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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于流域水资源调度,具体涉及一种流域多水源工程水量应急调度方法及系统。
技术介绍
1、随着经济社会发展,流域人口和经济密度增加,流域干旱造成的影响和损失愈加严重,一方面是气候变化影响所致,另一方面也有流域内人类聚居地历史选择的因素。发挥流域大型水工程调蓄能力,应对极端气候条件下的干旱事件,最大程度减少灾害损失和不利影响,是亟待解决的必要任务,因此构建水量应急调度方法及系统,具有极其重要的意义。
2、目前,水量调度在防洪领域已具有较为成熟完善的方法体系,但在干旱减灾领域还有较大的提升空间,且近来关于干旱领域水量应急调度的研究也存在以下几方面问题:(1)强制要求水库汛期不超汛限水位的情况,导致相当多的水库汛期过度弃水、汛后无水可蓄,导致发生干旱时出现无水可供的困局;(2)对单水源工程独立运行的方案,则极有可能造成部分水源工程弃水过多或下游水源工程来水不足等局部失衡现象。
3、鉴此,需提出一种切实考虑各方因素且具备实用性、抗旱时效强的应急调度方法,切实降低流域旱灾风险及具备足够应对旱灾事件的条件和能力,对干旱应急调度研究具有重大意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了解决上述
技术介绍
存在的不足,提供一种流域多水源工程水量应急调度方法及系统,在分析流域水资源利用现状、流域大型水工程运行条件的基础上,可有效降低流域发生旱灾小流量的风险,为指导旱灾水量应急调度的实际运行提供技术支撑。
2、本专利技术采用的技术方案是:一种流域多水源工程水量
3、根据待调度流域的水资源利用率判断是否执行应急调度过程;
4、应急调度过程包括:
5、选择待调度流域应急调度城区;
6、针对每个应急调度城区选择相应的供水水库,并确定相应的控制断面;
7、针对每个控制断面及其对应的供水水库循环执行以下步骤,得到每个控制断面在每个应急调度时段的应急调度补偿增加流量:
8、根据上一个应急调度时段的需水流量和供水水库当前的水文系列系列输入条件得到所对应的供水水库当前的可调水量,进而确定控制断面当前的调度流量;根据控制断面当前的调度流量确定保障目标等级及其对应的需水流量,进而计算得到当前的应急调度补偿增加流量。
9、上述技术方案中,所述水资源利用率为待调度流域的经济社会用水总量与水资源总量的比值;如果水资源利用率大于等于设定值,则判定需要执行应急调度过程;如果水资源利用率小于设定值,则求导水资源利用率,如果大于等于0,则重新计算水资源利用率。
10、上述技术方案中,选择应急调度城区的过程包括:
11、如果待调度流域沿线的任一城区年度用水量总和超过设定值,且该城区位于库区河段特定范围以外,且该城区上游具有用于应急调度的水库,该城区作为应急调度范围。
12、上述技术方案中,任一个应急调度城区选择相应的供水水库过程包括:
13、针对位于该城区的上游的所有水库进行判断:
14、如果某个水库正常蓄水位低于该城区高程,则该水库无法作为向该应急调度城区的供水水库;
15、如果某个水库正常蓄水位高于该城区高程,且低于该城区上游紧邻的城区,则该水库作为向该应急调度城区供水的备选水库;
16、在备选水库中选择距离该城区最近的若干个水库作为该城区的供水水库;所选择的供水水库的总调节库容超过该城区的年度用水量总和,且从所选择的供水水库中去掉距离该城区最远的水库后,剩余水库的总调节库容不超过该城区的年度用水量总和;
17、在待调度流域内选择最能代表各供水水库供水能力的断面作为相应的控制断面。
18、上述技术方案中,根据控制断面当前的调度流量确定相应的保障目标等级的原则为:
19、如果控制断面当前的调度流量小于等于控制断面天然最小旬均流量;则判定保障目标等级为一级;
20、如果控制断面当前的调度流量大于控制断面天然最小旬均流量且小于等于控制断面生态基流;则判定保障目标等级为二级;
21、如果控制断面当前的调度流量大于控制断面生态基流且小于等于控制断面最小下泄流量,则判定保障目标等级为三级。
22、上述技术方案中,根据每个断面的保障目标等级确定相应的需水流量的原则为:
23、如果任一断面的保障目标等级为一级,则该断面的需水流量为单位调度时长内城市缺水量、生态缺水量和其他用水缺水量之和;
24、如果任一断面的保障目标等级为二级,则该断面的需水流量为单位调度时长内城市缺水量和其他用水缺水量之和;
25、如果任一断面的保障目标等级为三级,则该断面的需水流量为单位调度时长内其他用水缺水量。
26、上述技术方案中,计算当前的应急调度补偿增加流量的过程包括:
27、根据上一个应急调度时段的需水流量和供水水库当前的水文系列系列输入条件得到所对应的每个供水水库当前的可调水量;
28、通过计算控制断面相应的若干个供水水库的应急调度周期内最小可调水量之和,得到控制断面的最小可调水量;
29、将控制断面的最小可调水量按应急调度时长转换为补偿调度流量;
30、将控制断面的补偿调度流量与应急调度周期内最小径流流量求和作为控制断面的调度流量;
31、基于控制断面当前的调度流量确定保障目标等级及其对应的需水流量;
32、计算控制断面的需水流量与调度流量的差值作为应急调度补偿增加流量。
33、上述技术方案中,所述每个供水水库当前的可调水量为动态区间值,基于供水水库当前的可调水量所确定的控制断面的需水流量与调度流量均为动态区间值;将每个供水水库的可调水量、控制断面的需水流量与调度流量代入优化调度模型;以供水水库总可调水量最大化、总体应急调度补偿增加流量最小化和供水水库总发电量最大化为优化目标对优化调度模型进行求解,得到每个控制断面在每个应急调度时段的应急调度补偿增加流量;其中,
34、每个控制断面当前应急调度时段的应急调度补偿增加流量表示为相应控制断面当前应急调度时段的需水流量与调度流量的差值;
35、供水水库当前的可调水量与相应的控制断面当前的调度流量成正比;
36、供水水库当前的可调水量与其当前的发电量成反比。
37、上述技术方案中,所述优化调度模型的约束条件包括:
38、针对应急调度周期内的任一旬,所选应急调度水库旬末库容等于该水库旬初库容与水库某旬来水量之和与旬调水量、水库该蒸发和渗漏损失水量、水库某该弃水量之和的差值;
39、所选应急调度水库在第t个应急调度时段的坝前水位大于等于其第t个应急调度时段初上游水位的最小值,小于等于其第t个应急调度时段初上游水位的最大值;
40、所选应急调度水库库容大于等于0,小于等于水库第t个应急调度时段最大兴利库容;
41、所选应急调度水库在第t个应本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种流域多水源工程水量应急调度方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述水资源利用率为待调度流域的经济社会用水总量与水资源总量的比值;如果水资源利用率大于等于设定值,则判定需要执行应急调度过程;如果水资源利用率小于设定值,则求导水资源利用率,如果大于等于0,则重新计算水资源利用率。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:选择应急调度城区的过程包括:
4.据权利要求1所述的一种方法,其特征在于:任一个应急调度城区选择相应的供水水库过程包括:
5.根据权利要求1所述的一种方法,其特征在于:根据控制断面当前的调度流量确定相应的保障目标等级的原则为:
6.根据权利要求1所述的一种方法,其特征在于:根据每个断面的保障目标等级确定相应的需水流量的原则为:
7.根据权利要求1所述的一种方法,其特征在于:计算当前的应急调度补偿增加流量的过程包括:
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述每个供水水库当前的可调水量为动态区间值,基于供水水库当前的可调水量所确定的控
9.根据权利要求8所述的一种方法,其特征在于:所述优化调度模型的约束条件包括:
10.一种流域多水源工程水量应急调度系统,其特征在于:用于实现权利要求1-9任一项所述的流域多水源工程水量应急调度方法。
...【技术特征摘要】
1.一种流域多水源工程水量应急调度方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述水资源利用率为待调度流域的经济社会用水总量与水资源总量的比值;如果水资源利用率大于等于设定值,则判定需要执行应急调度过程;如果水资源利用率小于设定值,则求导水资源利用率,如果大于等于0,则重新计算水资源利用率。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:选择应急调度城区的过程包括:
4.据权利要求1所述的一种方法,其特征在于:任一个应急调度城区选择相应的供水水库过程包括:
5.根据权利要求1所述的一种方法,其特征在于:根据控制断面当前的调度流量确定相应的保障目标等级的原则为:
6.根据权利要求1所述的一种方法,其特征在于:根据每个断面的保障目标等级确定相应的需水流量的原则为:<...
【专利技术属性】
技术研发人员:张睿,李纪辉,刘备,丁毅,徐慧娟,
申请(专利权)人:长江勘测规划设计研究有限责任公司,
类型:发明
国别省市:
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