水库科学调度探讨与研究

根据治水新理念,水库科学调度管理要不断提高水库预测预报水平,要承担适度风险,实现洪水资源化。同时要把生态调度纳入水库调度统一考虑,改善库区水生态环境,确保水库供水安全。本文从四个方面分析水库调度存在的问题及实现以上目标的对策与措施。     

基于小波神经网络的水库来水量预测模型

水库来水量预测是水库调度和水资源优化配置的重要依据,所以其预测精度值得引起重视.通过对小波分析理论和神经网络理论的研究,将两者结合起来,运用小波神经理论方法对水库来水量进行预测.取实例进行建模分析,并建立BP模型与之比较分析,计算结果为小波神经网络预测模型的精度比BP高很多,可以用于来水量预测.     

基于小波神经网络的水库泥沙预测

针对水沙机理复杂,水文预报中泥沙难以预测的问题,将小波神经网络应用到水库入库含沙量、泥沙淤积量预测,计算简便,预测结果可为水库短期调度运行和长期运行管理提供依据.采用梯度修正法修正网络权值和小波基函数参数,通过分析影响水库入库含沙量、泥沙淤积量的主要因素,分别建立小波神经网络预测模型.以某水库为例,对其入库含沙量及泥沙淤积量进行了预测.与实测结果的对比分析表明,预测结果的确定性系数分别达到0.70及0.97,且入库含沙量的预测结果较BP神经网络预测结果好.该方法预测精度较高且计算方便.     

以某水库调度为例浅谈水库防洪调度

在水库的管理中,如何利用水库的调蓄作用和控制能力,有计划地控制、调节洪水,以避免下游防洪渠的洪灾损失和确保水库工程安全是水库管理的主要任务.合理地调度对水库的蓄水、用水、防洪减灾起着重要的意义.结合水库调度的科学理论与技术指标以及笔者从事水库管理的经验对某水库防洪调度工作进行了深入分析总结,对水库调度的有效应对措施及调度方案提出一些供从事水库防洪调度人员参考的看法.     

多尺度多模型的梯级水库优化调度决策支持系统

梯级水库群优化调度因来水预报不确定性强、水库群优化变量维数高、决策评估目标多等特点,一直是学术界和工程界的研究热点.本文分析了不同时间尺度的水文预报模型与优化调度模型的基本特征与数据需求,建立了多尺度多模型的梯级水库优化调度决策支持系统.该决策支持系统将数值天气预报的有效预报期(15d)作为短期调度模块与中长期调度模块的时间分界.短期调度模块采用数值天气预报降水量和数字流域模型预测未来15d的日径流过程,使用预报结果进行短期的梯级水库优化调度;中长期调度模块采用基于自回归和遥相关的组合预报模型,预报未来1年的月径流过程,用于中长期的优化调度.本文采用面向服务的软件架构(SOA),将年、月和日尺度的预报和调度模型集成,构建决策支持系统,可以实现多时间尺度的水情滚动预报和梯级水库优化调度.本系统在黄河上游干流梯级水库群和大通河流域梯级水库进行试验应用,结果表明该系统能够快速集成分析相关水情数据,开展梯级水库优化调度演算,及时为决策者提供清晰有效的决策辅助信息.     

“水质控制”在瓯江梯级混合型水库调度中的应用

介绍了浙江电网水库调度应用中瓯江梯级混合型水库水质控制功能植入发电调度中的原理及方法.不同的调度权限对水库调度有不同的目标要求,该方法对存在天然水力联系的梯级水库间进行联调水质,为协调不同调度权限间水库调度需求提供依据,对今后有不同侧重需求的水库调度系统项目建设具有重要的参考价值.     

面向汛期多任务的水库水资源优化调度研究

该文以面向汛期多任务的水库水资源优化调度为研究对象,探讨了基于多目标优化模型的水库优化调度方法,论文对汛期水库调度进行分期研究,利用多目标理论方法将多目标进行转换,使用动态规划法对汛限水位进行控制,并与传统调度方法进行对比分析,水电站水库优化调度是水电站长期经济运行的中心内容,是管理和控制水库安全可靠性,合理利用水资源、发挥水库综合效益的重要措施,是水电站及其水库长期运行计划的制定和实施的核心问题。相信对从事相关工作的同行能有所裨益。     

耦合多目标优化和多属性决策的水库生态调度方法研究

针对水库生态调度的模型构建和求解问题展开研究,提出了一种耦合多目标相关分析、多目标优化和多属性决策的水库生态调度方法。基于对水库实际调度目标的抽取和数学描述,采用相关性分析方法,分析各目标之间的相关关系,从而构建出水库生态调度多目标模型。采用NSGA-II法对模型进行求解,获得Pareto最优调度方案。基于备选方案逐次淘汰法(SEABODE)对优化求解结果进行多属性决策优选,获得最终调度方案。将建模方法、优化算法、优选方法耦合,从而形成一种贯通"建模-求解-优选"全过程的水库生态调度方法。以林家村水库为例,验证了该方法的有效性和应用效果,从而为水库生态调度提供了一种新的思路和方法。     

基于决策树方法的水库跨流域引水调度规则研究

目前跨流域引水调度属于常规引水规划调度方式,没有考虑实时信息.利用数据挖掘技术中的决策树方法将水库当前的气象预报信息和下垫面蓄水状态、水库多年的实际运行情况等资料与水库管理者的实际调度经验相结合,提出跨流域引水水库的实时调度规则.研究分三步,即首先选取旬初库水位、GFS预报与实际降雨量,旬前土壤含水状态,以及跨流域引水量等资料构成水库调度数据集;然后利用数据挖掘技术从中提取跨流域引水调度决策树;最后对调度决策树进行检验获取跨流域引水水库实时调度规则.实例计算结果表明,采用决策树跨流域引水调度规则进行水库引水调度,可提高水资源利用效率,增加水库综合效益.研究成果对跨流域引水水库实时调度的深入研究与应用有参考价值.     

水库调度的最优控制模型与最大值原理求解方法

试图用最优控制理论来描述水库调度的连续变化特性,建立了水库调度的最优控制模型,用最大值 原理给出了水库调度最优控制的必要条件,分析了不同条件和环境下水库调度最优控制策略和具体表示形式。 最后对某具体算例进行了分析,结果表明该方法是有效的。     

多年调节大型水库在连续干旱中的运用与评价

依据湖北省漳河水库流域和灌区2011~2014年连续4年严重干旱情况下的水库实际调度运用情况、供水管理现状及实际供水效果等,采用AHP方法,建立了水库调度运用与管理的评价指标体系和评价阈值,分析了水库调度运用、水库供水管理、水库供水效果等敏感指标,并对其进行评价.结论为水库调度运用与管理综合评价值0.93,与实际情况吻合.     

考虑生态流量的梯级水库柔性决策研究

研究了生态流量对梯级水库调度柔性决策的影响,建立了以梯级水库发电量最大和满足发电保证率为目标,且考虑河道生态用水的水库优化调度模型,借鉴异轨同效研究成果,采用了改进的动态规划法对模型进行求解.结合调度中发电量、弃水量和发电保证率与生态流量相关关系,分析了生态流量对水库调度决策空间的影响,验证了改进动态规划法在水库调度应用中的稳定性.结果表明:生态流量的变化改变了水库调度的决策范围,尤其是枯水期水库调度的决策范围,而改进的动态规划法能在决策空间改变情况下产生稳定合理的计算结果.     

区间优化方法在水库调度中的应用

应用区间分析思想,将区间优化方法引入水库调度问题,同时以水库防洪调度为例,建立了区间优化模型．结合实例对水库调度区间优化方法进行验证,并与传统的动态规划方法做了对比．结果表明,区间优化方法用于水库调度问题,不仅优化原理清晰、计算方法易于理解,而且所得结果优于动态规划方法．     

基于二维调度图的双库联合供水调度规则研究

针对双库库群联合供水调度问题,提出了一种基于二维水库调度图的水库群联合供水优化调度方法.二维水库调度图在由表示双库系统中各水库蓄水量的2条坐标轴与时间轴构成的三维坐标系下充分考虑每个水库蓄水量,在此基础上确定水库群的联合供水决策,并采用粒子群优化算法对调度图关键控制点位置进行优化.碧流河、英那河水库群的调度实验表明：二...     

考虑泄洪设施运用要求的水库洪水优化调度

水库洪水实际调度中影响因素众多复杂,易造成优化调度结果偏离理论计算结果,甚至会完全脱离实际而无法应用。泄洪设施的最优控制问题是水库调度研究的难点之一。尝试将泄洪设施运用引入水库洪水优化调度中,建立了考虑泄洪设施运用的水库洪水优化调度模型;并比较了几种不同防洪优化调度方式的优劣。计算结果表明,对泄水设施运用直接进行优化的方法更符合实际,结果易于应用,可为水库洪水优化调度提供参考。     

层次分析法在夹河子水库洪水调度系统综合评价中的应用

层次分析法(AHP)是对非定量事件作定量分析的一种有效方法。本文探讨了如何利用层次分析法对水库洪水调度系统进行综合评价。研究表明,为了加强水库洪水调度的管理工作,促进水库科学合理地进行洪水调度,保证水库工程及上下游的防洪安全,在夹河子水库洪水调度系统中采用层次分析方法可以使评价更具有客观性和实用性。     

水库防洪预报预泄调度的风险分析

水库预报预泄调度是水库防洪调度的重要方式之一,它可以提高水库防洪能力．通过分析水库预报预泄调度可能产生的后果,给出了水库预报预泄调度风险率的定义．建立了考虑洪水预报误差情况下入库径流的随机模拟方法．通过大清河流域王快水库和龙门水库实际应用表明,在目前的洪水预报精度情况下,对于10年一遇以下的洪水,对这两座水库进行防洪预报预泄调度要冒汛限水位不能及时恢复的风险,进而可能影响水库的供水需求;而对于20年一遇洪水以上的洪水,对其进行预报预泄调度是非常必要的,所发挥的防洪效益也比较明显．     

基于自适应神经模糊系统的水库来水量评价

水库来水量评价是水库调度的重要依据。常规的时间序列分析方法等难以对水库来水量作出精确预报。因自适应神经模糊系统具有自学习、自适应能力强等优点,在考虑水库来水量影响因子的基础上,基于自适应神经模糊系统,建立了水库来水量的评价模型。实例分析表明,该模型计算简便,预测性能良好,适应性强,为水库来水量预报提供了新的思路。     

确定梯级水库联合防洪预报调度方式优化方法研究

针对梯级水库拟定联合调度方式的复杂性,将常规优化调度和预报调度规划方式相融合,提出一种确定梯级水库联合预报调度方式的优化方法.首先,对于选定的调度目标,采用优化手段寻求梯级水库不同频率设计洪水的最优联合调度方式,并综合分析归纳最优泄流过程的特点;其次,对各库的预报调度潜力进行分析,结合最优泄流过程的特点选择预报判别指标,在不考虑预报误差的情况下拟定理想联合预报调度规则;最后,对预报判别指标的误差进行分析,在理想联合预报调度规则的基础上制定满意的联合预报调度规则.将该方法应用于昭平台与白龟山梯级水库,结果表明此方法在一定程度上减少了确定梯级水库联合调度方式的复杂性,为库群防洪预报调度方式研究提供了新途径.     

基于模拟遗传混合算法的梯级水库优化调度图制定

将遗传算法与系统模拟相结合,提出了基于模拟遗传混合算法制定梯级水库优化调度图的理论及方法,并以乌江上游梯级水库为研究对象,进行实例分析,绘制了梯级水库优化调度图。结果表明,采用该调度图指导水库运行,与长系列补偿调节计算相比,梯级电站多年平均发电量增加了4.3亿kW.h,可为乌江梯级水库群合理调度提供可靠的技术支持。