System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于库容替代作用的水库群汛期起调水位控制域上限的推求方法技术_技高网

一种基于库容替代作用的水库群汛期起调水位控制域上限的推求方法技术

技术编号:43076428 阅读:2 留言:0更新日期:2024-10-22 14:51
本发明专利技术提供一种基于库容替代作用的水库群汛期起调水位控制域上限的推求方法,属于水库调度技术领域。综合考虑水库的水力联系以及调蓄影响,实现复杂库群中防洪库容替代作用。上游水库进行库容替代后依次改变自身泄流过程、中间水库的入流、泄流过程以及下游水库的入流和泄流过程。为保证水库库容替代后的调洪高水位与汛限水位起调时一致,对上游水库群的泄流进行,同样要对下游水库的上浮值进行循环试算,保证充分利用额外防洪库容。本发明专利技术在库容替代关系求解过程中遵循防洪标准不降低原则,能够充分利用额外防洪库容,保证库容替代后各水库的调洪高水位保持与汛限水位起调时一致;可以量化不同额外防洪库容情况下的被替代水库水位的运行上限。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水库调度,涉及一种基于库容替代作用的水库群汛期起调水位控制域上限的推求方法


技术介绍

1、为保障流域防洪安全,同时兼顾发电、航运、供水、生态环境保护等水资源综合利用目标,各流域兴修大量水利工程,形成梯级水库群系统。梯级水库群系统在防洪规划设计时,每座水库均以汛限水位为起调水位,保证工程遭遇各典型设计洪水的防洪安全,确定各水库的防洪特征水位及相应库容。而在实际运行中各水库运行水位可能低于汛限水位,面临洪水典型可能不是最不利典型,从而存在额外防洪库容,有洪水资源利用潜力。梯级水库共同承担下游防洪任务,当上游水库存在额外防洪库容时,可替代下游水库承担防洪任务,从而下游水库需要的防洪库容减小,进而可利用一部分防洪库容兴利蓄水;反之下游水库也可替代上游水库承担防洪任务,上游水库可利用一部分防洪库容兴利蓄水,提高系统的兴利效益。利用这部分额外库容的关键在于解析库容替代关系,即上游水库存在1个亿额外防洪库容时,下游水库可减少的防洪库容量。

2、已有研究大多是通过水力联系或约束将替代作用隐式考虑至优化模型中(ding,w, et al.flood risk quantification, transmission, and propagation analysisfor flood water utilization of parallel reservoirs, j hydrol, 2023, 618,129202.)。如jia et al.(2013)和zhou et al.(2018)过水力联系建立上下游水库预见期内水位上升空间的替代关系,为优化模型提供边界条件(jia, b, et al. decomposition–coordination model of reservoir group and flood storage basin for real-timeflood control operation, hydrol res, 2015, 46(1), 11-25.zhou, y, et al.methodology that improves water utilization and hydropower generation withoutincreasing flood risk in mega cascade reservoirs, energy, 2018, 143, 785-796.)。少量研究量化了防洪库容的替代关系,tan et al.(2017)首次定量解析了具有共同防洪任务的梯级水库群,在保证系统防洪标准不变时,上下游水库防洪库容的替代关系(tan, q, et al. the dynamic control bound of flood-limited water levelconsidering capacity compensation regulation and flood spatial patternuncertainty, water resour manag, 2017,31(1), 143-158.)。xiong et al. (2023)和xie et al. (2024)进一步解析了洪水类型对防洪库容替代关系的影响(xiong, f, etal. equivalent relationship between flood prevention storage of cascadereservoirs in the downstream jinsha river and three gorges reservoir, j waterres plan man, 2023, 149(8), 5023005.xie, y, et al. optimal allocation offlood prevention storage and dynamic operation of water levels to increasecascade reservoir hydropower generation, renew energ, 2024, 228, 120676.)。但以上研究都是集中在防洪调度中,对于额外防洪库容的替代关系还没有研究。现有专利如“基于预泄规则下的汛期分期动态汛限水位确定方法”通过精细划分汛期并结合洪水过程线来确定汛限水位,虽然提高了防洪需求的响应能力,但其局限在于未能充分考虑额外防洪库容出现时的优化调度问题,以及多座水库间的水位替代关系。“水库动态汛限水位制定方法”通过聚类分析和引入整数变量进行预泄优化,增强了防洪调度规则的灵活性,但该方法主要集中在单个水库的动态控制,对多水库联合调度和防洪库容替代关系的研究仍显不足。本专利构建了额外防洪库容替代关系求解模型,推求了梯级水库群中上(下)游水库存在额外防洪库容时,下(上)游水库的汛期起调水位控制域上限。


技术实现思路

1、为解决现有技术存在的问题,本专利技术提供了一种基于库容替代作用的水库群汛期起调水位控制域上限的推求方法。该方法针对梯级水库群中某个水库起调水位低于汛限水位的情况,额外防洪库容的利用方式,综合考虑水库的水力联系以及调蓄影响,实现复杂库群中防洪库容替代作用,可以量化不同额外防洪库容情况下的被替代水库水位的运行上限。并以金沙江下游三峡梯级水库群为例,验证了本专利技术的合理性。

2、为达到上述目的,本专利技术的技术方案如下:

3、一种基于库容替代作用的水库运行水位上限推求方法,在库容替代关系求解过程中,需遵循防洪标准不降低原则,为充分利用额外防洪库容,保证库容替代后各水库的调洪高水位保持与汛限水位起调时一致。水库群系统如附图1所示,上游水库进行库容替代后会依次改变自身泄流过程、中间水库的入流、泄流过程以及下游水库的入流和泄流过程。为保证水库库容替代后的调洪高水位与汛限水位起调时一致,需要对上游水库群的泄流进行,同样要对下游水库的上浮值进行循环试算,以保证充分利用额外防洪库容,模型求解流程图如附图2所示,所述水库运行水位上限推求方法包括以下步骤:

4、步骤1:以汛限水位起调,利用设计的联合调度规则对各水库进行调节计算;

5、1.1)设置各水库起调水位为汛限水位,以设计洪水过程为输入,按设计的联合调度规则模拟各水库的出流过程以及水位过程。

6、所述的设计的联合调度规则为根据特定环境通过已知方式确定,通常根据现行水库运用与电站运行调度规程确定。

7、1.2)基于1.1)调节的水位过程,确定各水库的调洪高水位zmax,0,作为后面库容替代的标准。

8、1.3)确定各水库的水位涨水过程,并计算该方案下各水库及系统总发电量。

9、步骤2:计算替代水库的利用额外防洪库容的泄流;

10、2.1)设置替代水库低于汛限水位的起调水位为zup1,c,用公式(1)计算额外防洪库容值,

11、(1)

12、式中,为额外防洪库容,为汛限水位,为起调水位,为水位库容函数。

<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于库容替代作用的水库群汛期起调水位控制域上限的推求方法,其特征在于,所述的推求方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于库容替代作用的水库群汛期起调水位控制域上限的推求方法,其特征在于,所述的步骤5具体为:

3.根据权利要求1所述的一种基于库容替代作用的水库群汛期起调水位控制域上限的推求方法,其特征在于,所述的步骤1具体为:

4.根据权利要求1所述的一种基于库容替代作用的水库群汛期起调水位控制域上限的推求方法,其特征在于,所述2.2)中,替代水库利用额外防洪库容拦洪后的泄流计算公式如式(2)所示;

5.根据权利要求1所述的一种基于库容替代作用的水库群汛期起调水位控制域上限的推求方法,其特征在于,所述2.3)中,精度偏差设置为0.01亿m3。

6.根据权利要求1所述的一种基于库容替代作用的水库群汛期起调水位控制域上限的推求方法,其特征在于,所述3.3)中,所述的精度偏差设置为0.01亿m3。

7.根据权利要求1所述的一种基于库容替代作用的水库群汛期起调水位控制域上限的推求方法,其特征在于,所述4.2)中,所述的精度偏差设置为0.01亿m3。

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【技术特征摘要】

1.一种基于库容替代作用的水库群汛期起调水位控制域上限的推求方法,其特征在于,所述的推求方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于库容替代作用的水库群汛期起调水位控制域上限的推求方法,其特征在于,所述的步骤5具体为:

3.根据权利要求1所述的一种基于库容替代作用的水库群汛期起调水位控制域上限的推求方法,其特征在于,所述的步骤1具体为:

4.根据权利要求1所述的一种基于库容替代作用的水库群汛期起调水位控制域上限的推求方法,其特征在于,所述2.2)中,替代水库利用额外防洪库容...

【专利技术属性】
技术研发人员:张金男丁伟周惠成李敏于跃洋罗建华
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:发明
国别省市:

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