可信数据包括来流峰值流量、典型来流流量、特征水位流量值以及特征水位值。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述水库的来流流量变化曲线以及所述坝前流量变化曲线确定峰值流量抵达坝前历时之后，所述方法还包括：获取目标来流流量变化周期、目标坝前水位、第一初始流量和第一来流峰值流量、第二初始流量和第二来流峰值流量以及第三初始流量和第三来流峰值流量；根据所述目标来流流量变化周期、第一初始流量、第一来流峰值流量以及目标坝前水位，确定第一来流流量变化曲线以及第一坝前流量变化曲线；根据所述目标来流流量变化周期、第二初始流量、第二来流峰值流量以及目标坝前水
位，确定第二来流流量变化曲线以及第二坝前流量变化曲线；根据所述目标来流流量变化周期、第三初始流量、第三来流峰值流量以及目标坝前水位，确定第三来流流量变化曲线以及第三坝前流量变化曲线；根据所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：翟俨伟，蒋定国，戴会超，刘伟，邹鹏，赵汗青，杨宇，王海，任实，吕超楠，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：
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