水库汛限水位动态控制理论与方法.ppt

水库汛限水位动态控制理论与方法;热烈欢迎 各位同行来我院交流学习！;汛限水位动态控制的工作内容;1. 水库汛限水位的基本知识;汛期限制水位是水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位，也是水库在汛期防洪运用时的起调水位。 汛期限制水位是协调防洪和兴利关系的关键，对工程的防洪、灌溉、发电、引水、通航及水库淹没指标等均有直接影响。 汛期限制水位是防洪高水位、设计洪水位、校核洪水位等的调洪计算的依据。;2. 水库汛限水位控制的发展回顾; （1）全汛期汛限水位按照单一值控制 新中国成立初期，一批大型水库建成，但由于全汛期洪水资料样本容量小，加上当时的人口少，经济不发达，用水水平低，污染较轻，水的供需矛盾不突出。因此，全汛期都是设计一个固定的汛期限制水位值。; （2）汛限水位分期与实时预蓄预泄控制 20世纪50年代末开始，我国许多大型有调节性能的水库，为防止汛期弃水，汛后尽量蓄到正常蓄水位，防止洪水与水能资源的浪费，逐步采用“汛期分期设计运用多值汛限水位”，将全汛期划分为两期、三期、五期，甚至一日一个汛水位值，按照时序变化控制汛限水位控制值，从一定程度上提高了水资源和水能资源的利用率。; 分期设置汛限水位是依据历史水文气象资料，在历史重演的假定下，依据数理统计原理设计汛限水位，按照法定要求控制水库，并没有考虑在实时调度中利用实测资料或预报的水文气象信息。即使面临时刻晴空万里，也要控制汛限水位值不超过设计的定期定值，以时刻防止遭遇下游防洪标准或水库设计标准洪水。所以对全汛期或主汛期只发生一两次较大洪水的水库而言，往往主汛期抓不住时机蓄水，即便后汛期设计汛限水位允许抬高，也无水可蓄。;1957年，松花江流域大洪水后，丰满水库汛限水位采用分三期控制 1963～1965年，《水文分析与计算》、《水工建筑物设计洪水规范草案》、《工程水文学》论述了分期设计洪水的概念、原则和方法。 1977年，《水库控制运用》系统论述汛期分期、短期洪水预报和利用洪水退水规律抬高汛限水位等思想。 1979年，汛期分期及分期法确定汛限水位写入规范； 1987年，《综合利用水库调度》完善了汛限水位动态控制的预蓄预泄方法。; （3）水库汛期分期的气象成因与不确定性分析的汛限水位变化曲线; （4）预报调度方式确定汛限水位的研究与应用; （5）水库防洪实时预报调度方法与水库汛限水位动态控制 方法的研究; 按照设计与运用所依据的信息类型和实时控制的理念与原则，汛限水位控制基本理论分为两大类。 汛限水位静态控制——依据历史资料设计出汛限水位固定值，且要求实时运用中严格按照设计值控制。 汛限水位动态控制——依据不同信息与方法设计出汛限水位域值，且运用中允许根据实时水、雨、工情及可利用的预报等综合信息，在此域值内上下浮动。; 汛限水位静态控制法是基于传统的设计思想与理念，严格按照防洪设计或汛期设计阶段确定的汛限水位及相应防洪调度方式运行，要求时刻防止小概率洪水事件的发生。; 首先根据历年实测洪水（暴雨）资料及历史特大洪水（或暴雨）资料，采用年最大取样法形成洪水系列，基于随即特性以及数理统计原理计算出不同典型的设计频率洪水过程。 然后，设计不同的汛限水位方案与调洪规则方案，计算相应方案的防洪高水位、设计洪水位、校核洪水位、坝顶高程等防洪经济效益指标等。 最后，通过综合分析选定汛限水位及其相应的防洪运用方式与规则。水库运行期间应按照规范设计的汛限水位及其规则进行调度。; （1）“全汛期运用单一值”法（现行规范法） 依据历史洪水资料及其随机性假定，用统计学方法推求全汛期设计洪水，用不考虑预报的调洪方式调节计算得出汛期限制水位，运行中严格按照此值及相应的调洪方式控制，整个汛期采用一个汛限水位控制值。 本方法按照现行的规范设计与防洪法运行。; （2）“汛期分期运用不同值”法（现行规范法） 依据汛期不同时段的洪水特征的明显差别与规律，基于成因与统计分析确定汛期分期，各分期仍用上述的计算方法求得相应的限制水位，运行中严格按照分期设计值及相应的调洪方式控制。 本方法也是现行的规范设计，通常将汛期限制水位分二~三期。; （3）“逐日或旬运用相应值”法 基于汛期的模糊描述或暴雨量级升降连续变化的统计规律，应用滑动平均法或按照汛期的隶属程度预留防洪库容，并换算出逐日或旬控制的汛限水位值， 即水位以日或者旬进行变化 。 尽管这种方法设计的汛限水位值随时间变动，但是面临时刻控制的值仍是设计是给定，运行方式与原设计相同，但可认作是动态控制的雏形。;静态控制;动态控制; 实施预报过程中，可以根据洪水预报信息、无雨或