洪水再分配方法组成比例

技术编号:4233345 阅读:198 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及梯级水库群设计洪水计算中同频率地区组成法中相应洪水的一种再分配方法。其采用典型过程各节点的某分区洪水过程瞬时流量与相应洪水过程瞬时流量比例进行相应洪水过程的再分配。本发明专利技术提供的洪水再分配方法,较好地解决了同频率地区组成法中相应洪水的再分配问题,对今后多分区相应洪水分配工作提供了一条有效途径,即充分利用了各分区典型洪水过程组成情况,同时在调洪控制时段也能满足全流域的水量平衡要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及梯级水库群设计洪水计算中同频率地区组成法中相应洪水的一种再分配方法。
技术介绍
近年来,我国在水能资源较丰富的河流上逐渐形成了梯级水库群开发的局面,计 算受上游梯级水库群影响的设计洪水日益复杂。现行的同频率地区组成法中相应洪水的再 分配原则性地推荐了"其余分区发生的相应洪量用典型洪水的组成比例进行分配"。若上游 某分区与设计断面同频后,相应洪水过程的区间包含有多个分区,则需将相应洪水过程按 典型洪水在这些分区上相应洪量的比例再分配到各个分区。但在实际应用中,某分区各频 率相应洪水的各时段洪量与相应洪水典型过程的时段洪量比值时常差异明显,导致推算的 相应洪水过程线在不同时段交接处发生突变(如图l),若将洪水过程进行手工修匀,工作 量大且有一定的随意性,也难以保证各时段内及全过程水量平衡,难以达到设计洪水计算 要求。 相应洪水成果是工程设计洪水地区组成分析计算的重要部分,工程设计洪水成果 是确定工程规模及效益的主要设计依据之一。因此方便准确地获得相应洪水的再分配方案 是十分重要的。而确定相应洪水再分配的就是依据。 现行相应洪水过程再分配的基本原理和计算方法 现行水利水电工程设计洪水计算规范对于其余分区相应洪水的再分配,允许"按 典型洪水在这些分区洪量的相应比例再进行分配"。 按照现行规范相应洪水的分配方法,按图2混联型梯级水库群位置关系,首先计 算C与D同频后的相应洪水过程,将C水库断面同频率放大后的设计洪水过程Qp。i演算到 D水库断面Qp 〃 e,i,再与D水库断面同频率放大后的设计洪水相减,即得C水库与D水库同 频后的相应洪水过程Qcc,D, i (如图3,图4所示) Qcc,d,i = QPd,「Qp〃 c,i(i = 1、2、3、. 、n) (1) 再将C水库断面典型洪水过程Qc,i演算到设计水库D断面得Qc,i 〃 ,并与设计水库 D断面典型洪水过程QD, i相减,得到C水库与D水库同频后相应过程的典型洪水过程Qd。, i(如图3,图4所示) Qdc,D,i = QD,i—Qc,i〃 (i = 1、2、3、. 、n。 ) (2) 根据现行规范条文解释的方法,若C水库与D水库同频后的相应洪水过程Qcc, D, i包含有多个分区,则需将相应过程分配到同频后剩余的各个分区,分配的方法为"按典型洪 水在这些分区洪量的相应比例再进行分配"。分别计算剩余的各分区相应于设计水库D断面典型年各最大时段洪量时间对应时段的典型洪水洪量,同时计算同频后相应洪水过程及相 应洪水过程典型洪水的对应时间段的洪量,分别计算剩余各分区典型洪水过程各相应时段 的洪量占相应过程相应时段洪量的比例,按比例分配同频后相应洪水过程相应时段洪量。 如图5所示,若t时段相应于设计水库D断面为某一时段最大洪量时段,将其余各3分区典型年洪水过程演算或平移到设计水库D断面,即可计算各分区相应时段t内的典型 洪水过程洪量Wdx,计算C水库、D水库同频后相应洪水过程各频率的相应时段的洪量WPc,d, 以及相应洪水典型过程相应时段洪量Wde, D,根据上述相应洪水过程再分配方案,其余分区 分得的相应洪水洪量可以表示Wpx为 <formula>formula see original document page 4</formula> 将分得的相应洪水洪量Wpx放大所在分区的洪水过程典型,即可得到所在分区分 得的C、D水库同频后相应洪水的相应洪水过程。 现行计算方法的不足 现行规范推荐的相应洪水过程再分配方法有较好的理论基础,在计算的相应洪水 过程与相应的典型洪水过程形状相似的情况下,规范推荐的方法能够取得比较好的效果。 但是在实际的大中型水利水电工程设计洪水分析计算中,对于出现有多个具有调 节性能水库的梯级水库群开发局面的流域而言,往往是流域面积大,流域上、下游暴雨洪水 特性不一致,流域上、下游各断面设计洪水参数变化较大。特别是当设计洪水的Cv、Cs值差 别较大时,将导致流域上、下游各设计断面的设计洪水过程形状差异较大,此时进行上、下 游同频计算的其余分区的相应洪水过程与相应洪水过程典型的形状将出现较大差异,如图 1所示,造成推算的相应洪水过程线在不同时段交接处发生突变。 典型过程即典型洪水过程,是从实测的洪水中选取的对工程较为不利的洪水过程。 同频率法即按同频率洪水组成法拟定设计洪水地区组成,即区间洪水与设计断面洪水同频率、上游水库为相应洪水,或上游水库洪水与设计断面同频率、区间为相应洪水,再按各自的洪量控制放大同一典型洪水,推求区间及上游水库的设计洪水。 洪水总量控制即各时间段( 一般是1天、3天、7天、15天等等,根据工程特点选一个时间段或几个时间段)放大后的过程计算的各时间段洪量应等于设计的洪量,过程控制即放大后的过程不能有突变、过程较平顺,符合一般的洪水过程规律。 节点,即洪水过程的各时间点,根据工程特性可选每小时、每2小时、每3小时等等。 水量平衡原理是指上游各分区洪水过程汇总后应与汇总断面的洪水过程各时段洪量一致。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新的,更方便准确的。 本专利技术的技术方案是采用典型过程各节点的某分区洪水过程瞬时流量与相应洪 水过程瞬时流量比例进行相应洪水过程的再分配;具体的步骤是 (1)用现有的常规方法分别计算上游水库及设计水库天然情况下的设计洪水; (2)计算上游水库与设计水库同频后大区间相应洪水Q+^,ii,即用现有计算方法 将上游水库的设计洪水过程演算到设计断面;再用设计断面的设计洪水过程减去上游水库 演算到设计断面的设计洪水过程;0026] (3)同样的方法可计算出上游水库与设计断面区间的典型过程Qft,^ ; (4)根据公式G"相应"=^" 2鹏区问,'即可计算出任一分区的相应洪水过程,其中Q〃 h,i表示X分区典型洪水过程演算到设计断面后的流量值。 计算上游水库与设计水库同频后大区间相应洪水Q^g,1 i时,上游水库设计洪水演算到下游设计断面可以采用马斯京根法,特征河长法或槽蓄曲线法。 本专利技术提供的,较好地解决了同频率地区组成法中相应洪水的再 分配问题,对今后多分区相应洪水分配工作提供了一条有效途径,既充分利用了各分区典 型洪水过程组成情况,同时在调洪控制时段也能满足全流域的水量平衡要求。实例验证表 明,本专利技术原理清楚,计算简单,便于操作,具有较好的推广应用意义。本专利技术不但适合于简 单的两串联或并联水库,还适合于梯级水库系统的洪水分配。附图说明 图1是按现有技术中洪水分配方法绘制的相应洪水分配成果图; 图2是本专利技术实施例中梯级水库群概化图; 图3是按现有方法计算的同频率前C、D水库断面设计洪水过程图; 图4是按现有方法计算的C、 D水库断面同频后相应洪水过程图; 图5是按现有方法计算获得的相应洪水分配示意图; 图6是本专利技术实施例中按本专利技术方法推算的洪水再分配法示意图,其中,Qcg,是 上游水库与设计水库同频后其余分区的相应洪水过程,Qdg,为其余分区的相应洪水过程 的典型过程,Qd 。为某分区X所分得的相应洪水过程,上标"〃 "表示已经演算到设计断 面; 图7是按本专利技术实施例中推算的洪水分配曲线与实际洪水曲线的比较图。 具本文档来自技高网
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【技术保护点】
洪水再分配方法,其特征在于采用典型过程各节点的某分区洪水过程瞬时流量与相应洪水过程瞬时流量比例进行相应洪水过程的再分配;具体的步骤是:  (1)用现有的常规方法分别计算上游水库及设计水库天然情况下的设计洪水;  (2)计算上游水库与设计水库同频后大区间相应洪水Q↓[相应区间,i],即用现有计算方法将上游水库的设计洪水过程演算到设计断面;再用设计断面的设计洪水过程减去上游水库演算到设计断面的设计洪水过程;  (3)同样的方法可计算出上游水库与设计断面区间的典型过程Q↓[典区间,i];  (4)根据公式Q″↓[相应x,i]=Q″↓[典x,i]/Q↓[典区间,i].Q↓[相应区间,i]即可计算出任一分区的相应洪水过程,其中Q″↓[典x,i]表示X分区典型洪水过程演算到设计断面后的流量值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:曾宪仕王达雨张耀宾罗涛黄佩瑾
申请(专利权)人:中国水电顾问集团中南勘测设计研究院
类型:发明
国别省市:43[中国|湖南]

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