[发明专利]一种针对承担下游防洪任务的水库的调洪计算方法

说明书

本发明公开了一种针对承担下游防洪任务的水库的调洪计算方法，包括步骤：a).构建等时段长Δt的工作曲线q～(V/Δt+q/2)；b).利用等时段长Δt的工作曲线，计算时段末出库流量q₂；c).若变化节点为防洪高水位变化节点，则根据水量平衡方程和变化时刻入库流量表达式求解变量Δtx；若变化节点为厂房设计标准或厂房校核标准洪水水位变化节点，则根据流量控制条件或水位控制条件求解变量Δtx；其中Δtx为变化节点所在等时段的前段时长，d).构建(Δt‑Δtx)时段步长的工作曲线，求解变化时段末出库流量并输出。本发明适用于变化节点的变时段长的调洪计算，对于防洪高水位和考虑机组过水能力厂房设计标准和校核标准洪水时的变化节点，计算误差小，计算精度高，尤其适用于程序实现。

技术领域

本发明特别涉及一种针对承担下游防洪任务的水库的调洪计算方法。

背景技术

《水电工程水利计算规范》(DL/T 5105-1999)规定：调洪计算中除考虑泄洪建筑物的泄流能力外，可计入水电站机组的过水能力。当洪水大于电站厂房设计标准洪水时，可计入全部机组过水能力的二分之一参与泄洪；当洪水大于电站厂房校核标准洪水或者水头超出机组允许运行水头范围时，则不考虑机组参与泄洪。

水库调洪计算常见的有试算法、半图解法、数值解法等。

试算法计算精度相对较高，但计算繁琐，循环假定和判断求解不利于程序实现。

数值解法本身受算法选择(欧拉法、龙格-库塔法等)及阶数选取影响，计算精度不一，且计算较为复杂；

半图解法包括双辅助线法、单辅助线法等，各种方法各有其优缺点，计算精度除与时段长的选取有关外，计算方法本身也是一个重要的影响因素。半图解法中的单辅助线法，是将调洪计算中的水量平衡方程进行形式转化，形成调洪演算工作曲线q～(V/ΔT+q/2)，通过转化形式方程左侧(V₁/ΔT+q₁/2)+Q_均-q₁数值查工作曲线，推求出流量q₂。单辅助线法操作简单，且易于编程实现，计算精度非常接近试算法，实际中应用较多，但单辅助线法多适用于无闸门的等时段长的水库调洪计算中，对于变时段长的出流量计算，尤其是对于防洪高水位和考虑机组过水能力厂房设计标准和校核标准洪水时的变化节点，简单的通过算数平均常引起一些不必要的误差，尤其泄流能力变率大的位置，误差增大十分明显，甚至超出允许误差。基于此，本发明提出一种基于单辅助线算法的针对承担下游防洪任务的水库且考虑机组过水能力的的调洪计算方法。

发明内容

现有的基于单辅助线算法的针对承担下游防洪任务的水库的调洪计算方法，不适用于变时段长的调洪计算，对于变化节点误差大。本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种针对承担下游防洪任务的水库的调洪计算方法，适用于变化节点的变时段长的调洪计算，对于防洪高水位和考虑机组过水能力厂房设计标准和校核标准洪水时的变化节点，计算误差小，计算精度高。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种针对承担下游防洪任务的水库的调洪计算方法，包括步骤：

a).构建等时段长Δt的工作曲线q～(V/Δt+q/2)；其中，q为出库流量，V为水库蓄量；

b).利用等时段长Δt的工作曲线q～(V/Δt+q/2)，计算时段末出库流量q2；其特点是还包括步骤：

c).若变化节点为防洪高水位变化节点，则根据水量平衡方程和变化时刻入库流量表达式求解变量Δtx；若变化节点为厂房设计标准洪水水位变化节点或厂房校核标准洪水水位变化节点，则根据流量控制条件或水位控制条件求解变量Δtx；其中Δtx为变化节点所在等时段的前段时长，0≤Δtx≤Δt；