[發(fā)明專利]一種高含沙河流水庫水沙分置調(diào)度模擬方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910837562.4
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN110543731B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張金良;劉繼祥;萬占偉;陳翠霞;李慶國
• 申請（專利權(quán)）人: 黃河勘測規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉鳳玲

本發(fā)明公開一種高含沙河流水庫水沙分置調(diào)度模擬方法及系統(tǒng)。該方法包括：獲取干流水庫和調(diào)蓄水庫的基本參數(shù)；根據(jù)基本參數(shù)，結(jié)合擬定的調(diào)度運用方式計算兩個水庫的出庫流量；根據(jù)兩個水庫的出庫流量，利用水流運動特性計算兩個水庫的水力要素；根據(jù)兩個水庫的水力要素計算兩個水庫各斷面的泥沙沖淤要素；根據(jù)水力要素和泥沙沖淤要素計算當(dāng)前時段末河道的地形；判斷是否到達(dá)模擬結(jié)束時刻，得到第一判斷結(jié)果；若否，則根據(jù)所述當(dāng)前時段末河道的地形更新下一時段的基本參數(shù)，并進(jìn)行下一時段的調(diào)度模擬；若是，則生成模擬結(jié)果，并根據(jù)所述模擬結(jié)果確定擬定的調(diào)度運用方式的可行性。本發(fā)明的模擬方法及系統(tǒng)能夠提高供水調(diào)度模擬的準(zhǔn)確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水利工程領(lǐng)域，特別是涉及一種高含沙河流水庫水沙分置調(diào)度模擬方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

一般河流的水資源利用開發(fā)是通過在河流上修建單個水利樞紐工程來實現(xiàn)。在高含沙河流(特別是年均含沙量200kg/m³以上)上開發(fā)具有供水功能的水庫，面臨著水庫供水與有效庫容保持之間難以協(xié)調(diào)的矛盾。對于高含沙河流，主汛期水庫入庫含沙量高，水庫若蓄洪水來滿足供水要求，則極易造成庫區(qū)嚴(yán)重淤積，水庫有效庫容難以保持；水庫要保持有效庫容，主汛期必須有一定敞泄運用的機(jī)會，而水庫排沙運用則必須泄放水庫的蓄水，供水任務(wù)就難以保證。如甘肅省慶陽市巴家嘴水庫是慶陽市唯一的大型水源工程，水庫年均入庫含沙量為220kg/m³，為了保證供水安全，水庫庫容不斷淤損，大壩加高加固改造3次仍無法解決泥沙淤積問題，而泥沙淤積嚴(yán)重影響了水庫和供水安全。因此，高含沙河流的水資源開發(fā)利用需要對水、沙進(jìn)行分置開發(fā)，即采用“干流水庫+調(diào)蓄水庫”的并聯(lián)水庫開發(fā)模式，通過干流水庫調(diào)控泥沙，通過調(diào)蓄水庫調(diào)節(jié)供水。其中洪水期干流水庫敞泄排沙運用，由支流調(diào)蓄水庫供水；平水期或者非汛期干流水庫調(diào)蓄徑流，并由干流水庫向調(diào)蓄水庫充水(引干流水庫表層清水進(jìn)入調(diào)蓄水庫)，經(jīng)調(diào)蓄水庫調(diào)蓄后向用水對象供水。因此，水庫要實現(xiàn)庫容保持和供水調(diào)節(jié)的雙重目標(biāo)，需要確定合理的水庫排沙調(diào)度和供水調(diào)度方式。

水庫調(diào)度運用方式的合理性多是通過數(shù)值模擬手段論證。當(dāng)前，水庫的沖淤計算采用庫區(qū)泥沙沖淤水動力學(xué)模型模擬，水庫供水調(diào)節(jié)采用徑流調(diào)節(jié)模型計算，現(xiàn)有的兩個模型是相互獨立的模型，徑流調(diào)節(jié)計算只能采用水庫的定庫容，無法考慮庫區(qū)泥沙沖淤變化的影響，導(dǎo)致與實際情況不符，從而使得供水調(diào)節(jié)模擬準(zhǔn)確度較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高含沙河流水庫水沙分置調(diào)度模擬方法及系統(tǒng)，提高供水調(diào)度模擬的準(zhǔn)確度。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種高含沙河流水庫水沙分置調(diào)度模擬方法，應(yīng)用于干流水庫和調(diào)蓄水庫共同調(diào)度的水利工程，該模擬方法包括：

獲取所述干流水庫和所述調(diào)蓄水庫的基本參數(shù)；

根據(jù)所述基本參數(shù)，結(jié)合對所述干流水庫和所述調(diào)蓄水庫擬定的調(diào)度運用方式計算所述干流水庫和所述調(diào)蓄水庫的出庫流量；

根據(jù)所述干流水庫和所述調(diào)蓄水庫的出庫流量，利用水流運動特性計算所述干流水庫和所述調(diào)蓄水庫的水力要素；

根據(jù)所述干流水庫和所述調(diào)蓄水庫的水力要素計算所述干流水庫和所述調(diào)蓄水庫各斷面的泥沙沖淤要素；

根據(jù)所述水力要素和所述泥沙沖淤要素計算當(dāng)前時段末河道的地形；

判斷是否到達(dá)模擬結(jié)束時刻，得到第一判斷結(jié)果；

若所述第一判斷結(jié)果表示否，則根據(jù)所述當(dāng)前時段末河道的地形更新下一時段的基本參數(shù)，并返回步驟“根據(jù)所述基本參數(shù)，結(jié)合對所述干流水庫和所述調(diào)蓄水庫擬定的調(diào)度運用方式計算所述干流水庫和所述調(diào)蓄水庫的出庫流量”進(jìn)行下一時段的調(diào)度模擬；

若所述第一判斷結(jié)果表示是，則生成模擬結(jié)果，并根據(jù)所述模擬結(jié)果確定所述擬定的調(diào)度運用方式的可行性。