[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

本發明提供了：一種梯級水庫汛期水位分期上浮控制方法，包括以下步驟：基于梯級水庫的洪水資源利用潛力，選擇采用一種或多種汛期運行水位上浮運用方式的組合；分析梯級水庫的洪水特性和防洪需求；采用主汛期水位上浮方式時，分析不同上浮水位預泄后對下游流量、水位的影響程度，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，以保障汛期末段防洪安全為控制條件，計算梯級水庫的汛期末段洪水資源利用過程；評估所采用的汛期運行水位上浮運用方式的風險和效益。本發明建立了涵蓋防洪需求分析、主汛期水位上浮、汛期末端水位浮動運行和風險效益評估于一體的梯級水庫群洪水資源利用模式。

技術領域

本發明屬于防洪技術領域，具體涉及一種梯級水庫汛期水位分期上浮控制方法。

背景技術

隨著全球城市化進程加快，水資源供給與需求矛盾呈惡化趨勢，干旱問題將嚴重影響人類經濟發展和生態環境。

水資源時空分布不均所造成的洪旱災害以及巨大的汛期洪水利用潛力催生了“洪水資源利用”概念的提出。在確保防洪安全的前提下，科學評估洪水資源利用潛力，根據流域綜合利用需求和樞紐工程開發現狀，選取并實施合理有效的洪水資源利用方式對洪水資源進行科學調蓄利用，努力增加水資源的有效供給，變害為利，既是緩解水資源供需矛盾的重要舉措，也是當前洪水資源利用這一分析熱點的難點問題。

流域防洪體系一般以堤防為基礎，水庫為骨干，蓄滯洪區、水閘、河道整治工程等配合組成。水庫工程因其巨大的庫容調節能力和靈活的調度方式，在流域防洪減災、發電航運、生態補水、水資源綜合利用等方面發揮了巨大的作用。

已有研究成果對梯級水庫群洪水資源利用方式提供了一系列的積極探索，分析范圍從單一水庫擴展到水庫群，洪水資源利用方式從洪水資源風險管理到汛期運行水位動態控制，為汛期洪水資源高效利用和水庫群防洪興利綜合效益發揮提供了重要的理論依據和技術支撐。然而，現有水庫洪水資源利用分析主要圍繞單一對象或單一方式開展分析，針對梯級水庫群群洪水資源利用方式的完整技術體系和系統應用模式尚未見諸報道，這在一定程度上制約了洪水資源利用技術的推廣應用和實踐指導。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：在技術應用對象上，現有技術主要圍繞某一水庫等單一水利工程的汛期水位優化控制，應用對象上較為單一；在技術理論模型上，現有技術尚未從數學模型上闡明了資源利用和風險控制的協調關系，缺乏以數學模型為基礎的理論支撐；在成套技術模式上，現有技術體系尚未系統構建，尚未形成涵蓋防洪需求分析、主汛期水位上浮、汛期末端水位浮動運行和風險效益評估于一體的梯級水庫汛期水位分期上浮控制的方法及技術系統；在利用方式選擇上，現有技術主要采用了某一種汛期水位優化利用方式開展工作，手段尚不系統全面。

綜上所述，現有水庫汛期水位優化控制分析主要圍繞單一對象或單一方式開展分析，缺乏針對梯級汛期水位動態協調控制的完整技術體系和系統應用模式，這在一定程度上制約了洪水資源利用技術的推廣應用和實踐指導。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述背景技術存在的不足，提供一種梯級水庫汛期水位分期上浮控制方法，建立涵蓋防洪需求分析、主汛期水位上浮、汛期末端水位浮動運行和風險效益評估于一體的梯級水庫群洪水資源利用模式。

本發明采用的技術方案是：一種梯級水庫汛期水位分期上浮控制方法，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；