[发明专利]一种考虑预报误差降低水库洪水起调水位的预报调度方法

说明书

一种考虑预报误差降低水库洪水起调水位的预报调度方法，属于防洪预报调度技术领域。首先，对水库控制流域进行洪水预报可行性分析，采用最大熵原理识别出预报误差分布；其次，针对整个调度系统利用预泄的思想，制定对洪水涨水段的洪水起调水位进行降低处理的调度规则框架；并对预报调度框架进行优化得到预报调度方案优化点集；再次，从预报调度方案优化点集中筛选出所有满足预报误差最大情况下的上、下游防洪安全的优化点集；最后，综合考虑预报误差以及决策者不同偏好，利用二元对比法和模糊优选模型对优选预报调度方案点评价，得到最终预报调度方案。本发明简单易于操作，在保持兴利效益的情况下，增加水库的防洪效益和洪水作用下游防护点的弹性。

技术领域

本发明属于防洪预报调度技术领域，涉及到一种考虑预报误差降低水库洪水起调水位的 防洪预报调度方式。

背景技术

随着信息化时代的不断推进和洪水预报精度与预见期的不断提升，水库防洪预报调度得 到了广泛的发展(大连理工大学，国家防汛抗旱总指挥部办公室.水库防洪预报调度方法及 应用[M].中国水利水电出版社,1996:1-6.)。根据洪水起调水位的调整方式不同，防洪预报调 度方式主要可以分为以增加兴利效益为目标抬高起调水位的防洪预报调度方式和以增加防洪 效益为目标降低起调水位的防洪预报调度方式。目前，前者已经被广泛的应用于北方严重缺 水地区调节性能较好的大型水库中(袁晶瑄，王本德，田力.白龟山水库防洪预报调度方式 研究及风险分析[J].水力发电学报.2010,29(02):132-138)，对于后者的研究相对较少。然而， 防洪始终是水库的第一任务，因此，汛期如何在保证原有兴利效益的情况下，实现水库的防 洪效益最大化是水库管理决策者最为关注的问题。

此外，洪水预报作为水库防洪预报调度的前提对水库效益最大化起着重要的作用。然而， 洪水预报过程中，预报模型本身、输入和输出等都存在不确定性，导致预报误差的存在(刁 艳芳，王本德，刘冀.基于最大熵原理方法的洪水预报误差分布研究[J].水利学报.2007(05): 591-595.)，预报误差又直接影响调度决策。当预报入库流量偏小时，水库下泄流量随之偏小， 水库水位上升，可能增加水库的防洪风险；当预报入库流量偏大时，水库下泄流量随之偏大， 相应地增加了下游防护点的防洪风险。因此，如何考虑具有不确定性的预报信息制定合理预 报调度方式是难点。以往研究仅考虑最大预报误差，以极端误差情况下满足上、下游防洪安 全为约束，以综合效益最大为目标，确定预报调度规则(周如瑞.并联水库群防洪预报调度 方式及其风险分析研究[D].大连理工大学,2017.；张静.水库防洪分类预报调度方式研究及风 险分析[D].大连理工大学,2008.)。然而，预报误差分布显示预报出现极端误差的概率比较小， 且在极端误差情况下水库效益达到最大的方案，在其它误差情况下，调度效果不一定最优。 因此，本发明提出一种新的考虑预报误差降低水库洪水起调水位的防洪预报调度方式的方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种考虑预报误差降低水库起调水位的防洪预报调 度方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种考虑预报误差降低水库洪水起调水位的预报调度方法，流程图见附图1，其主要包 括以下步骤：

步骤一：分别对水库控制流域、水库与下游防护对象区间洪水的预报方案进行可利用性 分析，根据常规不考虑预报信息的水库防洪调度规则，确定防洪预报调度预泄判别指标。

步骤二：确定预报调度规则的预泄方案。为了有效利用预报信息，使水库防洪效益达到 最高，本发明在洪水起涨段对水库进行预泄，降低洪水起调水位，腾出防洪库容的方法，即 在起涨段采用预泄方案，在调洪段采用常规防洪调度方案。步骤如下。

首先根据水库上游预报来水来判断未来洪水是否会超过某一设计洪水(一般指水库所有 保护对象对应设计洪水中的最小值)，确定水库是否预泄。如果超过设计洪水，则需预泄，反 之，则不进行预泄。预泄量的确定依据“水库预泄值能够保证以当前泄量下泄后，未来的来水 能使水库水位回升至设计汛限水位”。