[發明專利]一種針對承擔下游防洪任務的水庫的調洪計算方法

有效

• 申請號: 201710779656.1
• 申請日: 2017-09-01
• 公開（公告）號: CN107542058B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 黃啟有;劉杰;朱宏飛;張耀賓;況興華
• 申請（專利權）人: 中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: E02B1/00
• 分類號: E02B1/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏;李美麗

本發明公開了一種針對承擔下游防洪任務的水庫的調洪計算方法，包括步驟：a).構建等時段長Δt的工作曲線q～(V/Δt+q/2)；b).利用等時段長Δt的工作曲線，計算時段末出庫流量q₂；c).若變化節點為防洪高水位變化節點，則根據水量平衡方程和變化時刻入庫流量表達式求解變量Δtx；若變化節點為廠房設計標準或廠房校核標準洪水水位變化節點，則根據流量控制條件或水位控制條件求解變量Δtx；其中Δtx為變化節點所在等時段的前段時長，d).構建(Δt?Δtx)時段步長的工作曲線，求解變化時段末出庫流量并輸出。本發明適用于變化節點的變時段長的調洪計算，對于防洪高水位和考慮機組過水能力廠房設計標準和校核標準洪水時的變化節點，計算誤差小，計算精度高，尤其適用于程序實現。

技術領域

本發明特別涉及一種針對承擔下游防洪任務的水庫的調洪計算方法。

背景技術

《水電工程水利計算規范》(DL/T 5105-1999)規定：調洪計算中除考慮泄洪建筑物的泄流能力外，可計入水電站機組的過水能力。當洪水大于電站廠房設計標準洪水時，可計入全部機組過水能力的二分之一參與泄洪；當洪水大于電站廠房校核標準洪水或者水頭超出機組允許運行水頭范圍時，則不考慮機組參與泄洪。

水庫調洪計算常見的有試算法、半圖解法、數值解法等。

試算法計算精度相對較高，但計算繁瑣，循環假定和判斷求解不利于程序實現。

數值解法本身受算法選擇(歐拉法、龍格-庫塔法等)及階數選取影響，計算精度不一，且計算較為復雜；

半圖解法包括雙輔助線法、單輔助線法等，各種方法各有其優缺點，計算精度除與時段長的選取有關外，計算方法本身也是一個重要的影響因素。半圖解法中的單輔助線法，是將調洪計算中的水量平衡方程進行形式轉化，形成調洪演算工作曲線q～(V/ΔT+q/2)，通過轉化形式方程左側(V₁/ΔT+q₁/2)+Q_均-q₁數值查工作曲線，推求出流量q₂。單輔助線法操作簡單，且易于編程實現，計算精度非常接近試算法，實際中應用較多，但單輔助線法多適用于無閘門的等時段長的水庫調洪計算中，對于變時段長的出流量計算，尤其是對于防洪高水位和考慮機組過水能力廠房設計標準和校核標準洪水時的變化節點，簡單的通過算數平均常引起一些不必要的誤差，尤其泄流能力變率大的位置，誤差增大十分明顯，甚至超出允許誤差。基于此，本發明提出一種基于單輔助線算法的針對承擔下游防洪任務的水庫且考慮機組過水能力的的調洪計算方法。

發明內容

現有的基于單輔助線算法的針對承擔下游防洪任務的水庫的調洪計算方法，不適用于變時段長的調洪計算，對于變化節點誤差大。本發明的目的在于，針對上述現有技術的不足，提供一種針對承擔下游防洪任務的水庫的調洪計算方法，適用于變化節點的變時段長的調洪計算，對于防洪高水位和考慮機組過水能力廠房設計標準和校核標準洪水時的變化節點，計算誤差小，計算精度高。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種針對承擔下游防洪任務的水庫的調洪計算方法，包括步驟：

a).構建等時段長Δt的工作曲線q～(V/Δt+q/2)；其中，q為出庫流量，V為水庫蓄量；

b).利用等時段長Δt的工作曲線q～(V/Δt+q/2)，計算時段末出庫流量q2；其特點是還包括步驟：

c).若變化節點為防洪高水位變化節點，則根據水量平衡方程和變化時刻入庫流量表達式求解變量Δtx；若變化節點為廠房設計標準洪水水位變化節點或廠房校核標準洪水水位變化節點，則根據流量控制條件或水位控制條件求解變量Δtx；其中Δtx為變化節點所在等時段的前段時長，0≤Δtx≤Δt；