[發明專利]一種梯級水庫汛期水位分期上浮控制方法

有效

• 申請號: 202210947741.5
• 申請日: 2022-08-09
• 公開（公告）號: CN115034521B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 張睿;石衛;王乾偉;王學敏;喻杉
• 申請（專利權）人: 長江勘測規劃設計研究有限責任公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06F30/20;G06Q50/06;E02B3/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 張鈺;陳家安

1.一種梯級水庫汛期水位分期上浮控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

基于梯級水庫的洪水資源利用潛力，選擇采用一種汛期運行水位上浮運用方式或多種汛期運行水位上浮運用方式的組合；所述汛期運行水位上浮運用方式包括主汛期水位上浮方式和汛期末段水位浮動運行方式；

獲取梯級水庫的洪水特性及其防洪對象的防洪需求；

采用主汛期水位上浮方式時，根據梯級水庫的洪水特性，以主汛期水位上浮后不增加下游防洪壓力為控制條件，計算梯級水庫主汛期運行水位上浮運用條件及控制方式；

采用汛期末段水位浮動運行方式時，根據梯級水庫的洪水特性，量化汛期末段防洪庫容需求，以保障汛期末段防洪需求為控制條件，計算汛期末段庫容分期預留方案；

評估所采用的汛期運行水位上浮運用方式的風險和效益，并基于評估結果調整所選的汛期運行水位上浮運用方式中的控制參數；

基于梯級水庫的洪水資源利用潛力，選擇采用一種汛期運行水位上浮運用方式或多種汛期運行水位上浮運用方式的組合的過程包括：

按照汛期時間劃分洪水資源利用潛力，得到梯級水庫在主汛期和汛期末段的洪水資源利用潛力；

分別計算單獨采用主汛期水位上浮方式、單獨采用汛期末段水位浮動運行方式以及組合采用主汛期水位上浮方式和汛期末段水位浮動運行方式，是否增加下游防洪壓力；

當單獨采用主汛期水位上浮方式、單獨采用汛期末段水位浮動運行方式或者組合采用主汛期水位上浮方式和汛期末段水位浮動運行方式均增加下游防洪壓力，則不采用任何一種汛期運行水位上浮運用方式；

當主汛期的洪水資源利用潛力大于0，且單獨采用主汛期水位上浮方式不增加下游防洪壓力，且汛期末段的洪水資源利用潛力等于0或單獨采用汛期末段水位上浮方式增加下游防洪壓力，則單獨采用主汛期水位上浮方式；

當主汛期的洪水資源利用潛力為0或者采用主汛期水位上浮方式增加下游防洪壓力，汛期末段的洪水資源利用潛力大于0，單獨采用汛期末段水位浮動運行方式不增加下游防洪壓力時，則單獨采用汛期末段水位上浮方式；

當主汛期的洪水資源利用潛力和汛期末段的洪水資源利用潛力均大于0，且組合采用主汛期水位上浮方式和汛期末段水位浮動運行方式不增加下游防洪壓力，則組合采用主汛期水位上浮方式和汛期末段水位浮動運行方式；

計算汛期末段庫容分期預留方案的過程包括：根據梯級水庫的洪水特性及上下游防洪形勢，結合梯級水庫的下游防洪對象在汛期末段防洪需求隨時間的變化趨勢，從梯級水庫為防洪對象的預留防洪庫容中扣減防洪需求中需預留的防洪庫容，計算得到梯級水庫在汛期末段需預留防洪庫容空間和該庫容空間對應的控制水位，形成汛期末段水位浮動運行方式的控制參數的取值區間的最大值；

計算梯級水庫的洪水資源利用潛力的過程包括：

構建流域梯級水庫群洪水資源利用數據庫：梯級水庫群洪水資源利用數據庫的構建，定義參數包括：W_Util、W_nature、W_Un-util分別表示梯級水庫可利用洪水資源量、汛期天然徑流量和不可利用洪水資源量，r代表水庫的調蓄能力；其中，r調蓄能力下的調度風險R（r）需控制在可控范圍內R₀，相應r調蓄能力下水庫下泄流量需控制在水庫允許下泄的上、下限 范圍內；梯級水庫洪水資源利用潛力為ΔW_Util；其中，

可利用洪水資源量的數據信息控制方式和具體應用方式如下：

其中，R⁰表示調蓄能力r下的調度風險R（r）需控制的可控范圍；分別表示相應調蓄能力為r時下水庫下泄流量q（r）需控制的梯級水庫允許下泄流量的上限和下限；其中，上限為該梯級水庫對應的下游河道防洪需求的允許安全泄量；下限為該梯級水庫對應的航運、生態、供水河道內外用水的最小下泄流量，同時兼顧梯級水庫電站機組運行的發電流量要求；

理論可利用洪水資源量為梯級水庫可利用最大洪水資源量，相應水庫調蓄能力為r^*，梯級水庫不可利用最小洪水資源量為W^*_un-util，其中：

按照梯級水庫現有調度規程或設計調度方式條件下的調蓄能力r₀，采用下式計算得到現狀利用洪水資源量W⁰_Util：

；

其中，W⁰_un-util表示梯級水庫現狀不可利用洪水資源量；

采用下式求取理論可利用洪水資源量與現狀利用洪水資源量的差值作為梯級水庫的洪水資源利用潛力ΔW_Util：

根據洪水特性劃分主汛期和汛期末段的時間；洪水資源利用潛力中按照汛期時間劃分，發生在主汛期的洪水資源利用潛力為主汛期的洪水資源利用潛力，發生在汛期末段的洪水資源利用潛力為汛期末段的洪水資源利用潛力。