水库调度基础知识
水库调度基础培训4
Q
i 1
n
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t
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3.2 水库短期调度的“以电定水”模式
（2）约束条件
① 电量平衡约束
P t E, P
t 1 t i 1
T
n
i ,t
Pt
② 水量平衡约束
③ 水库特性约束
④ 不等式约束
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3.3 水库短期调度的“以水定电”模式
一、优化课题与准则
量投入运行，即整日可处于满负荷运行。
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二、短期优化调度的内容
（1）制定计划期的经济运行方式。根据已知条件的不同， 相应有“以电定水”和“以水定电”两种模式。
① 以电定水:根据电力系统给定的计划期内水库负荷图或总电 量及他相关信息，按所编制的全厂最优动力特性，制定水 库及各机组的经济运行方式。
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四、水库的设计标准
1、防洪标准 P=1/T P：累积频率 T：重现期 2、兴利用水标准 设计保证率=正常工作年/总年数×100%
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五、水电厂的动能经济指标
1、设计保证率 2、保证出力和保证电量 3、装机容量 4、多年平均发电量 5、水头 H净=Z上-Z下- △ H 6、典型动力特性曲线 P=9.81HQq
② 以水定电:根据给定的计划期内的水库总用水量，制定水库 及各机组的经济运行方式。 （2）短期经济运行方式的实施控制和指导
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3.2 水库短期调度的“以电定水”模式
一、优化课题与准则
（1）基本课题：对于调度期T，在已知水库总负荷过程或总 电量和预测入库流量过程等条件下，寻求使采用的优化准则 达到极值的水库各时段工作机组的最优台数、组合及有功负 荷在工作机组间的分配，以及相应的水库蓄泄状态变化过程
名词解释水库调度
名词解释水库调度
水库调度是指为了调节水资源供需关系，通过水库的蓄水、泄水等措施来调节水位、流量等水文要素，以满足供水、航运、发电、生态保护等用水需求的一种水利工程管理活动。
水库调度的主要任务是保障水利工程安全运行，最大化地实现水资源的利用效益。
水库调度通常由水利工程管理部门负责，通过水文预报、水库调度方案的制定和执行等手段来实现。
水库调度的工作内容包括但不限于水库蓄水、泄水调度，河道拦蓄、疏导调度，水资源调度管理，水电站运行管理等。
水库调度在现代水利工程中具有重要的地位，能够有效地调节水资源的供需关系，保障用水需求，缓解水资源的供需矛盾，为经济发展和社会稳定提供支持。
同时，水库调度也具有重要的环保意义，能够保护水资源，改善水环境，促进生态文明建设。
水库调度基础知识
水库调度基础知识水库调度是指通过合理地控制水库的入库和出库流量，以实现对流域水资源进行有效管理和利用的活动。
水库调度的目标主要是保证水库的安全运行，并最大程度满足流域的水源供应、防洪调度、发电等多种需求。
本文将介绍水库调度的基本原理、影响因素以及常见的调度模式。
一、水库调度的基本原理水库调度的基本原理是根据流域的水资源情况、需水情况以及水库的储水容量等因素，合理地安排水库的入库和出库流量，以实现对流域水资源进行有效的调控。
水库调度通常需要考虑以下几个方面：1. 库容分配：即根据流域的水资源情况和需水情况，合理地安排水库的储水容量，并将其分配给不同的需求方，如农田灌溉、城市供水、工业用水等。
2. 出库控制：根据各项需求以及水库出库能力，合理地控制水库的出库流量，以满足流域的各项需水需求，并最大限度地减少对下游地区的可能影响。
3. 防洪调度：水库调度应考虑到流域可能发生的洪水情况，并在必要时采取相应的调度措施，以减少洪水对下游地区的影响。
二、水库调度的影响因素水库调度涉及到很多影响因素，包括但不限于以下几个方面：1. 水库蓄水情况：水库的蓄水量和水位对于调度起到至关重要的作用。
根据水库的蓄水情况，可以决定如何安排入库和出库流量，以满足不同的需水需求。
2. 流域降水情况：流域的降水量对水库调度起到重要的影响作用。
如果流域降水量较大，水库可适当增加出库流量以防止水库过饱和；而如果流域降水量较少，则需要减少出库流量，保证水库的供水能力。
3. 下游需水情况：下游地区的需水情况也是水库调度的重要考虑因素之一。
根据下游地区的用水需求进行合理的调度，以满足不同用水需求。
三、水库调度的常见模式水库调度的模式可以根据不同的需求和情况来选择，常见的模式包括但不限于以下几种：1. 保证水库的安全调度：该模式主要以保证水库的安全运行为目标，合理控制出库流量，防止水库过饱和或过流，确保水库的正常工作。
2. 多目标综合调度：该模式主要考虑到流域的多项需求，如供水、灌溉、发电等，通过优化入库和出库流量，使水库能够最大程度满足各项需求。
水库调度复习整理
1.在山谷的狭口处，筑一道拦水坝，堵住山溪或河流的水流，把上游集水面积内的来水拦蓄起来，为农田灌溉、生活用水、防洪保障、水力发电等服务，这样的工程，就叫做水库。
2.大型水库—总库容在1亿m3以上。
大(1)型：大于10亿m3 ；大(2)型：1—10亿m3 。
中型水库—总库容在1000万m3~1亿m3小型水库—总库容在10万m3~ 1000万m3：小(1)型水库，总库容在100万m3以上，1000万m3以下；小(2)型水库，总库容在10万m3以上，100万m3以下。
塘坝—总库容在10万m3以下。
3.水电站运行与水库调度的特点运行经济性、调度灵活性、效益综合性、信息随机性、决策风险性、系统复杂性3.水库对洪水的调节作用有两种不同方式，一种起滞洪作用，另一种起蓄洪作用。
4.保证出力:是指水电站在多年运行期间所能提供的具有一定保证率的电力，或者说，是相对于设计保证率的供水期的平均出力。
5.保证率：水电站正常工作不遭受破坏的相对历时。
6.这样一群共同工作的水库整体即称为水库群7.按照各水库的相互位置和水力联系的有无，可分为：串联水库群、并联水库群和混联水库群三种。
8.串联水库群是指布置于同一条河流、形如阶梯的水库群，也称为梯级水库群。
按照各库间回水的衔接与否，又可分为衔接梯级、重叠梯级和间断梯级三种。
9.并联水库群是指位于相邻的几条干支流或不同河流上的一排水库。
并联水库有各自的集水面积，之间并无水力上的联系。
10.混联水库群是串联和并联混合的库群形式11.水库群的工作特点主要体现在以下四个方面：○1.库容大小和调节程度上的不同。
○2.水文情况的差别。
○3.径流和水力上的联系。
○4.水利和经济上的联系。
12.水库调度的分类1. 从内容上分：防洪、发电、灌溉、航运、给水（工业生产、城乡生活用水）2.从方法上分：常规调度（按常规调度图）、经验调度（控制水位、发电量、用水量等）、优化调度（确定型、随机型）13.目标函数是指反映优化准则的指标与系统状态变量、决策变量、其他变量及参数之间的数学关系。
水库调度的内容
水库调度的内容1、简介一种掌握运用水库的技术管理方法。
是依据各用水部门的合理需要，参照水库每年蓄水状况与估计的可能自然来水及含沙状况，有方案地合理掌握水库在各个时期的蓄水和放水过程，亦即掌握其水位升、降过程。
•般在设计水库时，要提出估计的水库调度方案，而在以后实际运行中不断修订校正，以求符合客观实际。
在制定水库调度方案时，要考虑与其它水库联合工作相互协作的可能性与必要性。
2、主要内容水库调度是水库工程管理的主要环节之一。
其内容包括：拟定水库调度方式、编制水库调度方案及确定各项掌握运用指标、进行面临时段的实时调度等。
3、理论与方法水库调度的理论与方法是随着20世纪初水库和水电站的大量兴建而逐步进展起来的，并逐步实现了综合采用和水库群的水库调度。
在调度方法上,1926年苏联A.A.莫洛佐夫提出水电站水库调配调整的概念，并逐步进展形成了水库调度图。
这种图至今仍被广泛应用。
50年月以来，由于现代应用数学、径流调整理论、电子计算机技术的快速进展，使得以最大经济效益为目标的水库优化调度理论得到快速进展与应用。
随着各种水库调度自动化系统的建立，使水库实时调度达到了较高的水平。
中国自50年月以来，水库调度工作随着大规模水利建设而逐步进展。
目前，大中型水库比较普遍地编制了年度调度方案，有的还编制了较完善的水库调度规程,讨论和拟定了适合本水库的调度方式，逐步由单一目标的调度走向综合采用调度，由单独水库调度开头向水库群调度方向进展，考虑水情预报进行的水库预报调度也有不少实践阅历，使水库效益得到进一步发挥。
对多沙河流上的水库，为使其能延长使用年限而实行的水沙调度方式已经取得了成果。
由于水库的大量兴建，对于水库优化调度也在理论与实践上作了研讨。
水库调度资料
水库调度水库是人类为了调节水资源的供应和利用而建设的重要设施之一。
水库的调度是指根据不同的需求，合理安排水库储水、放水等活动，以实现最佳的水资源利用效果。
水库调度不仅涉及到水资源的合理分配，还涉及到防洪、供水、发电等多方面的问题，对于各种不同的利益关系进行协调、平衡，需要科学的规划和管理。
1. 水库调度的意义水库是调节水文过程和水资源的重要手段，通过合理的调度可以实现以下几方面的目标：•防洪减灾：对于干旱季节和雨季的水库来说，可以通过水库调度来储存和释放水量，减少洪水对下游地区的危害，保护人们的生命财产安全。
•供水保障：水库调度可以根据不同季节和需求，合理分配水资源，保障人民饮水的用水需求，尤其是在干旱季节可以通过水库积水来保障供水。
•发电利用：很多水库都具有发电的功能，通过合理的水库调度可以调节水流量，有效发挥水电的利用效率，保障能源供应。
2. 水库调度的原则水库调度的原则主要包括以下几个方面：•根据需求：根据下游的用水、供水需求以及发电和防洪的要求，合理制定水库调度计划。
•兼顾多方利益：水库调度需要考虑到不同利益相关方的需求，平衡各方利益，实现多方共赢。
•科学决策：水库调度需要基于科学的水文和水资源数据进行决策，避免主观随意性。
•安全第一：水库调度要保证水库的安全稳定运行，避免水库工程可能存在的安全隐患。
3. 水库调度的过程水库调度通常包括以下几个步骤：•数据收集和监测：收集水文数据、雨量数据、水库水情等相关数据，进行实时监测和分析。
•制定调度计划：根据数据分析结果和需求，制定合理的水库调度计划，包括储水、放水等活动。
•实施调度计划：根据计划执行水库调度活动，确保水库的正常运行。
•监测和评估：对调度活动进行监测和评估，及时调整和优化调度计划。
4. 水库调度的挑战水库调度涉及到多个方面的利益关系，因此也面临着一些挑战：•不确定性：水库调度受到天气变化等因素的影响，存在一定的不确定性，需要灵活应对。
第六讲水库群综合调度
如该值不能满足系统负荷 N 系i ，还要水库 放水补充出力 N 库i ，则值由下式决定：
丙
N 库i = N 系i − ∑ N 不蓄i
如该补充出力由水电站甲承担，则水库甲需放水流量：
Q甲i
N 库i dV甲i F甲i dH甲i = = = dt dt AH甲i
如该补充出力由水电站乙承担，则 水库乙需放水流量：
水布垭 隔河岩 高坝洲 葛洲坝 宜都
第二节
水电站的库群补偿调节和蓄放水次序
一、水电站库群的补偿调节 位于流域不同地区的几个水库或水电站，可通过彼此间的水文补偿 和库容补偿进行各库间的径流和电力的相互补偿，可在不增加很多投资的 情况下，使供水期的保证供水量或系统总保证出力显著增加，增加替代火 电的容量，并使系统的供电量亦有所改善。 （一）梯级水库的径流补偿 甲库的蓄放水必须考虑 对乙处发电用水和灌溉 用水的径流补偿。 原则：充分利用甲、乙坝 址间的支流和区间来水， 尽可能使甲库在汛未蓄 滿，以便利用其库容来最 大限度地提高乙处的枯水 期流量，更好满足发电、 灌溉要求。
水布垭水力发电站介绍
水布垭水力发电站是清江梯级电站的最上一级，位于鄂西洲巴 东县境内，下 距隔河岩大坝95公里。水布垭水力发电站的主 体工程由高土石坝、电站地下厂房、 溢洪闸三部分组成。坝 顶高程405米，最大坝高227米，装机容量160万千瓦，年发 电 量41亿千瓦时，是清江干流上最大的梯级电站，也是工程最为 艰巨浩大、投入 资金最多的电站。水布垭水力发电站预计本 世纪末正式动工，2010年全部建成。 届时300吨级轮船可由长 江进入清江直驶鄂西洲首府恩施市。
2）在各段中假定一拟发的总出力N'，求得补偿电站所需的逐月出力值； （3）根据补偿电站的有效库容及该时段的设计天然来水量，在尽量满足综 合利用要求限制的条件下,进行调节到该时段末，当水库能在末时刻刚好放 空，此时N‘即为所求，可转入下一时段的计算，当提前放空或有剩余水量时 都要重新假定N’。 6、试算应该注意的问题: （1）在实际运算过程中，尚应随时检验相邻时段的拟发出力N1‘，N2’间 是否符合尽可能使出力拉平的原则。 （2）为避免多次试算，可对N'作预先的近似估算： Vn _ ΣN=9.8η（ΣQ + —— ）H ¯ T1 “+” —— 放水段， “-” —— 蓄水段 _ “H”—— 平均水头 由ΣN在被补偿总出力过程线上求N‘，使ΣN与N’相等，一般试算 一、二次便可成功
水库调度基本知识
结合库容 防洪库容 调洪库容
1 基本概念
校核洪水位 设计洪水位 防洪高水位 正常蓄水位 汛限水位
坝顶
死水位 天然水面线
有效库容 总库容
死库容
图1.1 防洪高水位、汛限水位、设计洪 水位和校核洪水位
兴建水库后，为了汛期安全泄洪，要求有一部分 库容作为削减洪峰之用，称为防洪库容或调洪库容。 对于一年中可能会出现多次洪水的河流，这部分库容 在汛期应当经常留空。为了降低坝高（目的是降低造 价），同时在汛期又留有足够的防洪库容，汛期常要 求水库蓄水不超过某一限制水位，该水位称为水库的 防洪限制水位（汛限水位）。
1 基本概念
校核洪水位以下的水库全部库容，称为总库容。校核 洪水位至防洪限制水位之间的水库容积，称为调洪库容。 防洪高水位至防洪限制水位之间的水库容积，称为防洪 库容。正常蓄水位至防洪限制水位之间的库容，既可用 以兴利又可用以防洪，因此称为结合库容。
1 基本概念
1.2 设计保证率
水库在多年工作期间正常用水得到保证的程度，常用正常供水保 证率来表示，或简称设计保证率（以P%表示）。设计保证率有三种 不同的衡量方法，即按保证供水的数量，按保证洪水的历时，或按 保证供水的年数来衡量。三者都是以多年工作期中的相对百分数表 示。目前在水库的规划设计中最常见的是第三种衡量方法。例如灌 溉水库、年调节以上的水电站、工业和民用供水等都用多年工作期 中能保证正常工作的相对年数表示。
3 水库调度运用基本原则
（3）兼顾防洪、灌溉、发电效益，以防洪效益为首； 兼顾大坝、库区和下游安全，以大坝安全为主；兼顾 汛期、汛前、汛后调度，以汛期调度为重； （4）有灌溉任务的水库，灌溉和发电用水出现矛盾时， 发电调度服从灌溉调度；
2 水库调度的主要任务
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这种“死水位不死”的不合理调度，不仅大大降低了水资源利用 的效率，导致恶性循环，也使机组设备的损耗加剧。 二、正常蓄水位和兴利库容
在正常运行条件下，为了满足兴利部门枯水期的正常用水， 水库在年内（丰水期末）允许蓄到的最高库位，称为正常蓄水位， 又称正常高水位。正常蓄水位到死水位之间的部分库容，称为兴 利库容，又称为调蓄库容或有效库容。兴利库容所对应的水层深 度，称为消落深度或调蓄深度。
正常蓄水位既是一个重要的设计数据，因此，在水库建成运 行时，必须严格遵守设计规定，才能保证工程效能的正常发挥， 满足用户正常供水供电的需要。 三、设计洪水位、防洪限制水位、防洪库容和校核库容
兴建水库后，为了汛期安全泄流，要求有一部分库容作为削 减洪峰之用，称为调洪库容。这部分库容在汛期应该经常留空， 以备洪水到来时能及时拦蓄洪量和削减洪峰，洪水过后又再放空 以便迎接下一次洪水。在汛期应放空保持的水位，称为防洪限制 水位。在进行水库设计时，通常应根据洪水特性和水文预报条件， 尽可能把汛期防洪限制水位定在正常蓄水位之下，使调洪库容能 部分地和兴利库容结合（此结合部分称为共用库容或重迭库容、 结合库容），以减小专用的调洪库容。
对于少沙起控制作用的，通常是第二点，即水头的要求。 死水位的具体选定，对于大型水库，常须通过几个方案 的经济比较。
死水位是水库运行的下限消落水位。一般水库每年 枯水季末可以、也应该放空到这一设计高程，以便能充 分利用水库库容和河川来水，而此水位以下，则应视为 运行禁区。但在某些情况下，我们会强制水库不断在死 水位以下运行，水库处于低水头的不正常运行状态。
Q出+ Q区=（W2—W1）/（T2—T1）＋Q发+Q泄 注意计算时的单位换算，流量Q为立方米/秒，水量W为立方米， 时间T为秒。
五、如何确定开启闸门开度与数量 知道了水库的入库流量之后进行的就是泄流计算。 Q泄=Q入—Q出 Q出包括机组发电流量与闸门泄流流量。 开启闸门是有顺序的，某电站的先启孔为#4，#3，#2，#1。知道 水库的总泄流后查闸门的泄流开度关系表，就可以知道开启闸门
水库调度基础知识
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水库的特征水位和相应的库 容
一、死水位和死库容
水库建成后，并不是全部容积都可用来进行径流调 节的。首先，泥沙的沉积迟早会将部分库容淤满；自流 灌溉，发电、航运、渔业以至旅游等各用水部门，也要 求水库水位不能底于某一高程。水库实际运用的允许最 底水位就称为死水位或垫底水位。死水位以下的库容称 为死库容或垫底库容，死库容在一般情况下是不能动用 的。确定死水位所应考虑的主要因素是： 1、保证水库有足够的、发挥正常效用的使用年限（俗 称水库寿命）。主要是考虑部分库容供泥沙淤积的需要。 2、保证水电站所需要的最底水头和自流灌溉必要的引 水高程。 3、库区航深和渔业的需要。
后所达到的最高水位，则称为防洪高水位。它至防洪限制水位间 的水库容积称为防洪库容。防洪高水位通常总低于设计洪水位。
校核洪水位到库底的全部库容就是水库的总库容。校核洪水 位加上一定的风浪高和安全超高，就得坝顶高程。
四．如何计算水库入库流量 计算方法：假设有一水库某时T1的上游水位为H1，查水库上游水 位库容曲线对应库容为W1；时刻T2的上游水位为H2，对应库容为 W2，（T2—T1=△T，对于不完全日调节的水库，水位随时变动，且 变幅较大，因此△T 的选择就非常重要，对于我们单位来说，△T 的范围适宜在10分钟≤△T≤30分钟），T2与T1的库容差为△W，总 出库流量为Q出（包括机组发电流量Q发，闸门泄洪流量Q泄），这 时水库的入库流量Q入为：
当发生枢纽设计洪水时，水库从防洪限制水位调节洪水所达 到的最高水位，称为设计洪水位。另外，为了确保大坝的安全， 水工设计规范规定，还应根据校核洪水，定出校核洪水位（或称 非常洪水位）。显然，校核洪水位比设计洪水位要高。防洪限制
水位至校核洪水位之间的水库库容，总称为调洪库容。 当有下游防洪要求时，下游防洪要求的设计洪水经水库调节
的顺序和开度。 以下举例说明
你所在水库18：00时上游水位是175.40米，在18：30时上游 水位为175.80米，在这段时间三台机满发，请问此时水库上游的 入库流量是多少？ H上=175.40m → W=2460 万m3, H上=175.80m→W=2625万 m3
Q入=（2625—2460）*10000/1800+123*3=369+917 m3/s
需要全面考虑，综合分析确定。而一般的考虑原则，则有下பைடு நூலகம்几
点： 1．根据兴利的需要。 2．考虑淹没情况。 3．考虑地形地质条件。 4．考虑上下游已建和拟建水库水利枢纽情况。
水库正常蓄水位的选择是一个重要的、牵涉因素又较多的问 题，因此一般都须通过几个方案的经济比较，全面考虑，反复论
证，才能最后确定。
正常蓄水位既然是水库为兴利要求允许长期保持的最高水位， 因此一般也就是无闸门时，溢洪道堰顶的高程；或者有溢洪道操 作闸门时，多数情况下也就是闸门关闭时的门顶高程。
正常蓄水位高程，是水库设计的一个最重要的参数，因为它 直接关系到一些主要水工建筑物的尺寸、投资、淹没、综合利用 效益及其他工作指标。大坝的结构设计、其强度和稳定性计算， 也主要以它为依据。因此，大中型水库正常蓄水位的选择是一个 重要问题，往往牵涉到技术、经济、政治、社会环境等许多方面，