汛限水位动态控制方案优选方法及指标体系研究

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1、第47卷第1期大连理工大学学报VOl.47*NO.12OO7年1月JOurnalOfDalianUniversityOfTechnOlOgyJan.2OO7文章编号:1OOO-86O8(2OO7)O1-O113-O6汛限水位动态控制方案优选方法及指标体系研究王本德1*郑德凤1*2*周惠成1*马小兵1(1.大连理工大学土木水利学院*辽宁大连116O24;2.辽宁师范大学城市与环境学院*辽宁大连116O29)摘要:基于汛限水位实时动态控制的新理念*提出汛限水位实时动态控制方案的决策方法及其实施步骤.引入洪水与兴利连续长系列调节方法并

2、采用POwerbuilder8.O开发相应的系统软件计算水库的兴利效益*给出汛限水位动态控制风险率和风险损失的定义与计算方法.在此基础上*选取部分兴利效益指标和风险控制指标构建汛限水位实时动态控制决策方案优选的多指标评价体系.最后以大连市碧流河水库为例*采用多目标模糊模式识别理论模型对汛限水位动态控制方案进行优选计算*进而确定了水库实时调度过程中汛限水位动态控制的满意决策方案.关键词:汛限水位;动态控制;指标体系;模糊模式识别;兴利计算;风险分析中图分类号:TV622文献标识码:A0引言设计的汛限水位允许控制的上下限域值内*根据

3、水库流域的天气预报信息(包括短期和趋势预目前*水库汛限水位的控制方法源于传统规报)~降雨径流预报信息~面临时刻水情~工情和灾划设计的调度指导思想*没有充分利用现代科技情信息*在满足水库蓄水~水库泄水能力和防洪兴手段*忽略水库面临时刻的水雨情信息和降雨~洪利要求的前提下*确定预见期内动态控制汛限水水预报信息*是不科学的*不利于洪水资源利用.位的方法.该方法的实施主要分三步*首先是确而我国一些大型多年调节水库现已具备汛限水位定面临阶段水库实时调度汛限水位动态控制方案实时动态控制的前提条件*这就为水库利用短期生成的约束域;然后在其约束

4、域内自动生成或人水文预报~气象预报信息*实施动态控制汛限水机交互生成若干个可行的汛限水位动态控制方位*充分发挥防洪~兴利效益提供了条件.为此*案;最后根据决策者经验知识和风险偏好从中优有关专家和学者已提出实时控制汛限水位的新理选出一满意决策方案即为水库在预见期内动态控念*就是从不可能或可能发生事件出发*综合利用制汛限水位的决策值.现代科学技术提供的一切有用信息*对水库汛限不同的汛限水位动态控制方案对应着不同的水位实施动态控制*并采用弥补措施预防小概率兴利效益和风险损失*可利用多目标决策理论与预报的误差与稀遇洪水事件发生*安全~经

5、济地确方法对其进行评价并优选出理想的满意决策方定一个允许动态控制汛限水位的范围*并在此范案.本文主要研究汛限水位动态控制方案的优选围内实施汛限水位的动态控制[1I.方法及评价指标体系.研究水库汛限水位动态控制域值*目的是为实时调度中动态控制汛限水位制定一个约束*但1兴利效益分析与计算水库汛限水位动态控制范围并不能替代实时调度1.1洪水与兴利连续长系列调节计算方法阶段的动态控制汛限水位决策值.因此有必要研常规的兴利调节计算是根据水库的兴利调度究汛限水位实时动态控制方案的决策方法*即在原则*用较长调节时段(月或旬)的平均径流资料收稿

6、日期:2OO5-O4-22;修回日期:2OO6-11-22.基金项目:国家自然科学基金资助项目(5O479O56);水利部重大科技资助项目(水规划[2OO2I341号);辽宁省教育厅高等学校科学技术研究资助项目(O5L219).作者简介:王本德(1938-)*男*教授*博士生导师;周惠成(1958-)*男*教授*博士生导师.114大连理工大学学报第4卷来计算水库兴利效益的各项指标参数.在调均出力W)9N为通过水轮机z=9.81zz9z节过程中不输入洪水过程信息9即不考虑防洪调的流量3/8)9为每一计算时段水库水电站的z度方式及

7、其规则9假定调节时段内超过汛限水位平均净水头)9为水电站效率系数9通常取的水量完全可以弃掉.这与实际水库调度过程不0.5;tz为计算时段长P);n为调节计算总年数.符9并造成计算的兴利效益与实际效益偏离过大91..3供水保证率的可靠度计算以往的兴利降低兴利调度规划中参数的合理程度.调节计算以保证率作为长系列调节的一项兴利效为此本文提出运用洪水与兴利连续长系列调益评价指标9但保证率的计算与所选取的长系列节计算方法9在年径流过程中加入洪水过程9把年年份有直接关系9只能代表所选系列中发生破坏径流过程与洪水过程有机地衔接起来9在兴利调的

8、年数9却无法体现具体的破坏程度.为此本文节过程中考虑水库泄流能力约束上下游的防洪提出N供水保证率的可靠度7概念并将其作为兴要求水库本身的安全要求9洪水过程采用防洪调利效益评价指标.对于以供水为主的水库9前一度原则进行调节9非洪水过程仍按兴利调度原则年末的库存