水库群联合防洪优化调度分析

合集下载

优化水库调度

优化水库调度

优化水库调度在水资源管理中,水库调度是一项重要的任务,它涉及到合理利用水资源、保障供水安全以及满足各种需求。

优化水库调度可以提高水库的效益和水资源的利用率,本文将就如何优化水库调度进行探讨。

一、问题概述及背景水库调度是指根据水文、水利、水能等要素制定合理的水库出水方案,以满足不同的用水需求和水资源的合理利用。

水库调度经常面临的问题包括:供水安全、灌溉用水安排、调蓄洪水、生态环境保护等。

二、优化水库调度的意义优化水库调度的意义在于最大程度地调配水资源,满足不同的用水需求。

具体意义如下:1. 提高水资源利用率:通过优化调度方案,可以最大程度地节约水资源,减少浪费。

2. 保障供水安全:优化调度方案可以合理安排供水量,确保城市和农村的正常用水。

3. 减少洪涝灾害风险:通过合理的调度方案,可以降低洪水爆发的风险,减轻灾害损失。

4. 促进生态环境保护:合理的调度方案可以保护生态环境,维持水文生态平衡。

三、影响水库调度的因素优化水库调度需要考虑多个因素,包括但不限于:1. 水库的蓄水量和水位:水库蓄水量和水位直接关系到供水能力和调度方案的可行性。

2. 天气因素:降水量、湿度和气温等天气因素会影响水资源的供应和需求。

3. 用水需求:不同地区和不同行业的用水需求是差异化的,因此需要根据实际需求进行合理调度。

4. 生态环境保护:保护生态环境需要合理设置水位和流量,以满足生态需求。

四、优化水库调度的方法优化水库调度的方法可以从以下几个方面入手:1. 基于数据模型的优化:通过收集和分析水文、气象、土壤等数据,建立数学模型,并运用优化算法求解最优调度方案。

2. 多目标优化:将供水安全、灌溉用水需求和生态环境保护等多个目标结合起来,运用多目标优化算法,找到最合适的调度策略。

3. 实时调度:结合实时监测数据,根据当前的水情、气象等因素进行实时调度,使调度方案更加灵活和适应性更强。

4. 迭代优化:通过不断迭代和优化,逐步改进调度方案,使其更加符合实际情况和需求。

昭平台-白龟山梯级水库联合防洪优化调度研究的开题报告

昭平台-白龟山梯级水库联合防洪优化调度研究的开题报告

昭平台-白龟山梯级水库联合防洪优化调度研究的开题报告一、研究背景近年来,全国范围内洪涝灾害频繁发生,给人民生命财产带来严重损失,防洪工作成为一个亟待解决的问题。

其中,水库防洪是防洪工作中重要的一环。

靠水库防洪,不仅可以有效减轻洪水灾害的损失,而且还能实现水资源的利用和调度。

昭平台白龟山梯级水库作为广西自治区重点水利工程,从其投入运行以来,承担了经济、发电和供水等多种任务,在防洪工作中也发挥重要的作用。

然而,随着经济社会的快速发展和人口城市化的加速,水库的防洪调度面临着更多的挑战和难题,必须采取创新的防洪措施和优化的调度方式。

二、研究目的本研究旨在针对白龟山梯级水库联合防洪优化调度问题进行研究,通过分析水库群的水文情况和洪涝灾害特征,探索一种适合水库联合防洪的优化调度模式,提高水库的防洪效果和水资源的综合利用水平。

三、研究内容(一)水文数据收集和分析采集和整理白龟山梯级水库和周边河流的水文数据,介绍历史洪水灾害情况,并对其进行分析。

(二)水库联合防洪调度模型建立在深入分析水库群水文数据和历史洪水灾害情况的基础上,采用优化技术建立水库联合防洪调度模型,研究如何在各个水库之间进行协作,最大化水库的防洪效果。

(三)模型参数优化通过对模型参数的逐步调整和优化,确定最佳的联合防洪调度方案,使之在保证安全性的前提下,实现最大化水资源利用效益的目标。

(四)模型验证和方案应用将建立的水库联合防洪调度模型和优化方案应用到白龟山梯级水库实际运行中,验证模型的可行性和实用性。

四、研究意义本研究可以对水库防洪技术进行深入探讨,提升水库群联合防洪水平,有效减轻洪涝灾害对人民生命财产的威胁;突破传统防洪思想,创新防洪措施,推动我国防洪工作的发展;加深人们对水库群调度优化的认识,进一步提高水资源的综合利用效率。

五、研究方法本研究主要采用文献调研、统计分析和建模的方法,建立水库联合防洪调度模型,并通过模型验证来确定最优的联合防洪调度方案。

城市水库防洪补偿优化调度方法

城市水库防洪补偿优化调度方法

城市水库防洪补偿优化调度方法引言:随着城市化进程的加快和气候变化的不断加剧,城市水库防洪补偿成为保障城市安全和维护水资源生态平衡的重要措施。

如何通过优化调度方法,实现城市水库防洪补偿的科学高效,是当前亟待解决的问题。

一、城市水库防洪补偿的必要性1. 水库防洪补偿的定义和意义城市水库防洪补偿是指在水库蓄水期间,根据城市洪水的需求,通过调整水库出库流量,向下游城市提供一定的补偿水量,以减少城市洪水的波及范围和风险,保障城市的安全。

2. 城市洪水风险的挑战随着城市化进程的加快,城市建设密度不断增加,城市洪水造成的经济损失和人员伤亡风险也日益增大。

因此,采取科学的城市水库防洪补偿方法,成为提升城市安全性的重要手段。

二、城市水库防洪补偿优化调度方法1. 基于水资源配置的调度方法该方法通过对水库蓄水期间的降雨数据和水库出库数据进行模拟,确定最优的出库流量和水位规划,以满足城市防洪和补偿水量的需求。

通过水资源配置的优化,可以最大程度地提高城市水库的利用效率和防洪效果。

2. 基于水库群的调度方法基于水库群的调度方法是指将城市周边的多个水库作为一个整体进行调度,以实现城市洪水的统一调控和优化利用。

该方法通过建立水库群的协调运行模型,对水库的蓄水、泄洪等操作进行协调控制,以提高城市水库防洪补偿的效果。

3. 基于多目标优化的调度方法传统的城市水库防洪补偿调度方法往往只考虑单一的目标,如最小化洪水影响或最大化城市用水量。

而基于多目标优化的调度方法则通过建立多目标优化模型,同时考虑洪水风险、城市用水需求和生态水量需求等多个指标,以实现防洪、用水和生态的协调发展。

三、城市水库防洪补偿优化调度方法的应用1. 模型构建与优化算法在城市水库防洪补偿优化调度方法的应用中,需要建立相应的数学模型和评价指标,以及开发高效的优化算法。

常用的模型方法包括线性规划、动态规划、遗传算法等,根据实际情况选择合适的方法进行优化求解。

2. 数据采集与分析城市水库防洪补偿优化调度方法的应用离不开大量的水文和气象数据的支持。

淮河上游水库群防洪联合调度效果及潜力分析

淮河上游水库群防洪联合调度效果及潜力分析
水 力 发 电
第 3 卷第4 8 期
21 0 2年4 月
淮河上游水库群防洪联合调度 效果及潜力分析
贾本 有 ,钟 平 安 , 一 ,万新 宇 ,陈 璇 ,戴 力 ,陈 娟
(. 海 大 学 水 文水 资源 学 院 , 江 苏 南 京 2 0 9 ; 1河 10 8 2 水 资源 高 效 利 用 与 工程 安全 国家 工 程 研 究 中心 , 江 苏 南京 2 0 9 ) . 10 8
摘 要:水库群防洪联 合调度效果与潜力分析 ,对进 一步提高 水库 群防洪效益具有参考价值 。以淮河王家坝以上 防
洪系统为研究对象 ,以 9场历史 实测大洪水为样本 ,采用控制断面的洪 防洪效果指数 、综合防洪效果指数、极限潜
力 、优 化 潜 力 和 综 合 潜 力 指 数 等作 为水 库 群 防 洪 联 合 调 度 的 效 果 和 潜 力 评 价 指标 ,王 家 坝 以上 水 库 群 在 现 行 的 防 洪
JaB n o Z o gPn n W a n u, h nXu n,ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱi i C e u n i e yu, h n iga , n Xiy C e a Da h nJ a L ,
( C l g f y rl y n tr eo re, oa U iesy N nig 10 8 J ns, hn; . ai a E g er g 1 o ee do g dWa sucsH hi nvri , aj 0 9 ,i gu C ia 2 N t nl ni ei . l oH o a eR t n2 a o n n
lv l a d e c e e v i s l h sdf r n o e t l o i r v h o d c nr 1 e e , n a h r s r or t l a i e e tp t ni mp o e t e f o o to. i at l

水库防洪调度过程调研报告

水库防洪调度过程调研报告

水库防洪调度过程调研报告水库防洪调度过程调研报告一、调研目的和背景水库防洪调度是指通过合理的水位管理和泄洪排涝等措施,以减轻或预防水库洪水对下游城市和农田的危害。

本次调研的目的是了解水库防洪调度的过程、方法和实施情况,以便为水库防洪调度提供参考和指导。

二、调研方法1. 文献调研:通过查阅相关文献,了解水库防洪调度的理论基础和实施方法。

2. 实地走访:选择多个具有代表性的水库,实地考察其防洪调度工作的实施情况,与相关人员进行深入交流。

三、调研结果1. 水库防洪调度的基本过程:(1) 收集资料和数据:通过观测、遥感、水文等手段,收集水位、降雨、蓄水量等相关数据。

(2) 分析和预测:利用统计学和气象学方法,对收集到的数据进行分析和预测,确定未来一段时间内的降雨和水位情况。

(3) 制定调度方案:根据分析和预测结果,制定合理的水位调度方案,确保水库积水量在安全范围内,并兼顾下游城市和农田的用水需求。

(4) 实施调度方案:按照制定的调度方案,实施相应的水位调整和泄洪排涝措施。

(5) 监测和调整:对水库调度的实施效果进行监测和评估,如有需要,及时调整调度方案。

2. 调研发现的问题和挑战:(1) 数据不准确:有些水库数据采集设备老旧,容易出现故障,导致数据不准确。

(2) 缺乏专业人才:水库防洪调度需要专业的水文、水文和气象等知识,但有些地区缺乏相关专业人才。

(3) 信息共享不畅:各个部门和单位之间信息共享不畅,导致沟通和协调困难,影响了调度工作的效果。

四、调研结论和建议1. 提高数据采集设备的准确性和可靠性,加强设备维护和更新,确保数据的及时和准确收集。

2. 加强人才培养和队伍建设,引进和培养更多的水文、水文和气象等专业人才,提高调度工作的专业性和科学性。

3. 加强跨部门和单位的合作和信息共享,建立统一的调度平台,实现数据的共享和资源的优化配置。

4. 制定详细的应急预案,提前制定水位调整和泄洪排涝等应急措施,为突发洪水事件做好充分准备。

水利工程中的水库防洪与调度

水利工程中的水库防洪与调度

水利工程中的水库防洪与调度摘要:水利工程中的水库防洪与调度是保护人民生命财产安全、推动经济社会可持续发展的重要任务。

本文将从水库防洪的意义、防洪措施和水库调度三个方面展开论述,旨在探讨水利工程中如何科学合理地进行水库防洪与调度。

1. 水库防洪的意义水库作为重要的灌溉、发电和水文调节设施,其防洪功能尤为重要。

水库防洪的首要意义在于保护人民生命财产安全。

水库能够通过蓄水、调度等措施,控制河流的洪水,减轻洪灾的危害。

其次,水库防洪还能提供灌溉用水,保障农业生产;同时,根据水库蓄水情况,还可以进行发电,满足电力需求。

因此,水库防洪在维护社会稳定、促进经济发展方面具有重要的意义。

2. 水库防洪的措施(1)蓄水调度:合理的蓄水调度是水库防洪的基础措施。

根据河流的径流情况,科学地制定蓄水调度方案,实现洪水储备、调度和运用的最佳组合,是保证水库防洪效果的关键。

蓄水调度需要充分考虑下游河道的容量和抗洪能力,合理分配蓄水量,确保水库有足够的洪水调度库容,最大限度减少洪水对下游地区的影响。

(2)洪水分洪:洪水分洪是水库防洪的重要手段之一。

通过打开水库泄洪闸门,将部分洪水释放至下游,缓解水库水位压力,控制洪峰流量,减轻洪灾的危害。

洪水分洪需要科学计算洪水量、洪水期和下游河道的容量,合理安排泄洪流量和泄洪顺序,确保洪水能够平稳流出,避免引发次生灾害。

(3)抗洪堤防:除了水库调度措施外,还需要建设和维护良好的抗洪堤防,提高防洪能力。

抗洪堤防需要充分考虑河道的河势、洪水位和堤防的抗压能力,采取合理的防洪措施,如加固堤岸、修建倒虹吸等,确保洪水不决堤,确保下游地区的安全。

3. 水库调度的意义水库调度是指根据河流的径流情况、下游用水需求和水库蓄水情况等因素,科学合理地安排和调整水库的出水量和出水时间,以满足不同方面的需求,保证水资源的高效利用和可持续发展。

水库调度的主要意义在于调节河流的水量和流速,使河流保持稳定、均衡的水文条件,有利于防止洪水和干旱的发生,维持生态系统的平衡,促进经济社会的可持续发展。

防洪调度优化措施方案

防洪调度优化措施方案

防洪调度优化措施方案引言防洪调度是指根据降雨量、河道水位和水库蓄水量等信息,通过合理的水文调度安排,使洪水在对人民生命财产造成严重损失之前得到有效的控制和利用。

在防洪调度中,我们需要考虑多种因素,并采取相应的措施来优化调度方案,以最大程度地保障人民的生命安全和财产安全。

优化措施1. 建立完善的水文监测网络建立完善的水文监测网络是防洪调度的基础。

通过建立足够密集的监测站点,能够及时准确地获取各地的降雨量、河道水位和水库蓄水量等信息,为调度决策提供可靠的数据支持。

此外,还应配备先进的传感器和数据采集设备,确保数据的准确性和及时性。

2. 完善洪水预警体系洪水预警是防洪调度的重要环节。

通过建立全面、快速、准确的洪水预警体系,能够及时向相关部门和民众发布警报,提前做好防洪准备工作。

预警体系应结合水文监测网络和先进的信息技术,实现对洪水形势的实时监测和分析,并能够预测洪水发展趋势,为调度决策提供科学依据。

3. 优化水库蓄水调度策略水库是防洪调度的重要手段之一。

通过优化水库蓄水调度策略,可以最大限度地提高水库的洪水调节能力。

在正常水情下,应尽量保持合理的蓄水位,以满足城市供水和农业灌溉的需要;而在大雨洪水来临之前,应提前降低水库蓄水位,为接收洪水提供足够的容量。

此外,还可以考虑采取分层蓄水、弹性调度等策略,进一步提高水库的调度效能。

4. 加强河道疏浚和治理河道的疏浚和治理对于防洪调度同样至关重要。

通过定期清淤、拓宽河道等措施,可以增加河道的输水能力,减少洪水的泄洪压力。

此外,还可以采取种植堤坝和河道两岸的湿地生态系统等自然工程手段,提高河道的自身调节能力。

5. 强化调度决策支持系统调度决策支持系统是指利用先进的信息技术手段,对水文数据进行实时分析和模拟,为调度决策提供科学指导。

通过模拟不同调度方案的洪水演变过程和影响后果,可以评估各种方案的可行性和效果。

此外,还可以借助人工智能和大数据分析等技术手段,提高调度决策的智能化和精确性。

水库调度优化模型及应用研究

水库调度优化模型及应用研究

水库调度优化模型及应用研究一、引言水库调度是水资源管理的重要环节,其目的是在满足各种约束条件的前提下,实现水资源的高效利用和综合效益最大化。

随着社会经济的发展和水资源供需矛盾的日益突出,传统的水库调度方法已经难以满足实际需求,因此,研究和建立更加科学合理的水库调度优化模型具有重要的现实意义。

二、水库调度的基本概念和任务(一)水库调度的定义水库调度是指根据水库的来水、用水需求、水库特性以及其他相关因素,通过合理控制水库的蓄放水过程,以达到防洪、兴利、发电、灌溉、供水等目标的管理活动。

(二)水库调度的任务1、防洪调度确保水库在洪水期间能够有效地削减洪峰流量,保障下游地区的防洪安全。

2、兴利调度合理分配水资源,满足发电、灌溉、供水等兴利部门的用水需求,提高水资源的利用效率和经济效益。

3、生态调度考虑水库下游生态环境的需求,维持河流生态系统的稳定和健康。

三、水库调度优化模型的类型(一)确定性优化模型确定性优化模型基于确定性的来水和用水条件进行建模,常见的有线性规划模型、非线性规划模型和动态规划模型等。

1、线性规划模型通过建立线性目标函数和线性约束条件,求解最优调度方案。

但对于复杂的水库调度问题,可能存在线性化误差。

2、非线性规划模型能够处理目标函数和约束条件中的非线性关系,但计算复杂度较高。

3、动态规划模型将水库调度问题分解为多个阶段,通过递推求解最优决策序列,但可能存在“维数灾”问题。

(二)随机性优化模型考虑来水和用水的不确定性,采用随机变量来描述,如随机动态规划模型、蒙特卡罗模拟模型等。

1、随机动态规划模型在动态规划的基础上引入随机变量,能够更好地处理不确定性,但计算量较大。

2、蒙特卡罗模拟模型通过大量随机抽样来模拟水库调度过程,评估不同调度方案的效果,但结果的准确性依赖于抽样数量。

(三)智能优化算法模型如遗传算法、粒子群优化算法、蚁群算法等,具有较强的全局搜索能力和适应性。

1、遗传算法通过模拟生物进化过程中的遗传变异和自然选择来寻找最优解。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

176农业工程与能源Agricultural Engineering and Energy2017年8月下
水库群联合防洪优化调度分析
罗 福
(湖南九一工程设计有限公司,湖南 长沙 410007)
摘 要:水库群联合防洪调度,是一种非工程性的防洪措施,通过对不同水利工程防洪功能的优化组合,提高水库群的综合防洪能力,达到资源利用效率最大化。

文章从水库群联合防护优化调度的含义、必要性和相关技术手段等角度进行研究和分析,为相关领域的研究和实践提供参考。

关键词:水库群;联合防洪;优化调度
中图分类号:TV697.1+2 文献标志码:A文章编号:1672-3872(2017)16-0176-01
我国是一个河流众多的国家,在汛期到来时,水库的防洪能力一定程度上影响着当地居民生产生活的安全和稳定。

因此,对于水库的防洪能力要始终重视,通过多种手段提升和发展水库群的防洪能力。

其中,水库群联合防洪优化调度,就是一项重要的非工程性措施,对当前水库的管理、防洪能力的提升、防灾减灾工作的开展有着重要的影响[1]。

1 水库群联合防洪优化调度概念
水库是一种流域开发水利资源的工程性措施,有着调节洪峰、储蓄洪水、减轻甚至避免洪涝灾害的作用。

一条河流的主干道和支流都可以建造水库,这样的一系列水库称为水库群。

水库群联合调度,是指对流域内具有水文、水利、水力关系的成群、成组的水库进行统一的协调调度,划分不同的区域或任务,共同承担流域内水库的任务和功效。

水库群防洪联合调度是指,采用联合调度的方式确保流域内各个水库大坝安全,并且承担各水库上、下游的防洪任务,是联合调度中的首要工作任务,具有着重要的工作意义。

2 水库群联合防洪优化调度的方式
水库群联合防洪优化调度是一个系统性的过程。

首先,要根据流域内水流、水量等进行准确的测量,通过超级计算机等对于短中长期内的天气进行预报,并推算出河流相应的水文变化;其次,根据数据和计算机技术,通过运算建立调度模型,明确防洪调度目标,并制定相应的处理方案和应急预案;最后,要在实际实施过程中,结合调度模型对水库群进行统一的协调和安排,通过蓄洪泄洪、削峰错峰等方式,减少水库群的最大泄洪量,达到防洪减灾的目的[2]。

在我国实际的水库群联合防洪优化调度中,两种具有比较具有典型代表意义和研究分析价值的模式是:长江上游水库群的联合调度和资水流域的梯级水库群联合调度。

长江上游水库群联合防洪优化调度,主要以三峡水库为核心,承担长江中下游地区的防洪,以向家坝水库和溪洛渡水库为骨干、承担川渝河段的防洪,两座水库的防洪库容可以联合使用;以金沙江中游群、雅砻江群、岷江群、嘉陵江群和乌江群五个群组为主要分支,承担各江域流段的防洪任务。

目前,纳入长江上游水库群联合调度的水库,已达到21座,水库总库容约1000亿m3,防洪库容360亿m3。

在长江上游的联合防洪调度中,在5~10月的洪水期,做好各个流域内的水文监测和降雨量预报,按照遏制洪源和就近原价将洪水解耦到相应的水库或水库群中。

如在汛期,三峡水库要逐步加大下泄流量,通常维持在1万m3/s以上,加快水位削落进度,其他的水库如溪洛渡水库水位要低于限制水位,预留防洪库容最好达到40亿m3以上;向家坝水库也要远低于防洪限制水位至少10m以上,保证水库的防洪应对能力[3]。

——————————————
作者简介: 罗福(1983-),男,湖南长沙人,中级,研究方向:水利工程。

资水流域的梯级水库群联合调度是优化后的联合梯级防洪调度模式,将二个梯级当作一个整体,发挥流域内相近水库群间的库容补偿调节作用。

利用梯级上游水库的防洪库容将洪峰进行削减,再发挥梯级水库间的库容补偿作用,利用梯级下游水库对洪峰进行二次削减,调节上游水库无力调蓄的洪量,将防洪任务层层递减,达到防洪减灾的目的。

因此,资水流域的水库群建设也是梯级开发,主要有孔雀滩222.0m、筱溪198.0m、柘溪167.2m、东坪94.0m、金塘冲61.7m、白竹洲48.7m、修山42.7m、史家洲34.0m等13级。

资水流域全年径流量平均在252亿m3左右,最大径流量通常在4~7月,以此建立新型联合调度模型,制定相应的调度方案和调度任务。

在水库群联合防洪调度中,利用处于梯级上方的柘溪水库的防洪库容,削减洪峰,调蓄洪量,分担梯级下方的金塘冲水库的防洪任务,减轻了金塘冲水库的防洪压力,提高防洪效益,同时保证水位低于防洪限制水位160.3~163.3m,实际库容低于防洪库容7.0~10.5亿m3。

3 水库群联合防洪优化调度系统和技术
目前,随着计算机应用技术的普及和发展,水文测量、天气预报精准度的提高,以及系统管理决策科学理论的完善,共同推动着水库群联合防洪优化调度走向智能化、专业化的方向发展。

构建完善、科学、高效、准确的水库群防洪调度系统,涉及的内容包括洪水的预报、预测模型、洪水的演化、优化计算及水库群优化调度模型。

其中,水库群优化调度模型是防洪调度系统的关键。

水库群优化调度模型的优化运算方法,也要因地制宜,较为普遍和常见的数学方法有线性规划、非线性规划、动态规划等优化方法,较为先进的有模糊数学理论、人工神经网络理论、遗传算法、层次分析法等多种新引入的数学理论方法。

4 结束语
水库群联合防洪优化调度的实际操作是一个较为复杂和系统的过程,主要是通过削峰错峰、梯级调度等方式,但是随着计算机应用技术及相关水利建设、水文测量、天气预报等技术的发展,水库群联合防洪优化调度也会出现更加多样、更加实用的技术和理论,这一领域也会得到更好的发展。

参考文献:
[1]李雨,郭生练,李响,等.三峡水库与清江水库群联合防洪优化
调度[J].武汉大学学报(工学版),2011(5):581-585+593.
[2]黄丹璐,马一鸣,徐冬梅,等.水库群联合防洪优化调度研究[J].
能源与环保,2017,(1):65-70.
[3]金兴平.长江上游水库群2016年洪水联合防洪调度研究[J].人
民长江,2017(4):22-27.
(收稿日期:2017-8-13)。

相关文档
最新文档