[發明專利]基于氣象數值預報的水庫調度預警方法

有效

• 申請號: 201910978414.4
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN110991688B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 劉國富;金建樂;陳海榮
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司緊水灘水力發電廠;國網浙江省電力有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明公開了一種基于氣象數值預報的水庫調度預警方法，根據采集的目標水庫流域內各水電站的水文信息計算流域內可攔蓄水量，根據可攔蓄水量修正前期影響雨量Pa；根據水文信息和氣象信息確定徑流系數ρ，基于徑流系數ρ計算水庫可容蓄凈水量和可容蓄降水量，進行可容蓄降水量預警；根據水文信息、流域信息、前期影響雨量Pa、徑流系數ρ和氣象信息進行水庫的短期時段徑流量預報和計算中長期期末水位；根據水文信息、氣象信息和期末水位信息確定防汛預警級別和抗旱預警級別，進行水庫調度。本發明具有如下有益效果：提高了水庫調度風險預警能力，確保水庫大壩和下游人民生命財產的安全。

技術領域

本發明涉及水庫及流域防汛抗旱技術領域，尤其是涉及一種能夠提高水庫調度風險預警能力，為目標水庫流域提供防汛抗旱預警、可容蓄降水預警和調度方案的基于氣象數值預報的水庫調度預警方法。

背景技術

水庫調度包括防洪調度和興利調度，通過水利設施對天然來水進行再調節，汛期攔蓄洪水消減洪峰，減輕上下游災害損失，減少水庫棄水，增加發電效益，非汛期增加河道供水量，為下游生態環保、城市供水、航運、旅游等綜合利用創造更有利條件。

目前水庫調度主要根據水庫所在流域氣象和水庫當前水雨情信息，并按照水庫調度規程開展水庫調度，但在實際的水庫調度工作中存在諸多局限性。首先，具有調節庫容和防洪要求的水庫，不僅需要承擔電網調峰保電、做好迎峰度夏任務，同時地方政府又希望電站能最大限度的發揮防洪抗旱減災作用。主汛期水庫能最大限度降低水位騰空庫容，攔洪削峰，為水庫下游防洪減災服務，汛后要求水庫能處于較高水位狀態做好抗旱工作，滿足下游航運、旅游、供水、生態、環保等綜合用水要求，這就造成防洪與興利的極大矛盾，對水電廠水庫調度工作提出了更高更精細的要求。其次，受條件限制大多數水庫只能了解水庫所在流域的氣象和水雨情信息，只能針對本流域發生的洪水制定調度對策，缺乏全流域綜合調度觀念和意識，在遭遇特殊天氣情況，如上下游及相鄰流域均發生大洪水時，由于對其他流域水情掌握不足，下游錯峰調度易造成目標水庫流域防洪調度受限、行洪不暢、水庫水位異常升高等情況，增加城市防洪風險，造成更大的損失，同時也造成下游梯級水庫不必要的棄水，降低水量利用率，對水庫大壩及下游存在較大的安全隱患，增大水庫調度風險。再次，流域內中小水庫由于資料和技術不足，無法有效開展水庫調度及預警，也造成相應的水量損失。因此，水庫正常運行中存在防汛、抗旱等的調度風險。

發明內容

本發明為了克服現有技術中在水庫正常運行中存在的防汛和抗旱調度風險預警的不足，提供了一種能夠提高水庫調度風險預警能力，為目標水庫流域提供防汛抗旱預警、可容蓄降水預警和調度方案的基于氣象數值預報的水庫調度預警方法。

為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種基于氣象數值預報的水庫調度預警方法，包括微處理器、流域數據采集模塊、調度風險預警模塊和梯級水庫調度模塊；所述調度風險預警模塊包括可容蓄降水量預警模塊、最高水位預警模塊、防汛預警模塊和抗旱預警模塊；微處理器分別與流域數據采集模塊、梯級水庫調度模塊、可容蓄降水量預警模塊、最高水位預警模塊、防汛預警模塊和抗旱預警模塊電連接；包括如下步驟：

(1-1)微處理器控制流域數據采集模塊采集目標水庫流域內各水電站的水文信息、流域信息、氣象信息和前期影響雨量Pa；

(1-2)根據采集的目標水庫流域內各水電站的水文信息計算流域內可攔蓄水量，根據可攔蓄水量修正前期影響雨量Pa；

(1-3)根據水文信息和氣象信息確定徑流系數ρ，基于徑流系數ρ計算水庫可容蓄凈水量和可容蓄降水量，進行可容蓄降水量預警；

(1-4)根據水文信息、流域信息、前期影響雨量Pa、徑流系數ρ和氣象信息進行水庫的短期時段徑流量預報和計算中長期期末水位；

(1-5)根據水文信息、氣象信息和期末水位信息確定防汛預警級別和抗旱預警級別，進行水庫調度。