[发明专利]一种梯级水库群泄洪设施联合运行控制方法

说明书

本发明公开了一种梯级水库群泄洪设施联合运行控制方法，包括如下步骤：S1：梯级水库群洪水调度理论研究分析；S2：泄洪设施运用数字化，采用泄洪设施组合方案的分类计算法来简化处理；S3：泄洪设施联合动态控制技术。本发明的优点在于：能够大幅提升水库泄流曲线精度；提升水库泄洪设施精细化控制水平；克服泄洪设施控制准确度低、工作量大等难题，有利于实现水库泄洪设施运行控制的精细化和智能化。

技术领域

本发明涉及防洪调度技术领域，特别涉及一种梯级水库群泄洪设施联合运行控制方法。

背景技术

我国是世界上洪水灾害最为严重和频繁的国家之一，大约2/3的国土面积都存在着不同类型和不同程度的洪水灾害。洪水灾害严重威胁着洪灾地区的经济发展和人民的生命财产安全，随着人口急剧增长、城市化建设及工农业经济的迅猛发展，洪水灾害造成的经济损失将会越来越大。通过水库进行洪水调控，是避免或减轻洪水灾害的一种有效方式，水库泄洪设施的运行控制对水库拦洪、蓄洪、错峰等效果的发挥具有十分重要的影响。然而，目前我国水库泄洪设施运行主要靠人工凭经验进行操作控制，效率低且精度差。虽然国内外学者围绕着水库防洪调度开展了大量卓有成效的研究，但往往都只聚焦于水库洪水优化调度决策方案的编制，鲜有考虑水库泄洪设施的运行要求。水库实际调度中影响因素众多复杂，如水库泄洪设施的数目、启闭规律、开度限制等，且都容易导致洪水实际调度结果偏离优化调度结果，甚至会完全脱离实际，而无法付诸实践。因此，如何利用上下游水库间的水力联系分析上下游水库泄洪设施的联动规律，实现梯级水库群泄洪设施的联合运行控制，是梯级水库群防洪优化调度研究亟待解决的重点和难点问题。

泄洪设施是水库进行洪水调节、水流控制的主要设备，是宣泄洪水的关键通道，是水库水工建筑物的一个重要组成部分。泄洪设施操作控制得当与否直接决定了水库防洪调度的成败，不仅直接关系到水库防洪和发电效益，而且可能危及到大坝和下游人民生命财产的安全。在水库泄洪设施启闭控制过程中，曾引发多起运行事故，有的致使泄洪设施和大坝遭受严重损坏(如佛子岭、磨子潭水电站)，有的甚至造成大坝溃决(如喀什一级水电站)，造成巨大损失。

目前，水库泄洪流量在各个泄洪设施中的分配主要由人工凭经验确定，然后通过人工直接操作控制或人工远程控制实现泄洪设施的操作控制。不仅操作控制的准确性低，而且工作量大，甚至会影响到泄洪设施的使用寿命，增加泄洪设施的运行维护成本。

水库泄洪设施的最优运行控制，一直是水库防洪调度中期待解决而又难以解决的大问题。水库防洪调度往往只是给出水库的泄流过程，而水库泄洪设施在实际运行中受水库泄洪设施的数目和开度限制、泄洪设施状态变化时间间隔、某一水位下允许的下泄流量等因素的制约，因此，按照洪水调度方案进行泄洪设施操作控制时，难以实现实际泄流过程与优化泄流过程的一致，从而使洪水实际调度方案偏离了优化调度方案，有增大洪水的威胁，且使发电效益降低。由此可见，研究水库泄洪设施最优化控制的方法，具有重要意义。

虽然国内外学者针对水库防洪优化调度问题开展了大量卓有成效的研究，但还鲜有关于泄洪设施运行控制的研究。即便少数相关研究，也都只是针对单个水库泄洪设施运行控制的探索。随着水电开发的不断深入，逐渐形成一个个梯级水库群，如何利用上下游水库间的水力联系分析上下游水库泄洪设施的联动规律，实现梯级水库群泄洪设施的联合运行控制，是梯级水库群防洪优化调度研究亟待解决的重点和难点问题。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种梯级水库群泄洪设施联合运行控制方法，能有效的解决上述现有技术存在的问题。

为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种梯级水库群泄洪设施联合运行控制方法，包括如下步骤：

S1：梯级水库群洪水调度理论研究；

S11：梯级水库群洪水联合调度模型构建；