水库防洪调度研究发展趋势_刘祥军

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水库防洪调度研究现状及趋势探析

水库防洪调度研究现状及趋势探析

水库防洪调度研究现状及趋势探析摘要:文章以水库防洪调度研究现状及趋势探析为中心话题,首先分析了水库防洪调度的任务、特点、研究现状等问题,接着文章还对水库防洪调度的发展趋势进行了探析,其中包括水库防洪调度存在的矛盾、水资源利用战略对水库运用的要求、水库防洪预报的调度等几个问题,希望通过这样的探讨分析能够引起人们对这一问题的进一步关注,能够对水库防洪调度的实际工作发挥指导作用。

关键词:水库防洪调度水资源利用防洪预报调度一、引言防洪是水库最重要的功能之一,随着气候变化、环境破坏等问题的出现,水库防洪调度面临着越来越艰巨的任务。

为了更好的做好防洪调度工作,加强对实际工作的指导,有必要探讨分析水库防洪调度研究现状,并对其发展趋势做出相应的展望。

二、水库防洪调度的任务要研究水库防洪调度研究现状及趋势,首先有必要正确认识水库防洪调度的任务。

水库防洪调度并不属于工程防洪措施的范围,而是属于非工程防洪措施的范畴。

它的主要任务包括以下几点:根据水库本身的防洪要求,或者是根据下游防护点的防洪要求,比如防洪标准的设计、防洪的水位特征、下游防护点安全泄量等要求,再结合当地的自然地理特征,当地洪水的特性、防洪工程状况,制定科学合理的调度方式,编制相应的防洪调度规则,在既保证水库安全,又保证下游防洪安全的前提之下,尽可能的多蓄水,多兴修水利工程,以收到最佳的效益。

三、水库防洪调度的特点对于水库防洪调度,它需要考虑多方面的问题,既需要对水库上下游的防洪矛盾进行综合考虑,还有必要考虑防洪与兴利之间的矛盾。

也就是说,水库防洪调度是一项系统和复杂的工作,常常是一个多目标、多属性、多层次、多阶段的比较复杂的决策过程。

在进行调度决策的时候,要掌握洪水产生的原因,产生背景,洪水发生和发展的规律,这就是通常所说的洪水的自然属性。

此外,还要考虑洪水的社会属性,包括洪水与整个人类社会的关系,洪水对社会、经济、环境、生态等造成的影响。

总之,洪水既有自然属性也有社会属性,对人类社会和整个自然界都会产生重要的影响。

水库防洪调度研究现状及趋势

水库防洪调度研究现状及趋势

水库防洪调度研究现状及趋势【摘要】在简要分析水库防洪调度的任务的基础上,本文详细阐述了水库防洪调度的特点以及研究现状,然后分析了水库防洪调度中存在的矛盾,以及新时期水资源利用战略对水库运用的要求,最后重点分析了水库防洪预报调度的机理。

【关键词】水库;防洪调度;预报1.水库防洪调度任务水库防洪调度属于非工程防洪措施的范畴,其主要任务是根据水库本身和(或)下游防护点的防洪要求(设计防洪标准、防洪特征水位、下游防护点的安全泄量等),根据自然地理条件、洪水特性及工程状况,拟定合理的调度方式和编制防洪调度规则,在保证水库及下游防洪安全的前提下尽量多蓄水兴利。

2.水库防洪调度的特点水库防洪调度不仅要统筹考虑水库上下游的防洪矛盾,还要统筹考虑防洪与兴利的矛盾,通常是一个多目标、多属性、多层次、多阶段的复杂决策过程,具有复杂性、确定性、不确定性、实时性、动态性等特点。

调度决策不仅要掌握洪水产生原因、背景及其发生发展的自然规律,即洪水的自然属性;同时更需要把握洪水与人类社会的相互关系,包括洪水对社会、经济、环境、生态的影响以及以减轻其对人类造成损失为目的的活动,即洪水的社会属性。

制约水库防洪调度的因素很多,涉及自然、社会、经济、技术、生态、环境等多个相互联系但又相互制约的因素。

进行实时防洪调度决策时,首先要收集整理水库所涉及流域的水雨工情等防汛实时信息及预报信息;然后制定、优选和实施防洪调度方案,在此基础上对洪水灾害进行预测,制定防洪减灾各个方案,决策者在自己经验的基础上,作出决策。

未来洪水的随机性,加之实时洪水调度的紧迫性及无返回操作性,使得洪水调度过程及其复杂,加剧了防洪调度决策的难度。

3.水库防洪调度研究现状常规调度方法是一种半经验和半理论的方法,借助水库的防洪能力图、防洪调度图等经验性图表进行调度。

《水库控制运用》和《综合利用水库调度》中,较系统地介绍了常规调度方法。

我国从20世纪60年代开始研究水库优化调度问题,80年代后迅速发展,取得了大量研究成果。

水库防洪分类预报调度方式研究及风险分析

水库防洪分类预报调度方式研究及风险分析

水库防洪分类预报调度方式研究及风险分析水库防洪分类预报调度方式研究及风险分析摘要:水库是重要的防洪设施,对预报洪水并进行调度可以有效减轻洪灾风险。

本文通过研究水库防洪分类预报调度方式,旨在提供一种科学的方法来分析洪水风险,并制定相应的洪水调度策略。

首先,文章将介绍洪水预报的基本原理和方法。

然后,通过对水库防洪分类预报调度方式的研究和分析,提出了一种基于风险分析的调度策略,并进行了实证分析。

最后,文章总结了研究的主要发现,并提出了未来研究的方向。

关键词:水库防洪、分类预报、调度方式、风险分析1. 引言水库是我国重要的防洪设施之一,通过调度水库的蓄洪容量和泄洪流量,可以有效地控制洪水的发生和洪灾的蔓延。

然而,由于洪水的不确定性和复杂性,水库防洪预报和调度仍然面临着许多挑战。

因此,研究水库防洪分类预报调度方式,并对洪水风险进行分析,对于科学地制定防洪调度策略具有重要意义。

2. 洪水预报的原理和方法洪水预报是指通过对洪水过程的监测和分析,预测洪水的发展趋势和波峰出现的时间。

为了提高预报效果,洪水预报方法可以分为定量预报和定性预报两种方式。

定量预报主要利用数学和统计模型来分析洪水过程的历史数据,从而得出洪水发展的规律和趋势。

定性预报则主要依靠经验判断和专家调查来确定洪水的发展情况。

在实际应用中,通常将两种方法结合起来,通过对洪水过程的全面观测和分析,得出更为准确的洪水预报结果。

3. 水库防洪分类预报调度方式研究水库防洪分类预报调度方式是指根据不同的洪水预报结果,采取相应的防洪调度措施。

在实际应用中,常常将洪水预报结果进行分类,然后根据不同分类结果制定不同的防洪调度方案。

例如,当洪水预报结果为小洪水时,可以适当放水抗洪;当洪水预报结果为中洪水或大洪水时,应采取更严格的防洪措施,如大幅度放水或紧急转移人员等。

通过研究水库防洪分类预报调度方式,可以更好地发挥水库的防洪作用,减轻洪灾风险。

4. 基于风险分析的调度策略水库防洪调度中的风险分析是指对水库蓄水和泄洪的潜在风险进行评估和分析。

水库防洪调度研究发展趋势

水库防洪调度研究发展趋势
1水 库 防洪调 度研 究现 状分 析 近 年来 ,我 国 的水库 在 防洪 调度 的过程 中虽 然 取得 了突破 性 的 进展 , 但 也 出现 了一 系列 的 问题 , 主 要是 难 以模 拟调 度人 员 的经 验知 识, 且 难 以适 应 实 时防 洪形 势 的 变化 , 在 传 统 的水 库 防洪 调 度 中 , 技 术应 用 的主体 以动态 规划 、 非线性 规 划 、 线性 规 划等 为主 。况且 , 常规 的调 度 方法 是一 种 半理 论 与半 经验 的 方法 ,辅 助 以必 要 的防洪 调度 全, 减 轻水 库 上 下游 的防洪 压 力 , 进 而 充分 发 挥 出 应有 的兴 利效 益 , 而 其 中 防洪 与兴 利 的 矛盾 是 其在 运 营 过程 中面 临 的又 一 大 难题 , 还 望相关的专业技术人员采取积极有效的措施来缓解这一矛盾。 5水库 防洪 预报 调度 所 谓 的水 库 防洪 预报 调度 指 的就 是在 实时 调度 期 间 ,预报 净 雨
的判 断标 准 ,逐 步加 强水 库 流域 水情 自动测 报 系统 的稳 定运 行与 良 好建设 , 最终实现降雨预报与流域洪水预报准确度的大大增强 , 促进 水资源的合理循环利用与经济的快速健康发展与不断进步。 6新 时期 水 资源利 用 战略对 水库 运用 的要 求分 析 近 年来 , 我 国 的水资 源 浪费 非常 严重 , 出现 了水 资源 紧缺 不 足 的 现状 ,这就使得新时期水资源的利用战略对水库水资源的实际运用 提 出 了更 高 的要 求 , 主要 是 粮食 生产 用 水 、 生 态 环境 用水 、 饮 水安 全 、 经 济发 展用 水 、 防洪安 全等 方面 的要 求 。 我 国水 库 的防洪 调度 在后 期 发展过程中的主要制约因素就是水资源紧缺 ,这很大地影响着我国 策 功 能集 。 的绿 色可 持续 发展 战 略 ,所 以要采 取 积极 的措 施来 解 决 水库 规 划设 3水 库 防洪调 度 的 目的与 意义 计 与运 行 中 的突 出矛 盾 。新 时期水 资 源利 用 战略 对水 库 运用 的要 求 水库 防洪调 度 的概 念指 的就是 根据 实 际测 量 的洪水 过 程或 者 水 还表 现在 维 持水 环境 承 载能 力与 当地 水 资源 的动 态平 衡 ,这 不仅 有 位对水库进行科学合理的调度 ,它 旨在使用先进发达的技术设备在 利于扩大水库的有效蓄水量且充分的拦蓄洪水,还有利于有效地保 洪水 到达 之 前而 在 调度 中 心集 中处 理遥 感 测量 渠道 收集 到 的水 文气 障水库 的防洪安 全 。 象数据 , 还要辅助以必要的水文情况 、 降雨情况 、 工况等客观 自然因 7水 库 防洪 调 度 的发展趋 势 素, 预报下游的危险隋况并且及时向洪泛区发布警报 , 进而有效 的保 为了充分发挥水库的防洪与兴利综合效益,有必要研究提高设 障水库附近居民的生命财产安全, 避免造成进一步 的经济损失。 水库 计洪 水代 表性 的方 法 , 以便实 施水库 防洪分类 预 报调度 。 天气 系统 与 防洪调 度 的积 极意 义 就在 于最 大 化 的增加 预 见期 ,在 增 强洪 水资 源 暴雨 、 洪 水过 程 的相关 关 系是 实施 水 库 防洪分 类 预报 调度 的基 础 , 在 使 用效 率 的 同时提 高 防洪 效益 , 不 足 之处 就是 预报 可 能会 存 在误 差 , 成 因分 析 的基 础 上 , 对洪 水过 程 进 行 聚类 分 析 , 确 定 分类 典 型 过 程 , 这就威胁到了水库后期的安全性与稳定性。 在此 基 础上 进行 预报 调 度设 计 , 确定 分类 预报 调 度规 则 。 由此 可 知 , 4 水库 防洪 调度 在发 展过 程 中面 临的 主要 矛盾 在实 际 的运 用过 程 中 ,针对 不 同类 型的 洪水 过程 设计 实 施分 类 预报 4 . 1设计 与实 际运 用不 相适 应 的矛 盾 调度在理论上是可行 的, 洪水聚类算法 、 水库防洪分类预报调度设计 设计与实际运用不相适应 的矛盾是水库防洪调度在发展过程中 方法 、实时水库防洪分类预报调度方法以及水库 防洪分类预报调度 面临的最基础问题 ,假如在对洪水进行调节计算的时候依据的是初 风险分析将是今后水库防洪调度研究的重 中之重。 始设计 , 使得原设计的最高洪水位远远低于最高库水位 , 这就正好反 8结 束语 映 了原 设 计 的标准 规范 相对 比较 的低 。 一 般情 况下 , 水 库在运 行 阶段 综 上所 述 ,本文 探 究 防洪调 度研 究 发展 趋势 具有 重 要 的现 实性 是 建立 于 庞大 水 文 资料不 断 积 累的基 础 之上 ,而且 还会 受到 人类 活 意 义 ,水库 的 防洪 调度 对保 坝 安全 与下 游 的防 洪安 全起 着 至关 重要 动 的干预 与各 种 各样 客 观因 素 的制 约 ,这就 会导 致 洪水 统计 的数据 的制约 作用 , 对 于调 度决 策 在把 握洪 水 产生 的原 因 、 背景 及发 生 发展 参数与水库流域的水文规律跌宕起伏, 缺乏稳定性与有效性 , 必须要 的自然规律基础之上 ,还要注重协调人类社会与洪水二者间的相互 及时采取科学有效的措施来化解此矛盾, 促进经济的快速发展 。 关 系 。不 管是 为 了取得 更 大 的社 会 经济 效益 还是 从水 库 工程 的安全 4 . 2水 库本 身安 全与 下游 防洪 安全 的矛 盾 性与防洪要求来说 , 都一定要搞好水库的防洪调度 , 以前的预报调度 水库本身安全与下游防洪安全的矛盾表现最为突出的时候就是 系统 ,经 常依 据原 常 规调 度设 计选 取 的不 利典 型过 程进 行 预报 调度 当水库上 、 下游流域出现普遍降雨的情况, 这严重威胁到水库周遭流 设计 , 不利于充分发挥出水库的兴利与防洪综合效益 , 所以, 要对水 域的生态环境与正常的防洪调度职能 ,希望能引起广泛 的重视与普 库 的防洪调度进行优化升级 , 紧密结合计算机技术 , 进而形成一套完 及应用。 总之, 水库本身的防洪安全与下游防洪安全的矛盾在水库汛 备的水库防洪调度理论与方法体系。 期控制运用中占据着至关重要的地位 ,它是水库汛期控制运用的主 参 考文 献 要任务 , 必须要详细分析二者之间的矛盾 , 在把握客观规律的同时要 f 1 】 侯 召成 , 翟 宜峰 , 殷 峻 哩 碱 论 面向 2 1 世 纪 中国水 资 源安 全 的水 库 仔 细探 究预 报 , 进而 预 测 出科学 准确 的水库 开 闸 与关 闸时 间 、 泄 流 量 防 洪调 度 研 究发 展 趋 势l J 1 . 中 国 自然资 源 学会 学术 , 2 0 1 4 ( 2 2 ) : 1 6 8 一 的数据等一系列科学的蓄泄标准, 实现水库职能的充分发挥。 1 6 9 . 4 _ 3防洪 与兴利 的矛 盾 [ 2 ] 刘祥 ��

通过历史梳理,探究防汛工作的发展趋势

通过历史梳理,探究防汛工作的发展趋势

通过历史梳理,探究防汛工作的发展趋势通过历史梳理,探究防汛工作的发展趋势2023年了,防汛工作已经经历了几千年的历史长河,从最初的皮筏子到现在的智慧防汛,防汛工作一直在不断发展和进步。

通过历史的梳理和总结,我们可以发现防汛工作的发展趋势。

一、防汛理念的转变防汛工作的历史可以追溯到最早的史籍。

在古代,由于技术水平有限,防汛工作只能够依靠人力,主要采用物理性的措施,如修建堤坝、沟渠和抽水机等。

但是,这种方式所需要的人力和物力都非常的庞大,并且建设的效果也未必能够获得很好的保障。

到了现代,随着科技的发展和环境的变化,防汛理念有了巨大的转变。

防止洪涝灾害发生的重心从过去的“治水”向“治理流域”的方向发展。

而这种理念的核心就是以自然为师、生态优先、综合治理为原则的“生态防护”。

生态防护成为了抵御水灾的新趋势,重视保护生态、防止恶性循环的发生,保障水资源的可持续利用。

这种防汛理念的转变助推了防汛工作的发展。

二、防汛技术的升级为了更好的开展防洪工作,防汛技术不断的更新升级。

现代化的防洪系统已经越来越复杂,可以在更大的范围内起到更好的防范洪灾的作用。

尤其是最近智慧防汛技术的发展,使得防汛工作更具有针对性、精确性、及时性,提高了防洪事故的应急处置能力,使得防洪工作更加普及和全面。

智慧防汛系统可以通过信息网络,提高信号的传输速度,从而大大提高防汛效率和防汛时间。

三、防汛工程的完善尽管生态防护成为了现代防洪的新趋势,但防汛工程亦是防洪措施不可或缺的一部分。

随着现代化防洪系统的逐渐建立,防汛工程再次获得了蓬勃的发展。

新型的堰塞防洪、拦洪泄洪、调节水流量等技术不断涌现,增加了防汛的灵活性和可操作性,同时也降低了防汛的成本。

此外,防汛工程的建设也在逐渐向节能环保方向转变,推动了新型节能减排、绿色环保的防汛理念的发展。

总的来说,现代化防洪系统的建设不是一蹴而就的,而是源于历史的梳理和总结,这也是发展防汛工作的必然趋势。

随着防汛理念的转变、防汛技术的升级和防汛工程的完善,防汛工作已经将成为人们生活的必备工程。

水库防洪分类预报调度方式研究及风险分析的开题报告

水库防洪分类预报调度方式研究及风险分析的开题报告

水库防洪分类预报调度方式研究及风险分析的开题报告1.研究背景随着经济社会的发展和气候变化的影响,洪水灾害的发生频率和强度逐年增加,给人们的生命财产安全带来了越来越大的威胁。

作为防洪工程的重要组成部分,水库防洪调度对洪水灾害的防范和控制具有至关重要的作用。

目前我国水库防洪调度模式已经取得了很大的进步,传统的单一水位预报调度方法已逐渐向多条件、多要素预测调度方向发展。

然而,由于洪水灾害的复杂性和不确定性,水库防洪调度仍然存在着一定的风险。

针对此种情况,通过研究水库防洪预报调度的分类方式和风险分析,可以提高防洪调度的科学性和精准性,为灾害防范和减灾提供更有效的技术支撑。

2.研究内容本课题主要研究水库防洪分类预报调度方式及风险分析,研究内容主要包括以下几个方面:(1)基于水文、气象和水文实测资料,对水库防洪预报调度的多要素分类方式进行研究,构建合理的防洪预报指标体系。

(2)研究多条件预测模型和控制模型,结合水库特点、防洪指标和调度约束条件,建立水库多条件预报调度模型。

(3)采用模拟实验方法,通过预报调度模拟实验,分析多条件预报调度模型的性能和效果。

(4)基于水库开发利用和防洪安全的综合效益,结合水库调度规划和洪水历史资料,构建水库防洪风险评价模型,并对风险因素进行系统分析和评价。

(5)对水库防洪预报调度策略的风险特征、程度和对策进行深入探讨,并提出相应的防洪调度优化方案。

3.研究意义水库防洪预报调度是保障社会安全稳定和促进经济发展的关键环节,研究和优化防洪调度方法对于防止洪涝灾害、实现水资源高效利用和推进防洪工程科学化、精细化、智能化具有重要意义。

本研究将建立合理科学的水库防洪预报调度方法和风险分析体系,提高防洪调度的可靠性和精度,为政府和相关部门提供更加有效的防洪调度与应急管理决策支撑,减轻灾害对社会和经济的影响,提高国家安全和人民幸福指数。

《2024年水库防洪分类预报调度方式研究及风险分析》范文

《2024年水库防洪分类预报调度方式研究及风险分析》范文

《水库防洪分类预报调度方式研究及风险分析》篇一一、引言水库防洪是确保社会安定和生态环境安全的重要任务。

随着全球气候变化和城市化进程的加速,防洪工作面临着越来越严峻的挑战。

为了有效应对这些挑战,本文将研究水库防洪的分类预报调度方式,并对其风险进行分析,以期为水库防洪工作提供理论依据和实践指导。

二、水库防洪分类预报调度方式研究(一)分类预报系统水库防洪分类预报系统主要包括基于水文气象数据的预报和基于历史数据的预报。

其中,基于水文气象数据的预报通过收集和整合气象、水文等信息,进行实时预测;而基于历史数据的预报则通过对历史数据进行统计分析,建立预测模型,从而对未来洪涝灾害进行预测。

(二)调度方式根据不同的预报结果,调度方式可以分为:一是基于实时监测的调度方式,即根据实时监测到的水位、流量等信息,结合预报结果进行实时调度;二是基于模型的调度方式,即根据建立的预测模型,结合历史数据和实时数据,进行模拟预测和调度决策。

(三)优化策略为了进一步提高水库防洪的效率和准确性,应采用多种优化策略。

例如,通过引入人工智能技术,建立智能调度系统,实现自动化的预报和调度;同时,建立多目标决策模型,综合考虑防洪、发电、供水等多方面的需求,实现综合优化。

三、风险分析(一)风险识别水库防洪的风险主要包括:一是预测误差风险,即由于预报模型的精度问题或气象数据的波动等因素导致的预测误差;二是调度决策风险,即由于决策者的主观判断或决策模型的不完善等因素导致的调度失误。

(二)风险评估针对上述风险,应进行全面的风险评估。

评估过程包括:首先,对各种可能的风险因素进行定性和定量的分析;其次,建立风险评估模型,对各风险因素的发生概率和影响程度进行评估;最后,根据评估结果制定相应的风险应对措施。

(三)应对措施针对不同的风险因素,应采取相应的应对措施。

例如,对于预测误差风险,可以通过改进预测模型、提高气象数据的准确性等方式来降低风险;对于调度决策风险,可以通过引入智能决策系统、提高决策者的素质等方式来减少风险。

《2024年水库防洪分类预报调度方式研究及风险分析》范文

《2024年水库防洪分类预报调度方式研究及风险分析》范文

《水库防洪分类预报调度方式研究及风险分析》篇一一、引言水库防洪作为保障人民生命财产安全的重要手段,其预报调度方式的研究和风险分析具有深远的意义。

本文将重点研究水库防洪的分类预报调度方式,并对其潜在风险进行深入分析,以期为水库防洪工作提供理论支持和实践指导。

二、水库防洪分类预报调度方式研究1. 分类预报调度方式的必要性水库防洪面临的环境复杂多变,因此需要根据不同的洪水情况进行分类预报调度。

通过科学分类,可以更准确地预测洪水情况,为调度决策提供依据。

同时,分类预报调度方式还能提高水库的防洪能力,降低灾害损失。

2. 分类预报调度方式的实施方法根据洪水特征和危害程度,可将洪水分为不同等级。

针对不同等级的洪水,制定相应的预报调度方案。

例如,对于大洪水,应优先保障人民生命安全,采取降低库水位、增加下泄流量等措施;对于中小洪水,可结合水库蓄洪能力,进行科学调度,以减轻下游地区的洪涝灾害。

三、水库防洪风险分析1. 风险识别水库防洪风险主要包括洪水灾害风险、水库失事风险、环境变化风险等。

其中,洪水灾害风险是主要风险,需重点关注。

此外,还需考虑水库老化、设备故障等潜在风险。

2. 风险评估风险评估是防洪风险分析的核心环节。

通过建立风险评估模型,对各类风险进行定量或定性分析。

评估过程中需考虑洪水发生的概率、危害程度、防洪工程的可靠性等因素。

评估结果可为制定防洪策略和应急预案提供依据。

3. 风险应对措施针对识别出的风险,需采取相应的应对措施。

对于洪水灾害风险,可通过加强预报调度、提高防洪工程建设标准等措施降低风险;对于水库失事风险,需加强水库安全管理,定期进行安全检查和维修;对于环境变化风险,需关注气候变化对水库防洪的影响,采取适应性措施。

四、实践应用与展望1. 实践应用分类预报调度方式已在多个水库得到应用,并取得了显著成效。

例如,某水库根据洪水等级制定了不同的预报调度方案,有效降低了洪水灾害损失。

此外,通过风险分析,该水库还采取了多项措施降低潜在风险,提高了防洪安全性。

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!"! 水库防洪预报调度方法 !"!"# 目的和意义
水库防洪预报调度是水库防洪调度这一概念的 外延, 可简单定义为“ 依据预报的洪水过程进行水库 防洪调度的方法” , 它与“ 依据实测洪水过程或水位 进行水库防洪调度的方法” 相对应, 优点在于增长预 见期、 提高防洪效益、 提高洪水资源利用率, 缺点是
董子敖 $ 水库群调度与规划的优化理论和应用 "%#$ 济南: 山东科 学技术出版社, !&+&$
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冯尚友 $ 水资源系统工程 "%#$ 武汉: 湖北科学技术出版社, !&&!$
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水库防洪调度研究现状
水库防洪调度特点 水库防洪调度不仅要统筹考虑水库上下游的
化技术奠定了理论基础,并系统论述了大系统分解 协调的基本原理与方法。 传统的优化技术是水库防洪调度中采用的主要 技术。在过去的几十年中,国外许多学者将线性规 划、 非线性规划、 动态规划等应用于水库防洪调度中 ( 34567, !0*# 1.2" 8974:;<=, !0*# 1,2" >??@A9B, ?< 9CD 。这些优化技术为水库防洪调度提供了一种 #%%%1$2) 解决办法, 但是难以适应实时防洪形势的变化, 并且 难 以 模 拟 调 度 人 员 的 经 验 知 识 1*2。 正 如 8?A 102 指 出 的,水库防洪调度理论和实际应用之间仍然存在着 差距, 尤其是在实时防洪调度领域。 为了有效处理水库防洪调度中的模糊性和模拟 调度人员的经验知识,许多学者开始将模糊集理论 引入水库防洪调度理论研究。张勇传等1!%2 把模糊等 价聚类、模糊映射和模糊决策的基本概念引入水库 优化调度中, 探讨了径流预报和运行决策问题。基 于模糊优化原理和短期降雨模糊预报, 王本德 1!!2 提 出了一种寻求满意决策的多目标洪水模糊优化调度 模型及解法,并将该模型用于大伙房水库多目标防 洪优化调度研究, 取得了良好结果。根据防洪调度
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水库防洪调度理论研究现状 常规调度方法是一种半经验和半理论的方法,
借助水库的防洪能力图、 防洪调度图等经验性图表 进行调度。《 水库控制运用》 和《 综合利用水库调
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较系统地介绍了常规调度方法。我国从 #% 度》 中,
1#2
世纪 ,% 年代开始研究水库优化调度问 题 , *% 年 代 后迅速发展, 取得了大量研究成果。董子敖在《 水库
冒预报误差带来的风险。 水库防洪预报调度属于非工程防洪措施,其目 的在于在洪水到达之前, 利用先进的设备, 把遥测收 集到的水文气象数据传递到调度中心进行处理; 进 行洪水预报, 预报出洪量、 洪峰大小与峰现时间、 洪 水历时等洪水特征; 密切配合其他防洪工程, 参考雨 情、 水情、 工况, 优选符合预报调度规则的满意泄流 方案, 实施水库洪水调度; 预报下游的险情并及时向 洪泛区发布警报, 以便下游及时组织撤离、 抢救, 以 减少洪灾损失。一般说来, 在水库防洪预报调度实 施过程中, 依据的洪水预报精度愈高, 预见期愈长, 洪水调度方案的可信度愈高, 洪灾损失就越小。
水利发展研究
・ 200 5 4
水库防洪调度研究发展趋势
刘祥军!,侯召成 "
( !" 山东省淮河流域水利管理局,山东 济宁
#$#%&$; !%%%’’)
#" 中国水利水电科学研究院 水资源所,北京
【摘
要】 论述了水库防洪调度的特点和研究现状; 在分析水库防洪调度主要矛盾的基础上, 重
点论述了水库防洪预报调度的目的意义和研究现状, 提高洪水资源利用率的机理, 并对其发展趋势 进行了展望。分析表明, 洪水聚类算法、 水库防洪分类预报调度设计方法、 实时水库防洪分类预报 调度方法以及水库防洪分类预报调度风险分析将是今后水库防洪预报调度研究的重点。 【关键词】 水资源安全; 可持续利用; 水库; 防洪调度
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水库本身的防洪安全与下游防洪安的矛盾
这是水库汛期控制运用的主要任务。当水库 上、 下游流域普遍降雨, 水库本身防洪安全与下游 防洪安全的矛盾非常突出,具体表现为从下游防洪 出发, 要求水库晚泄水、 少泄水, 而从水库安全出发 则要求水库早泄水、 多泄水。解决这一问题的关键 在于分析矛盾, 掌握规律, 研究预报, 确定出水库何 时开闸, 泄流量多大, 何时关闸等一套合理的蓄泄原 则。
1&2 群调度与规划的优化理论和应用》 中详细介绍了
动态规划优化技术的原理、内容及在水电站水库 ( 群) 调度 中 的 应 用 , 以及多目标决策的理论方法。 冯尚友的专著《 水资源系统工程》 为水库多目标优
1’2
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研究与探讨
的特点, 陈守煜!"#$"%&提出了防洪调度系统多目标决策 理论、 模型与方法, 和防洪调度系统半结构性决策理 论与方法,建立了防洪调度系统决策的理论新框 架。实践证明, 模糊集理论和多目标优化理论相结 合, 能够很好地模拟调度人员的经验知识, 是水库防 洪调度理论研究的发展趋势。
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研究现状
随着水库流域水情自动测报系统的建设与稳定 运行, 气象信息收集与分析手段的改进, 流域洪水预 报与降雨预报精度的提高, 为了充分利用洪水资源, 使设计与实时调度思想更接近, #’ 世 纪 (’ 年 代 末 至 )’ 年代初, 我国北方一些水库设计与实施了防洪 预报调度。例如辽宁省大伙房水库防洪预报调度, 应用“ 累积净雨量及峰前流量” 作为判断指标, 将汛 并经受了 "))- 年特大( 相当于 限水位提高了 "*+ ,, 原设计千年一遇标准)洪水的考验;柴河水库应用 “ 累积净雨量及实际入库流量” 作为判断指标, 使汛 限水位提高了 "*# ,, 增加了洪水资源的利用量。实 践证明,这是一种有效增加洪水资源利用率的水库 防洪调度方法。文献!"+&对水库防洪预报调度作了较 系统的分析研究,阐述了水库防洪预报调度的基本 概念, 实施防洪预报调度的基本条件, 短期降雨预报 成果的利用方法、 水库防洪预报调度设计方法, 实时 预报调度方案选择原理与方法以及风险分析方法。 针对目前水库防洪调度存在的矛盾以及常规调 度造成的洪水资源浪费问题,国家防汛抗旱总指挥 部办公室组织高校、 科研院所、 设计部门等进行汛限 水位动态控制方法研究,其中水库防洪预报调度方 法是重要研究内容之一。 #’’" 年底委托大连市防 汛抗旱指挥办公室、 大连理工大学、 碧流河水库管理 局、大连气象台和辽宁省水文水利勘测设计院对碧 流河水库汛限水位动态控制问题进行了研究, #’’# 年春至今已普及到全国 "# 个试点水库。
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水库防 洪 预 报 调 度 方 法 提 高 洪 水 资 源 利 用 率的机理分析
在实时调度中,气象降雨预报信息早于实际降
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水利发展研究
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雨信息, 实际降雨信息早于预报净雨信息, 预报净雨 信息早于入库洪峰信息, 更早于调洪水位信息。基于 这一特点, 水库防洪预报调度选择前期信息作为水库 遭遇洪水量级及相应泄量的判断指标, 将达到提前均 匀泄流, 需要较小防洪库容的效果, 这便是水库防洪 预报调度方法提高洪水资源利用率的机理。 由图 ! 可清晰看出预报调度获得效益的机理。 图中实线是常规调度的泄流过程,选用库水位作为 判断洪水量级及相应泄量的指标; 前期泄量偏小, 库 水位壅高, 导致后期泄流明显偏大; 图中虚线是预报 调度的泄流过程,选用预报的累积净雨作为判断指 标, 提前判断洪水发生的量级, 并在下游允许的前提 下, 较早的加大泄量, 后期的最大泄量明显小于常规 调度下的最大泄量。 预报调度获得的效益具有双重性,若保持原设 计汛限水位不变, 则可增加防洪效益( 水库保坝标准 和( 或) 下游防洪标准) ; 如保持原防洪效益不变, 则 可抬高汛限水位, 增加洪水资源利用量。从以上分 析可以看出,水库防洪预报调度能够有效解决水库 防洪调度中存在的主要矛盾。
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典型过程, 在此基础上进行预报调度设计, 确定分类 预报调度规则。 从以上分析可以看出, 针对不同类型 的洪水过程设计实施分类预报调度在理论上是可行 的。洪水聚类算法、水库防洪分类预报调度设计方 法、实时水库防洪分类预报调度方法以及水库防洪 分类预报调度风险分析将是今后水库防洪预报调度 研究的重点。 参考文献:
收稿日期: #%%’/!#/%, 作者简介:刘祥军( , 男, 山东济宁人, 工程师。 !0$. —)
防洪矛盾, 还要统筹考虑防洪与兴利的矛盾, 通常 是一个多目标、 多属性、 多阶段的复杂决策过程, 具 有复杂性、 不确定性、 实时性、 动态性等特点。调度 决策不仅要掌握洪水产生的原因、 背景及其发生发 展的自然规律, 即洪水的自然属性; 同时更需要把 握洪水与人类社会的相互关系,包括洪水对社会、 经济、 环境、 生态的影响以及以减轻洪水对人类造 成损失为目的的活动, 即洪水的社会属性。
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发展趋势
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以往的预报调度研究,为了确保能够达到常规 调度设计确定的防洪标准且不突破防洪特征水位约 束,大多依据原常规调度设计选取的不利典型过程 进行预报调度设计,尽管可以提高水库洪水资源的 利用率,但没有解决不利典型过程的代表性带来的 问题。 为了充分发挥水库的防洪与兴利综合效益, 有 必要研究提高设计洪水代表性的方法,以便实施水 库防洪分类预报调度。不同天气系统成因的降雨过 程的时程分配具有明显不同的特点,其洪水过程亦 会明显不同。天气系统与暴雨、洪水过程的相关关 系, 是实施水库防洪分类预报调度的基础。在成因 分析的基础上, 对洪水过程进行聚类分析, 确定分类
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