水库实时入库流量的推算(范本)

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供水流量计算公式模板

供水流量计算公式模板

供水流量计算公式模板在水资源管理和工程设计中,供水流量是一个重要的参数。

它用来描述在给定时间内通过管道、河流或其他水体的水量。

供水流量的准确计算对于水资源的合理利用和工程设计的有效实施至关重要。

在本文中,我们将介绍供水流量的计算公式模板,并讨论如何应用这些公式进行实际计算。

供水流量的定义。

在开始讨论供水流量的计算公式之前,首先需要了解供水流量的定义。

供水流量是指单位时间内通过管道、河流或其他水体的水量。

它通常用单位时间内的体积来表示,比如每秒、每分钟或每小时的立方米数。

供水流量的计算可以帮助我们了解水资源的供应情况,评估管道或河流的输水能力,以及设计水利工程时所需的水量。

供水流量的计算公式。

供水流量的计算公式取决于具体的情况和应用场景。

下面将介绍几种常见的供水流量计算公式模板,以便读者在实际应用中选择合适的公式进行计算。

1. 管道流量计算公式。

对于管道流量的计算,可以使用以下公式:Q = A V。

其中,Q表示流量,单位为立方米每秒;A表示管道横截面积,单位为平方米;V表示水流速度,单位为米每秒。

根据这个公式,我们可以通过测量管道的横截面积和水流速度来计算管道的流量。

2. 河流流量计算公式。

对于河流流量的计算,可以使用以下公式:Q = A V B。

其中,Q表示流量,单位为立方米每秒;A表示河道横截面积,单位为平方米;V表示水流速度,单位为米每秒;B表示河道的宽度,单位为米。

这个公式可以帮助我们计算河流中水的流量,从而评估河流的输水能力。

3. 水泵流量计算公式。

对于水泵流量的计算,可以使用以下公式:Q = P / (ρ g H)。

其中,Q表示流量,单位为立方米每秒;P表示水泵的功率,单位为瓦特;ρ表示水的密度,单位为千克每立方米;g表示重力加速度,单位为米每秒平方;H表示水泵的扬程,单位为米。

这个公式可以帮助我们计算水泵的流量,从而评估水泵的输水能力。

以上是几种常见的供水流量计算公式模板,它们可以帮助我们在实际应用中进行流量计算。

水利工程常用计算公式教材

水利工程常用计算公式教材

水利专业常用计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算:Q=B 0δεm (2gH 03)1/2式中:m —堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数2、 明渠恒定均匀流的基本公式如下:流速公式:u = RiC 流量公式Q =Au =A RiC 流量模数K =A RC 式中:C —谢才系数,对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定,即C =6/1n 1RR —水力半径(m );i —渠道纵坡;A —过水断面面积(m 2);n —曼宁粗糙系数,其值按SL 18确定。

3、水电站引水渠道中的水流为缓流。

水面线以a1型壅水曲线和b1型落水曲线最为常见。

求解明渠恒定缓变流水面曲线,宜采用逐段试算法,对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。

逐段试算法的基本公式为△x=f21112222i -i 2g v a h 2g v a h ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ 式中:△x ——流段长度(m );g ——重力加速度(m/s ²);h 1、h 2——分别为流段上游和下游断面的水深(m );v 1、v 2——分别为流段上游和下游断面的平均流速(m/s );a 1、a 2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数;f i ——流段的平均水里坡降,一般可采用⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-2f 1f -f i i 21i 或⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆=3/4222224/312121f f v n R v n 21x h i R式中:h f ——△x 段的水头损失(m ); n 1、n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数,当壁面条件相同时,则n 1=n 2=n ; R 1、R 2——分别为上、下游断面的水力半径(m );A 1、A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积(㎡);4、各项水头损失的计算如下:(1)沿程水头损失的计算公式为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=3/4222223/412121f v n v n 2x h R R (2)渐变段的水头损失,当断面渐缩变化时,水头损失计算公式为:L f 2122c f c i g 2v g 2v f h h h -+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=ω 5、前池虹吸式进水口的设计公式(1)吼道断面的宽高比:b 0/h 0=1.5—2.5;(2)吼道中心半径与吼道高之比:r 0/h 0=1.5—2.5;(3)进口断面面积与吼道断面面积之比:A 1/A 0=2—2.5;(4)吼道断面面积与压力管道面积之比:A 0/A M =1—1.65;(5)吼道断面底部高程(b 点)在前池正常水位以上的超高值:△z=0.1m —0.2m ;(6)进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比:l/P=0.7—0.9;6、最大负压值出现在吼道断面定点a 处,a 点的最大负压值按下式确定:γανp *w 20a h g 2h h -+++Z +∆Z =∑、B式中:Z —前池内正常水位与最低水位之间的高差(m );h 0—吼道断面高度(m );∑w h—从进水口断面至吼道断面间的水头损失(m ); γ/p *—因法向加速度所产生的附加压强水头(m )。

水利工程常用计算公式

水利工程常用计算公式

水利工程常用计算公式(总13页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--水利专业常用计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算:Q=B 0δεm (2gH 03)1/2式中:m —堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数2、 明渠恒定均匀流的基本公式如下:流速公式:u = Ri C 流量公式Q =Au =A RiC 流量模数K =A R C 式中:C —谢才系数,对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定,即C =6/1n 1RR —水力半径(m );i —渠道纵坡;A —过水断面面积(m 2);n —曼宁粗糙系数,其值按SL 18确定。

3、水电站引水渠道中的水流为缓流。

水面线以a1型壅水曲线和b1型落水曲线最为常见。

求解明渠恒定缓变流水面曲线,宜采用逐段试算法,对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。

逐段试算法的基本公式为△x=f21112222i -i 2g v a h 2g v a h ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ 式中:△x ——流段长度(m );g ——重力加速度(m/s ²);h 1、h 2——分别为流段上游和下游断面的水深(m );v 1、v 2——分别为流段上游和下游断面的平均流速(m/s );a 1、a 2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数;f i ——流段的平均水里坡降,一般可采用 ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-2f 1f -f i i 21i 或⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆=3/4222224/312121f f v n R v n 21x h i R 式中:h f ——△x 段的水头损失(m );n 1、n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数,当壁面条件相同时,则n 1=n 2=n ; R 1、R 2——分别为上、下游断面的水力半径(m );A 1、A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积(㎡);4、各项水头损失的计算如下:(1)沿程水头损失的计算公式为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=3/4222223/412121f v n v n 2x h R R (2)渐变段的水头损失,当断面渐缩变化时,水头损失计算公式为: L f 2122c f c i g 2v g 2v f h h h -+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=ω 5、前池虹吸式进水口的设计公式(1)吼道断面的宽高比:b 0/h 0=—;(2)吼道中心半径与吼道高之比:r 0/h 0=—;(3)进口断面面积与吼道断面面积之比:A 1/A 0=2—;(4)吼道断面面积与压力管道面积之比:A 0/A M =1—;(5)吼道断面底部高程(b 点)在前池正常水位以上的超高值:△z=—;(6)进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比:l/P=—;6、最大负压值出现在吼道断面定点a 处,a 点的最大负压值按下式确定:γανp *w 20a h g 2h h -+++Z +∆Z =∑、B式中:Z —前池内正常水位与最低水位之间的高差(m );h 0—吼道断面高度(m );∑w h—从进水口断面至吼道断面间的水头损失(m ); γ/p *—因法向加速度所产生的附加压强水头(m )。

关于清泉水电站入库流量推算的通知

关于清泉水电站入库流量推算的通知

关于清泉水电站入库流量推算的通知
我站受上游旺苍来水影响较大,加之东河流域水情陡涨陡落,为彻底解决上游入库来水量的不确定性问题,摸清上游来水情况。

结合2012年设备管理部下发文件,及其对我厂水库及水情的研究,结合我厂实际,电厂自6月08日开始,对入库流量的推算工作,根据以下计算步骤,对每一小时的入库流量进行推算,并做好入库流量的记录:
计算步骤:
第一步:计算入库水量:
入库水量=(Q后一时段库容- Q前一时段库容)+(Q发电出库水量+Q泄洪出库水量)
Q后一时段库容:通过水位-库容关系表查出对应时刻的库容
Q前一时段库容:通过水位-库容关系表查出前一时刻对应的库容
Q发电出库水量=发电出库流量×时间段:一般机组均为满负荷发电,即发电流量每小时按30来算,将发电流量乘以时间段,即为发电出库水量。

Q泄洪出库水量=泄洪出库流量×时间段:根据翻板门泄量-库水位关系表查出对应的泄洪流量
第二步:计算入库流量:
入库流量=入库水量/时间段
附件1:清泉水电站水位-库容关系表
附件2:清泉水电站翻板门泄量-水位关系。

最新 水库站径流量计算方法-精品

最新 水库站径流量计算方法-精品

水库站径流量计算方法摘要:针对黑龙江省人类活动对河川径流的影响,系统地论述水库站月径流量的还原计算方法。

并就稻田拦蓄水量、地下水开采对河流水文效应产生的影响及径流还原计算方法进行探讨。

关键词:水库站径流量耗水量还原计算我省现有水库站12处。

这些站的建立,为弥补基本站网定位观测的不足,扩大资料收集范围,增强资料的完整性均发挥了重要作用。

但由于这些站所测得径流资料受水利工程影响,在数量和时程分配上均不能代表河流的天然状况,因此在应用这些资料进行水资源评价和工程设计时,必须将测验断面的实测径流还原为天然河川径流量。

本文针对我省水利工程和水库站的特点,对水库站月径流量的还原计算方法进行全面论述,并就径流量负值处理、稻田拦蓄水量问题、地下水开采对河川径流影响等进行了探讨。

1水库站河川径流还原计算公式河川径流还原计算的方法很多。

主要有分项还原法、模型法、经验公式法、径流双累积法和流域蒸发差值法。

而进行月径流还原计算时,通常采用分项还原法。

分项还原法是根据水量平衡原理建立水平衡公式,通过计算水利工程引起的增减水量推求测验断面的天然河川径流量。

计算公式如下:w天然=w出库+w农耗+w工耗±w库蓄+w渗漏+w库蒸(1)式中:w天然――还原后的天然河川月径流量;w出库――出库实测月径流量;w农耗――农田灌溉月耗水量;w工耗――工业用水月耗水量;w库蓄――水库月蓄水变量;w渗漏――水库月渗漏损失量;w库蒸――水库增加的月水面蒸发损失量。

2分项水量还原计算2.1农田灌溉耗水量农田灌溉耗水量是指农田灌溉引水过程中,因蒸发消耗和渗漏损失掉而不能回归到河流的水量,为渠首引水量与回归入河水量之差。

在计算农田灌溉耗水量之前,须首先弄清区域用水水源、用水区域和回归水之间的关系和相对位置,来判别应还原的水量。

如果灌区引水口在测验断面上游,而灌区在测验断面下游时,则灌溉耗水量即为渠首引水量。

如灌区引水口和灌区均在测验断面上游时,则灌溉耗水量应等于渠首引水量减去综合回归水量,即:(2)式中:w引水――渠首引水量;w综回――农田灌溉水综合回归水量,包括田渠下渗回归水量和田渠弃水量;w净灌――农田灌溉净用水量(w净灌=m净定*f实灌);w田回――田间下渗回归水量;m净定――农田灌溉净定额;f实灌――实际灌溉面积;e渠蒸――渠系引水、输水过程中增加的蒸发损失量。

桃林口水库水情报文模型及流量计算

桃林口水库水情报文模型及流量计算
及 下 月 1日列 报 旬 降 水 量 P X. 每 月 1
通 常 情 况 发 电 流 量 的 计 算 可 按 以
下 方 法 : 先 根 据 发 电 时 间 算 出 平 均 出 首 力 .然 后 根 据 时 段 平 均 水 位 查 不 同 出
1 上 月下 旬 降水 量 P 后 加报 上 月 3在 X 月 降 水 量 P 入 库 流 量 组 每 日报 日平 M
汛 期 外 降 水 日和 旬 月 初 水 情 报 文 加 报
式 中 : = .8, = . 4, t 08 s 091 h为 上 游 水 x
头 ,= & 9 . , h H l 一 00 n为 闸 门 开 启 孔 数 , 水 B 为 闸孔 宽 度 5 e 闸 门开 启 高 度 。 m. 为
( 3 )
式 中 : 04 m’09 9 H0 为 堰 上 e= .7. _ .9 4,
收 稿 日期 : 0 0 O — 3 2 1 一 8 1
作 者 简 介 : 丽娟 , , 滕 女 满族 , 北 省 唐 秦 水 文 水 资 源勘 测局 , 理 工程 师 。 河 助 陈小月, , 男 汉族 , 北省 桃 林 口水 库 管理 局 , 术 员 。 即 各 种 输 水 设 备 的 闸门全 关死 . 日出 库 流 量 为 O 泄 水 :
即 水 库 起 用 一 种 或 同 时 起 用 几 种 输 水
Q L B 、 2 - e 孑 n e / g h e =
() 4
行 情 况 和结 束 符 N 按 照 指定 要 求 . N 除
量 At8 4 0 ; 为 内 的 平 均 入 库 流 = 6 0 sQ
量 : 为 内发 电 、 泄 洪 等 平 均 出 库 流 △t 量 : △V为 时段 初 、 的水 库 蓄 水 量 差 ; 末 Q 为 内 的蒸 发 、 漏 等 平 均 损 失 流 量 。 渗 桃 林 口水 库 水 情 报 文 1 均 入 库 流 量 的 3 反推计算暂不计人蒸发和渗漏损失 . 即

供水流量计算公式模板

供水流量计算公式模板

供水流量计算公式模板供水流量计算是水利工程中的重要内容,它用于确定供水系统中水流的速度和流量,从而帮助工程师设计和管理供水系统。

本文将介绍供水流量计算的公式模板,以及如何使用这些公式进行实际计算。

供水流量计算的基本公式模板如下:Q = A V。

其中,Q代表流量,A代表流通截面的面积,V代表流速。

流通截面的面积可以根据管道的形状和尺寸来计算,常见的管道形状包括圆形、矩形和椭圆形。

对于圆形管道,其流通截面的面积可以用以下公式计算:A = π r^2。

其中,r代表管道的半径。

对于矩形管道,其流通截面的面积可以用以下公式计算:A = l w。

其中,l代表管道的长度,w代表管道的宽度。

对于椭圆形管道,其流通截面的面积可以用以下公式计算:A = π a b。

其中,a和b分别代表椭圆的两个半轴长度。

流速可以根据实际情况进行测量或估算,通常使用的单位是米/秒或立方米/小时。

在实际工程中,可以通过流量计等设备来测量流速,也可以根据管道的材质、坡度和压力来估算流速。

以上公式模板可以根据具体情况进行调整和组合,以适应不同的供水系统。

例如,在复杂的供水系统中,可能会存在多条管道并行输水,此时可以将各个管道的流量分别计算,然后进行合并。

在实际工程中,供水流量计算通常涉及到更多的因素,例如管道的摩阻系数、管道的局部阻力损失、管道的整体阻力损失等。

这些因素会对流量的计算产生影响,需要进行综合考虑和计算。

除了基本的流量计算公式外,还有一些常用的相关公式,例如雷诺数公式、柯西公式等,它们可以用于进一步分析供水系统中的流动情况,帮助工程师更好地设计和管理供水系统。

在实际工程中,供水流量计算是一个复杂的工作,需要工程师具备扎实的水力学知识和丰富的实践经验。

同时,也需要借助现代化的计算工具和软件,以提高计算的准确性和效率。

总之,供水流量计算是水利工程中的重要内容,它直接关系到供水系统的运行效率和安全性。

通过合理的公式计算和综合分析,可以更好地设计和管理供水系统,为人们提供安全、稳定的供水服务。

水库出库水量计算公式

水库出库水量计算公式

水库出库水量计算公式
水库出库水量的计算公式可以根据不同的情况和需求而有所不同。

下面我将从几个常见的角度给出水库出库水量计算的公式,以便更全面地回答你的问题。

1. 基本公式:
水库出库水量 = 出库流量× 出库时间。

这是最基本的计算公式,其中出库流量是指单位时间内从水库中流出的水量,出库时间是指水库实际进行出库的时间。

2. 均匀出库公式:
水库出库水量 = (水位变化× 水库面积) / 出库时间。

这个公式适用于水位变化较为均匀的情况,其中水位变化是指水库水位从开始出库到结束出库期间的变化值,水库面积是指水库在出库过程中的有效面积。

3. 水位流量曲线公式:
水库出库水量= ∫(Qdh)。

这个公式是通过对水位流量曲线进行积分来计算出库水量,其中Q是水位对应的出库流量函数,h是水位。

4. 水库水文模型公式:
水库出库水量= ∑(Q × Δt)。

这个公式是基于水文模型的计算方法,通过将出库流量乘以时间步长的累加来计算出库水量,其中Q是每个时间步长内的出库流量,Δt是时间步长。

需要注意的是,具体的水库出库水量计算公式会受到很多因素的影响,如水库的特性、水位变化规律、出库方式等。

因此,在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的公式,并结合实际数据进行计算。

同时,还需要考虑水库的调度策略、水资源管理等因素,以确保计算结果的准确性和可靠性。

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水库实时入库流量的推算研究钟华昌(大唐岩滩水力发电厂,广西岩滩530811)摘要:实时入库流量是水库调度重要参数,以往由于条件的限制,计算结果偏差较大,通过改进实时入库流量计算公式的使用方法,并运用线实时校正技术,使实时入库流量计算精度基本达到95%左右,解决了实时入库流量计算结果不能直接利用这一难题。

关键词:入库流量实时计算校正1 前言实时入库流量计算是水库调度频繁而重要的工作,其准确与否将影响到水库的安全经济运行。

由于受发电、泄流和库水位波动等因素的影响,实时入库流量的计算结果偏差较大,过程线也大多呈“锯齿”状剧烈波动,甚至出现负值,计算结果严重失真,需要进行人工校正后才能加以利用。

近年来随着水情自动测报系统普及,许多水电厂实现了电脑化水务管理,但是,实时入库流量的推求还是原来手工作业的“翻版”,这种“硬拷贝”式的处理使计算精度并未得到实质性的提高,这种计算结果同样不能直接利用,制约了水库实时优化调度等水库调度功能的实现,以及其他实用功能的开发。

2 实时入库流量在水库调度中的作用实时入库流量是指导水库运行最直接、最有效的指标之一。

水库实时优化调度、实时洪水调度以及实时洪水预报等都需要准确的实时入库流量作为支持,特别是在水库调度自动化程度日益提高的今天,实时入库流量计算精度偏低,不但限制了一些水调自动化功能的实用性,也影响电网端对电厂实时水情的采集和使用。

可以说,实时入库流量的准确推求,不但能够促进水库的安全经济运行,还能够促进电网的优化调度,有利于实现水资源的优化配置,促进国民经济可持续发展。

3 入库流量的特性实时入库流量是河川径流的一种特殊状态,它的发生、发展有其特定的规律,并表现出其相应的独特个性,主要有:(1)时变性:受自然或人为因素的影响,实时入库流量随时间而不断改变。

(2)连续性:其变化总是连续不断的,并遵循质量守恒定律。

(3)非线性和非恒定性:与自然河道水流一样,入库流量的变化不是均匀的、线性的。

(4)不重复性:虽然河川径流有其本身的周期性,但不会重复同样的变化轨迹。

(5)非模型化:实时入库流量的推求不能象对待水文预报那样,可建立起计算模型来进行模拟。

(6)不可测量性:与河道断面流量的可测量性不同,入库流量只能在发生过后,利用公式进行反推才能得出“实际”值。

4 入库流量常用的推算方法4.1 水量平衡法即利用坝前的水位库容关系曲线及出库流量等资料,由实测出库水量(水量)和水库蓄水变化量,按水量平衡的方法反推入库流量。

4.2 马斯京根法根据上断面的入流过程,通过逐时段求解河段的水量平衡方程和蓄泄方程,计算出下断面的出流过程。

4.3 退水曲线法根据流域退水规律,绘制退水曲线或推导退水计算公式,然后通过曲线查取或公式计算某时刻的入库流量。

4.4 相关分析法利用上游干支流测站和本站的实测流量资料,经过相关分析后总结成公式或绘制成曲线,就可根据上游测站某一时刻的流量,查取或计算经过传播时间后的入库流量。

由于水量平衡法的物理意义较为明显,易于理解和计算,求解时既不需要事先绘制图表,也不需要掌握高深的理论或经过严密数学的推导,而且计算所需资料简单、易于收集,计算结果经人工校正后基本能够满足生产实践的要求,因此在水库调度的实践中被广泛使用。

5 实时入库流量计算误差分析影响实时入库流量误差的因素较多,虽然水量平衡法根据质量守恒定律推导而来,也抓住了流量连续性等主要规律,因而能获得一定的精度。

但由于计算工具的落后,在实际操作中被做了极大的简化,同时、计算公式本身也没有充分考虑到各相关参数的时变特性,以致产生较大误差。

5.1流量变动及公式简化使用的影响由于影响流域产汇流的因素众多,而这些因素的时变性较强,入库流量不可能成为恒定流或呈线性变化,加上一些人为因素的影响,使水库出入库流量时刻处在变动之中,然而,对这种随机变化的现象,往往被过于简单地处理为:(Q1+Q2)△t/2-(q1+q2)△t/2 = V2-V1式中只抓住了参数变量在时段初、末两个瞬间的状态,并以此来简单地推求其平均值,代替整个时段的变化过程,这是误差产生原因之一。

5.2水位波动的影响因发电负荷调整、泄洪闸门启闭和其他人为活动(如航运等)的干扰,水位的变化不可能是平稳的,在计算时刻所采集到的水位大多不能够代表此刻的真实值,而计算时未对这些水位值加以任何处理,就直接代入公式,这是误差来源之二。

5.3负荷及闸门泄流变化的影响电力系统负荷时刻都要维持一种动态平衡,因而水电厂的负荷也要不断调整,负荷的变动必然会引起发电流量的变动,而且这种变动是随机的。

同时闸门启闭引起的泄流量变化也与此相同,因而时段初、末瞬时出库流量的算术平均值,就不能代表整个时段平均出库流量,这是误差来源之三。

5.4库容曲线的影响由于引用资料、测量手段和精度等因素的影响,库容曲线本身就存在一定的误差,加上水库蓄水后的淤积,如不及时修正,这些误差将会积累和传递。

5.5时段长短的影响时段△t的长短对各变量的影响是不同的,负荷变化较为频繁,计算时段宜短些,水位有跳变或波动现象,计算时段则应长些,如取统一的时段长度,容易顾此失彼,产生误差。

5.6 动库容的影响在洪水发生时在水库尾部会形成一个契形动库容,水量平衡计算是根据坝前水位计算库容变化的,所以无法考虑动库容的影响,这也是误差产生的原因。

6 对水量平衡法使用的改进在以往的生产实践中,水量平衡法的计算结果虽未取得令人满意的程度,但这并不表明是计算方法和公式原理方面的不合理,而是使用方法不够正确以及原始资料的采样误差等因素造成的。

因此建议在使用水量平衡法进行实时入库流量计算时,根据以上的误差分析,还应作以下几点改进:6.1 发电流量计算鉴于发电出力总是在不断调整之中,在计算发电流量时,可根据负荷的实际变动情况,把计算时段△t’缩短到接近线性变化的状态,然后再加权计算到正点时刻,作为时段的平均值。

6.2 闸门泄流量计算闸门启闭后会发生出库流量突变的现象,因此只需在闸门启闭后的一段时间内(比如1h),缩短计算时段△t’’并连续加权算到正点时刻作为时段平均值,其他时间可按需要随时进行计算。

6.3 库容变化量计算要弱化库水位变动对库容变化量计算的影响,可做以下两点处理:计算时段△t’’’长不应与发电或泄流一致,该时段长的设定既要弱化水位波动影响,又要体现入库流量的实时性;其次要均化处理计算时刻的瞬时库水位,使其更能够代表此刻的真实水位值。

6.4连续演算的时段长度计算发电流量、闸门流量时,计算时段要缩短,计算库容变化量时,又要求计算时段要延长,但最终都要统一到相同长度的时段△t来进行计算,才能符合水量平衡公式的要求,并为下一步实时校正提供实时参数,这一时段长以时钟正点分界为宜。

6.5 不忽略其他影响因素动库容、水库淤积等影响,可视当时水库调节的具体情况,计算时适当增减于出入库流量中,这样可以弱化这些因素的影响。

7 入库流量的实时校正利用上述改进方法进行计算的结果,可以较大幅度地提高计算精度,但一定范围的波动还会存在,需要进行实时校正。

7.1 实时在线校正应具备的条件实时入库流量计算所需要的资料,包括实时出库水量(流量)和实时库容。

因而要进行实时入库流量的在线校正,应配备水位和机组出力的采集装置,实时地采集水位和机组出力等数据,然后传送给数据处理中心计算机进行存储、计算和校正。

7.2 实时校正模型或方法可以进行实时校正的方法不少,经实践证明,对实时入库流量的校正,利用最小二乘法可以得到较为满意的效果。

由于最小二乘法原用于实时洪水预报,因此在用于实时入库流量校正时,还应作了如下处理或调整。

7.2.1 利用递推算法实现连续校正每次取得新的水量平衡计算结果后,利用新的计算结果参与修正,从而递推地估算新的修正值,随着新的计算结果逐次加入,一步一步地进行修正,从而实现参数的连续校正。

7.2.2 通过衰减记忆递推法体现适应模拟对象的时变性实时入库流量具有时变特性,最新的数据较之老的数据更能反映对象的现时动态特性,因此在递推算中,应通过人为地给数据加权,将过时的数据逐渐“遗忘“掉,而突出当前数据的作用。

7.2.3 试错法预设初值利用衰减记忆递推最小二乘法进行实时校正时,首先必须确定遗忘因子和矩阵初值,由于进行矩阵运算较为复杂,正确推求计算结果实属不易,因此可以假定预设初值,选取拟合程度最好的一组。

同时也建议人为地设定几个时段的入库流量初值,这样可迅速获得满意的校正结果。

7.2.4 选定合理矩阵维数入库流量的时变性很强,随着数据的“老化”它对现时状态的影响力迅速降低,因此参数的维数越大,对提高精度不但没有帮助,反而可能降低,但对计算机资源的消耗则是成倍增长,建议选择3~4维即可。

7.2.5 假定模拟对象为线性时变系统大多情况下水库入库流量的变化是连续的、单向的,因而在短时(几个小时)内的变化,可认为(或假设)是线性的。

7.2.6 时段转换预报作业是计算变量的未来状态,水量平衡计算是估计变量的当前状况,因此要进行实时入库流量的校正,还要进行校正模型的时段的转换,使预见期无限缩短,如以3元自回归方程为例,即把Q(t+1)=θ1Q(t)+θ2Q(t-1)+θ3Q(t-2) (1)转变为:Q(t)=θ1Q(t)+θ2Q(t-1)+θ3Q(t-2) (2)式中:t──为时刻Q(t)──为t时刻计算值(加减1为前一或后一时段参数)θ=(θ 1 、θ2、θ3)──为模型参数式(1)是预报的校正模型,式(2)则转换后的实时入库流量的校正模型,通过这样的转换,就可在入库流量实时校正中加以应用。

8 改进实时入库流量计算的实践岩滩水电厂水情自动测报系统于1996年建成运行,该系统可以进行出入库流量推算,当时也是利用水量平衡公式计算实时入库流量,受软硬件条件的限制,公式的使用方法未作任何改进,计算精度自然未得到实质性的提高。

2000年后随着该系统的升级改造和自动化水平的逐步提高,我们开探索改进水量平衡计算公式的使用:8.1 自动计算首先进行了水量平衡“自动计算”的尝试,并取得了满意的效果。

即在不需人为干预的情况下,使计算机根据设定的时间自行完成入库流量的计算。

8.2 连续计算自动计算的实现,减轻了水务计算的劳动强度,为了更好地掌握实时入库流量的情况,我们以1小时为时段长度,进行连续计算。

8.3 计算方法的改进针对以上分析引起误差的主要因素,把发电用水量、闸门弃水量的计算误差和水位波动的影响逐项减小和弱化,达到了预期的目的。

8.4 引入校正为了进一步消除计算入库流量的“锯齿状”,先后尝试了多种在水文预报上常用的校正方法,最后利用实时入库流量具有一定的时变性和短期内线性变化的特点,建立了自回归校正模型,利用最小二乘法进行在线的实时校正,经校正后“锯齿状”的入库流量过程线现象基本消除(见图一至图四),日平均入库流量的计算精度绝大部分达到90%以上(见表1)。

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