【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水利水电，具体地指一种耦合水库下游河道演进的多区域防洪调度计算方法。
技术介绍
1、水库防洪调度是指在保证大坝安全的前提下，结合水文预报有计划地对入库洪水过程进行调节，改善流域内天然径流的时空分配，从而达到防止洪水灾害、保障库区及下游防洪保护区域内人民生命财产安全的目的。当水库下游有多个防洪保护区域时，如何充分发挥水库的防洪作用，科学合理地给定水库在未来时段内的下泄流量，既确保水库自身的防洪安全，又能高效协调下游多区域的防洪需求，实现防洪效益的最大化，是面向多区域防洪调度时要解决的重要问题。
2、目前水库的防洪调度计算，主要是根据下游防洪控制站点及沿程区间的预报流量，考虑水库至下游防洪控制站点的洪水传播时间，按照错时等方法直接给定未来时段内水库的下泄流量过程。在调度过程中没有进行洪水演进计算，不能充分地反映水库下泄流量在演进至下游防洪控制站点过程中的坦化作用，在面向多区域的防洪调度中更难以体现下游不同地区的洪水演进特性。同时，在实时调度中，前一时段水库的下泄流量会影响后续时段内下游防洪控制站点的预报流量过程，在防洪调度中需要耦合河道洪水演进，在每一个调度时段内都要根据前期时段内水库下泄流量，滚动计算下游防洪控制站点的预报流量过程，并根据新的预报流量重新确定当前时段水库的下泄流量。
3、现有防洪调度直接依据下游预报流量过程一次性给出水库在未来预见期内的下泄流量，在调度中没有考虑前期调度对后期预报流量的影响，难以精准地给定水库的下泄流量过程。此外，部分研究虽然通过构建优化调度模型给出水库在某一时
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种耦合水库下游河道洪水演进的多区域防洪调度计算方法，以满足多区域防洪调度精准计算的需求。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种耦合水库下游河道洪水演进的多区域防洪调度计算方法，包括以下步骤：
4、(1)收集水库防洪调度基本资料，明确水库下游不同的防洪保护区域；
5、(2)梳理各防洪保护区域对应的防洪控制站点、调度目标及调度方式，其中，第j个防洪保护区域对应防洪控制站点sj，j＝1、2、…、m，m为防洪保护区域总数量，m≥2；防洪控制站点sj对应的调度目标为通过水库拦蓄洪水分别控制各防洪控制站点洪峰流量不超过河道安全泄流能力qfj；
6、(3)对该场次洪水的第i时段进行调洪计算，结合水库为各防洪保护区域预留的防洪库容上限，考虑水库的调度约束，确定第i时段的出库流量qri；其中，i＝1、2、…、n，n为该场次洪水的时段总数，n≥1；
7、(4)依据水库前期出库流量过程，进行下游河道洪水演进计算，确定水库调度操作后下游各防洪控制站点新的预报流量过程；
8、(5)确定是否为该场洪水末时段，如果否，则令时段i＝i+1，重复步骤(3)和(4)进行调洪计算；如果是，则完成了该场洪水的调洪计算。
9、优选地，所述步骤(1)中，基本资料包括水库的调度规程、水位库容曲线、泄流能力曲线、汛限水位、防洪高水位、库水位最大日变幅、水库为满足调度需求的最大/最小下泄流量、水库为各防洪保护区域所预留的防洪库容上限、水库下泄流量演进至下游防洪保护区域的传播时间、水库面向下游不同防洪保护区域的防洪调度方式、不同频率设计洪水。
10、优选地，所述步骤(3)包括以下步骤：
11、(3.1)按照水库调度规程，结合各防洪控制站点的调度目标，对该场次洪水的第i时段分别进行调洪计算，得到对下游各防洪保护区域进行防洪调度时水库的目标下泄流量；其中，第j个防洪保护区域进行防洪调度时水库的目标下泄流量为qrj,i；
12、(3.2)结合水库为各防洪保护区域预留的防洪库容上限vj，分别计算水库在第i时段为所有防洪保护区域防洪调度的最大允许拦蓄量qmj,i；
13、(3.3)统筹调度规程中面向水库其他调度目标时的约束条件，确定为多区域防洪调度时，水库在第i时段的实际出库流量qri。
14、优选地，所述步骤(3.1)包括以下步骤：
15、(3.1.1)通过构建水库到各防洪控制站点sj的河道洪水演进模型，确定上游水库拦蓄流量为qc时，经过河道洪水演进坦化后，下游各防洪控制站点sj预报流量的最大削减量qdj及最大削减量对应时段tfj；qc为依据水库拦洪能力所确定的拦蓄洪水量级；
16、(3.1.2)分析得到各防洪控制站点sj的水文预见期为tpj，确定各防洪控制站点水文预见期皆不小于水库至该防洪控制站点的洪水传播时间，即tpj≥tfj；
17、(3.1.3)获取各防洪控制站点sj在时段tfj的预报流量则水库在第i时段为防洪控制站点sj防洪调度的目标下泄流量为：其中：qini为水库第i时段的入库流量；分别计算水库在第i时段为所有防洪控制站点防洪调度的目标下泄流量。
18、优选地，所述步骤(3.1.1)包括以下步骤：
19、(a)采用马斯京根河道洪水演进模型进行计算：q′t＝c0qt+c1qt-1+c2q′t-1，qt、qt-1分别为第t、t-1时段水库出库流量，q′t、q′t-1分别为第t、t-1时段下游防洪控制站点计算流量，c0、c1、c2为河道演进系数；
20、(b)在水库原有出库流量基础上减去新增拦蓄流量qc，重新计算下游各防洪控制站点的预报流量序列；
21、(c)比较水库拦蓄前后下游各防洪控制站点的预报流量过程，明确经水库拦蓄后，下游各防洪控制站点流量的最大削减量及所处时段。
22、优选地，所述步骤(3.2)中，结合水库为各防洪保护区域预留的防洪库容上限vj，计算水库在第i时段为各防洪控制站点防洪调度的最大允许拦蓄量qmj,i，由以下公式计算得到：
23、当qrx＝qrj,x时，f(qrx,qrj,x)＝1；当qrx≠qrj,x时，f(qrx,qrj,x)＝0；其中，δh为时段长度。
24、优选地，所述步骤(3.3)中，首先结合步骤(3.2)中得到的最大允许拦蓄量qmj,i，重新计算水库的新的目标下泄流量：qrj,i＝max(qrj,i,qini-qmj,i)；则水库在第i时段的出库流量qri＝min(max(min(qr1,i,qr2,i,qr3,i,…,qr本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耦合水库下游河道洪水演进的多区域防洪调度计算方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的耦合水库下游河道洪水演进的多区域防洪调度计算方法，其特征在于：所述步骤(1)中，基本资料包括水库的调度规程、水位库容曲线、泄流能力曲线、汛限水位、防洪高水位、库水位最大日变幅、水库为满足调度需求的最大/最小下泄流量、水库为各防洪保护区域所预留的防洪库容上限、水库下泄流量演进至下游防洪保护区域的传播时间、水库面向下游不同防洪保护区域的防洪调度方式、不同频率设计洪水。
3.根据权利要求1所述的耦合水库下游河道洪水演进的多区域防洪调度计算方法，其特征在于：所述步骤(3)包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的耦合水库下游河道洪水演进的多区域防洪调度计算方法，其特征在于：所述步骤(3.1)包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的耦合水库下游河道洪水演进的多区域防洪调度计算方法，其特征在于：所述步骤(3.1.1)包括以下步骤：
6.根据权利要求3所述的耦合水库下游河道洪水演进的多区域防洪调度计算方法，其特征在于：所述步骤(
7.根据权利要求3所述的耦合水库下游河道洪水演进的多区域防洪调度计算方法，其特征在于：所述步骤(3.3)中，首先结合步骤(3.2)中得到的最大允许拦蓄量QMj,i，重新计算水库的新的目标下泄流量：QRj,i＝Max(QRj,i,QINi-QMj,i)；则水库在第i时段的出库流量QRi＝Min(Max(Min(QR1,i,QR2,i,QR3,i,…,QRj,i,…,QRm,i),Qmin,i),Qmax,i)；其中：Qmin,i为按照调度规程，水库在第i时段所允许的最小下泄流量；Qmax,i为按照调度规程，水库在第i时段所允许的最大下泄流量。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的耦合水库下游河道洪水演进的多区域防洪调度计算方法，其特征在于：所述步骤(4)中，结合水库前期出库流量过程及步骤(3)中所确定水库第i时段的出库流量QRi，经过下游河道洪水演进计算，即可得到下游各防洪控制站点新的预报流量过程。
...【技术特征摘要】
1.一种耦合水库下游河道洪水演进的多区域防洪调度计算方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的耦合水库下游河道洪水演进的多区域防洪调度计算方法，其特征在于：所述步骤(1)中，基本资料包括水库的调度规程、水位库容曲线、泄流能力曲线、汛限水位、防洪高水位、库水位最大日变幅、水库为满足调度需求的最大/最小下泄流量、水库为各防洪保护区域所预留的防洪库容上限、水库下泄流量演进至下游防洪保护区域的传播时间、水库面向下游不同防洪保护区域的防洪调度方式、不同频率设计洪水。
3.根据权利要求1所述的耦合水库下游河道洪水演进的多区域防洪调度计算方法，其特征在于：所述步骤(3)包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的耦合水库下游河道洪水演进的多区域防洪调度计算方法，其特征在于：所述步骤(3.1)包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的耦合水库下游河道洪水演进的多区域防洪调度计算方法，其特征在于：所述步骤(3.1.1)包括以下步骤：
6.根据权利要求3所述的耦合水库下游河道洪水演进的多区域防洪调度计算方法，其特征在于：所述步...
【专利技术属性】
技术研发人员：荆柱，徐杨，王飞龙，胡挺，曹辉，舒卫民，邹强，洪兴骏，马皓宇，张丹，王安琪，任金秋，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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