基于梯度自适应优化的入库流量数据平滑算法研究

为了解决入库流量等时序数据跳变而影响对数据变化趋势规律判断的问题,结合水量平衡原理计算入库流量现实存在"跳变"的局限性,提出了梯度自适应迭代平滑算法,设计了数据序列光滑度评价计算方法,并阐述了其详细的计算原理和计算步骤.以三峡水库实际计算入库流量为例,将梯度自适应迭代平滑算法的平滑过程分别与3点、5点、7点线性平滑,5...     

基于水量平衡方程的水库调洪演算误差研究

水库调洪需要采用水量平衡方程逐时段演算,通常采用梯形数值积分法计算逐时段的入库水量和出库水量,存在误差余项。梯形数值积分法具有一阶代数精度,可采用复化梯形求积公式等方法消除入库洪水的误差余项;时段内的出库流量过程无法获得,存在的误差余项会影响时段末的水位成果,并会向后续计算持续传播。利用计算时段库水位的上、下界,可以粗略确定最大可能误差余项,并进一步估计误差传播后的最大可能水位误差。     

三峡水库正常运行期入库流量计算方案分析

总结了三峡水库正常运行期的坝前水位一般控制规律,阐述了三峡库区动库容对其入库流量计算的影响.根据三峡水库的调节性能和坝前水位控制规律,将水库的坝前蓄水状态分为3个等级,并分析了各蓄水等级下的入库流量最佳计算方案,有效解决了入库流量的锯齿跳变问题,符合实际.     

防洪调度涨率控制法——在万安水利枢纽防洪规划中的应用

我国在大江大河上兴建水库,下游防洪常为其主要的任务之一,因此对水库防洪调度方式的研究是一项重要的课题。水库防洪调度方式可分成两大类:其一系以水库本身的特征值(如库水位或入库流量)为判别条件,来决定蓄泄水量的固定下泄方式。它适用于坝址至防洪控制点区间的流域面积所占比重不大,洪水主要由入库流量决定,或者区间洪水和入库洪水的峰、量     

卅把水库1993年“7．25”洪水入库流量还原计算

对于无入库流量测站的水库利用水量平衡方程式可以计算水库的入库流量。还原计算“７．２５”洪水后，得到了卅把水库时段平均入库流量过程线，经修匀后得到的入库流量过程线，接近实际情况。卅把水库１９９３年“７．２５”洪水中最大入库流量为９９０ｍ３／ｓ。     

水量平衡法在小湾水库调度中的应用

在水电站水库计算及调度中,水量平衡原理是一个最基本的观点。文章结合该原理在小湾水电站水库调度工作中实际运用的事例,说明在短期水位预测、反推入库流量进而修正水情遥测站点的不合理单点数据等方面的应用,证明了水量平衡原理在水电站水库调度工作中的指导意义。     

4阶Runge-Kutta法调洪演算 误差传播规律研究

4阶Runge-Kutta法是求解水库调洪演算常微分方程的常用算法之一,研究其误差传播规律对提高成果精度有着重大的意义。采用多元函数泰勒公式展开调洪演算的方程,略去高阶微量后可得到各参数误差方程和误差传播方程。结果表明,相对误差幅度相同时,库水位上升期入库流量的误差影响强于出库流量;库水位降落期出库流量的误差影响强于入库流量;库面面积产生的水位单步误差在库水位升、降期的正负号相反,且在最高库水位附近趋于0。对于库水位累积误差,库水位上升期入库流量的误差影响最为显著;库水位降落期入库流量误差的影响逐步减弱,而出库流量的误差影响逐步加强。     

大中型水库枯季流量计算问题

目前,在没有水库入库控制站的情况下,大中型水库入库流量常常采用水库水量平衡方程式计算,由于供水期枯季流量往往偏小,计算区间流量有时会出现不合理现象。产生这种现象的原因主要是由于用来进行水库水量平衡计算的库容曲线的斜率偏大造成的。水丰、云峰和丰满水库采用实测水文资料推求的和新测的库容曲线,这种不合理现象便可消除。为提高水库建库后年径流计算成果的精度,建议加强水库的水文观测、机组效率率定以及实测库容曲线等工作。     

基于尤拉差分法的水库调洪演算最高水位的算法研究

为确定水库洪水位,需要根据水量平衡原理进行调洪演算。工程中通常采用固定时段计算水库入、出库水量和库水位的变化,但水库水位达到最高水位并不一定出现在固定时段的整点位置。固定时段影响了最高洪水位的计算精度。引入二分法、不动点迭代、拟Newton法等数值算法单独求解最高洪水位,可以大幅提高计算精度。     

响洪甸抽水蓄能电站上、下库径流还原计算

由于响洪甸抽水蓄能电站下库的建成，上库入，出库水量因素增多，无法用原来的水位，流量关系和水量平衡方程推求上库入库水量。本文就如何建立新的水量平衡方程推求上库1431km^2的上游来水及上，下库间44.7km^2的区间入库水量问题进行了探讨。     

大型灌区骨干水库分期旱限水位研究

水库作为常见的重要水利工程设施,在区域水资源承载力水量、水质、水生态和水流更新等要素调控中具有举足轻重的地位和作用,在降水径流减少的枯水季节显得尤其重要。旱限水位是水库在低水位调度运行的控制性特征水位,其合理设置与科学运用对区域水资源高效利用意义重大。为此以淠史杭灌区梅山水库的来水特性和用户需水特性为基础,首先采用Hausdorff维数分形方法划分了梅山水库入库径流干旱预警时段,进而通过不同水平年各预警期内来水、供水调节计算了初始旱限水位:旱警水位和旱枯水位,并以水库灌区水资源系统长系列模拟模型及优化模型为依托,优化确定了梅山水库不同预警期的旱限水位,最后分别从水库运行、灌区灌溉、生产生活供水、生态用水以及水力发电等多角度评估了旱限水位的合理性,为水利部门指导水库灌区抗旱运行,制订相应抗旱预案提供技术参考。     

水库群供水调度预警系统研究及应用

针对水库供水调度的实时性和不确定性,通过分析入库径流超越机率,以缺水率最小为目标函数,建立水库群供水调度模型,并应用基于免疫进化的蚁群算法对模型进行求解,绘制水库群供水调度操作规线;应用模糊数学、信息熵等原理,确定现状水库供水指标D、未来供水水情指标S以及水库供水预警指标和应变措施,建立了水库群供水调度预警系统。实例计算表明,本文建立的水库供水预警系统能够合理、有效地为调度操作人员提供正确、及时的决策。     

基于特大暴雨分级的水库上限起调水位分析方法

为提高水库抵御洪水能力,增加洪水调度预警时间,保证水库安全运行,提出了基于特大暴雨分级的水库上限起调水位分析方法,首先分析特定历时暴雨总量范围,在此基础上对可能发生的特大暴雨按雨量进行分级处理,对各级暴雨进行时空分配,应用水文模型模拟洪水过程,并按原有调度方法对研究水库进行调洪演算,进而确定安全运行理想暴雨量,在此基础上进一步研究超过安全运行理想暴雨量的各级特大暴雨,计算对应的上限起调水位,为水库预泄调度提供数据参考,增加防洪预警时间,以确保调洪时坝前最高水位不超过允许上限水位。该方法应用于洪渡河石垭子水库,计算确定了原有调度方法下水库安全运行理想暴雨量,并分析了超过该暴雨量的各级特大暴雨对应的安全运行上限起调水位,为石垭子水库防洪调度提供数据支撑。研究发现,部分中小水库防洪调度存在显著特点,按原有调度方式抵御特大洪水能力有限,新方法能够有效提高水库抵御特大洪水的能力。     

金沙江典型水库水温影响因素敏感性分析

在拱坝温度应力计算等领域,库水温是重要的边界条件,对其计算精度要求较高,尤其对于高拱坝上游库水温而言,需要进行详细研究。库水温的影响因素较多,如河道的类型、水库的来水流量、来水温度、气象条件等,如何合理考虑各项因素对库水温分布的影响,对于计算的精确度意义重大。利用横向平均的二维水动力模型来研究金沙江上向家坝、溪洛渡、白鹤滩、乌东德等4座水动力特征相似水库的水温时空动态分布,并以典型水库溪洛渡为例,对该水库的来水流量、来水温度和气象条件等因素进行敏感性分析。研究成果可为后续几座水库的水温计算分析提供参考。     

考虑蓄水期弃水风险的水库长期发电调度方法

短期径流的大幅波动使得以平均径流为基础制定的水库长期调度方案面临较大弃水风险,是影响水库长期调度决策合理性的重要因素。本文考虑日尺度径流波动影响,提出一种蓄水期弃水风险量化方法,并建立了耦合弃水风险的水库长期发电调度模型。利用长系列日径流资料,结合风险最小蓄水规则,以不蓄弃水流量为指标量化蓄水期各月弃水风险;采用Copula函数构建月均入流与弃水风险的联合分布和条件概率分布,明晰了特定入流条件的风险置信区间;最后,将弃水风险以弃电损失函数融入优化模型,以获得更符合实际的长期调度方案。以澜沧江流域小湾水库为工程背景进行调度模拟分析,结果表明本文方法能够有效降低水库长期优化调度方案的弃水风险,有利于提高优化结果的可操作性,与传统方法相比,能够使多年平均弃水减少约4.76亿m³、发电量增加约1.15亿kW·h。     

提高水库汛限水位的防洪风险研究

水库在汛期的汛限水位,关系到水库发电效益与水库防洪安全两个方面。从防洪角度,汛限水位越低,意味着预留的水库调洪库容越大,对水库防洪较为有利。本文以江西省最大的水电站万安水库为实例,应用季节性的一阶自回归模型,研究提高水库汛限水位,对水库防洪风险的影响,为决策提供依据。     

泥沙异重流影响下的水库垂向水温分布预测模拟

水库水体异重流的变化是影响水库水温分布最为关键的因素之一。本文以黄河上游刘家峡水库为例,建立考虑泥沙异重流影响的三维水库水温模型,利用已有水库水温分布监测数据对模型进行验证。在考虑有无泥沙异重流影响的条件下,对水库汛期库区垂向水温分布进行预测和比较。模拟结果显示,在不考虑来流含沙时,库区垂向水温分布始终为典型分层型,按实际含沙来流计算时,库区垂向水温分布随着水沙量增大而呈现从分层型转化为混合型分布的变化,泥沙异重流是造成夏季水库水温成混合型的主要原因,只有考虑泥沙异重流的影响才能正确预测多沙河流上水库水温的变化规律。     

对水库入流过程还原计算中几个技术问题的分析

本文围绕入库还原计算资料的精度和合理性,对计算时段△t的取用与要求,水库水位和出流资料的预处理方法,以及发生锯齿形跳动的处理意见。     

庙宫水库水环境状况及成因分析

庙宫水库是承德市的一座大型水库,按照《河北省水功能区划》和《承德市水资源保护规划》要求,已被列入饮用水源区加以保护,但近年来庙宫水库的水环境状况不容乐观。本文利用庙宫水库及其入库支流多年的水质资料对水环境状况进行了分析,并对其产生的原因进行了论述。