一種水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度圖繪制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度圖繪制方法，屬于水庫(kù)運(yùn)行管理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 綜合利用水庫(kù)工作情況與水庫(kù)入流密切相關(guān)，而天然河川徑流變化往往比較復(fù) 雜，目前由于科學(xué)水平所限，還不能準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)未來(lái)長(zhǎng)期徑流過(guò)程，這就給水庫(kù)運(yùn)行帶來(lái)了 很大困難。為了能合理的進(jìn)行水庫(kù)調(diào)節(jié)，在安全可靠基礎(chǔ)上充分利用水資源，在運(yùn)行期間需 要一個(gè)運(yùn)籌水庫(kù)蓄、放水的客觀準(zhǔn)則，這就是應(yīng)用水庫(kù)調(diào)度圖的出發(fā)點(diǎn)。水庫(kù)調(diào)度圖是指導(dǎo) 年或多年調(diào)節(jié)水庫(kù)運(yùn)行的工具，它假定過(guò)去的徑流資料反映未來(lái)水文情勢(shì)，利用歷時(shí)徑流 資料繪制而成。
[0003] 利用調(diào)度圖進(jìn)行水庫(kù)調(diào)度，始于20世紀(jì)20年代，由蘇聯(lián)學(xué)者_(dá) A*A?:莫羅佐夫提出， 至今仍被廣泛應(yīng)用。它是采用歷時(shí)徑流資料進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算，偏安全地解決各種調(diào)度方案的 適用范圍，即對(duì)于同一決策(如保證供水或加大、降低供水)，以各自相應(yīng)設(shè)計(jì)保證率的水文 情況各種可能出現(xiàn)的水庫(kù)水位的外包線為所求的調(diào)度線，并由它們組成調(diào)度圖。根據(jù)調(diào)度 圖進(jìn)行水庫(kù)調(diào)度，能夠達(dá)到：遭遇設(shè)計(jì)枯水年時(shí)，水庫(kù)按保證運(yùn)行方式工作，能保證各用水 戶正常需水量和水位的要求；遭遇平、豐水年時(shí)，水庫(kù)可按加大供水方式進(jìn)行，能較合理地 加大對(duì)各用水戶的供水量；遭遇特枯水年時(shí)，水庫(kù)按降低供水方式工作，能較合理地減少各 用水戶的供水量，以減輕各用水戶正常效益和消能的損失；在汛期遭遇設(shè)計(jì)洪水或校核標(biāo) 準(zhǔn)洪水時(shí)，能保證大壩安全度汛，或遭遇下游防洪標(biāo)準(zhǔn)洪水，能滿足防護(hù)地區(qū)的防洪要求。
[0004] 水庫(kù)調(diào)度圖由幾條水位或蓄水量過(guò)程線組成，有防破壞調(diào)度線、防棄水調(diào)度線、防 洪調(diào)度線等，這些調(diào)度線把調(diào)度圖劃分為幾個(gè)調(diào)度區(qū)。當(dāng)水庫(kù)水位或蓄水量落在某區(qū)時(shí)，就 按該區(qū)所規(guī)定數(shù)量來(lái)放水。
[0005] -、目前年調(diào)節(jié)水庫(kù)調(diào)度圖的繪制方法 1、防破壞線的繪制 根據(jù)水庫(kù)徑流量的統(tǒng)計(jì)資料，選用年水量或供水期水量接近設(shè)計(jì)保證率Po的幾個(gè)年 內(nèi)不同分配的典型入流過(guò)程，并按相應(yīng)設(shè)計(jì)保證率的年水量或供水期水量控制修正，即按 一定比值將各典型年的徑流過(guò)程進(jìn)行縮小或放大，使得它們的年水量或供水期水量等于設(shè) 計(jì)保證率年份的相應(yīng)值。然后從供水期末由死水位開(kāi)始，進(jìn)行逆時(shí)序的徑流調(diào)節(jié)計(jì)算，求出 至蓄水期初的逐時(shí)段初的蓄水量或水位，要求蓄水期初水位等于死水位。在反推計(jì)算過(guò)程 中，當(dāng)蓄水位達(dá)到正常蓄水位時(shí)，水庫(kù)按天然入庫(kù)流量工作。取各年庫(kù)水位過(guò)程的上包線即 為防破壞線。也可以將剔除破壞年份后的所有徑流系列（不進(jìn)行控制縮放)，按上述方法逐 年反推計(jì)算，取歷年庫(kù)水位過(guò)程的上包線，即為防破壞線。
[0006] 、限制出力/供水線的繪制 限制出力/供水線用防破壞線類似方法推求，順時(shí)序進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算，繪制各年水庫(kù)蓄 水過(guò)程，然后取下包線就是限制出力/供水線。
[0007] 、防棄水線的繪制 依據(jù)入庫(kù)徑流量的統(tǒng)計(jì)資料，選用年水量或豐水期水量的保證率為l-P〇的典型入庫(kù) 徑流過(guò)程，水電站按最大過(guò)水能力放水或按裝機(jī)容量工作，從蓄水期末由正常蓄水位開(kāi)始， 逆時(shí)序反推各月庫(kù)水位，至供水期中達(dá)正常蓄水位為止，連接各時(shí)段的庫(kù)水位即為防棄水 線。有條件的水電站，可依上述方法對(duì)一系列的實(shí)測(cè)水文年進(jìn)行計(jì)算，但這些年應(yīng)不包括年 水量大于保證率為1-Po的年份水量，然后取各年庫(kù)水位的內(nèi)包線，即為防棄水線。
[0008] 二、多年調(diào)節(jié)水庫(kù)調(diào)度圖的繪制方法 1、防破壞線的繪制 方法一：選擇具有這樣的入庫(kù)徑流過(guò)程的年份為第一計(jì)算年，即在該年中，自供水期末 水庫(kù)蓄滿多年調(diào)節(jié)庫(kù)容開(kāi)始，逆時(shí)序進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算，至蓄水期末水庫(kù)水位達(dá)到正常蓄水位， 而至蓄水期初庫(kù)水位又剛剛回到多年調(diào)節(jié)庫(kù)容的蓄滿點(diǎn)，在這一年內(nèi)水量不少、不多，連接 各時(shí)段的庫(kù)水位即為防破壞線。必要時(shí)，可選取幾個(gè)年內(nèi)分配不利的典型年，水量按適當(dāng)比 例控制縮放，而后進(jìn)行逆時(shí)序的調(diào)節(jié)計(jì)算，取各年庫(kù)水位過(guò)程的上包線，即為防破壞線。 [0009] 方法二：采用水電站設(shè)計(jì)枯水段入庫(kù)徑流過(guò)程，自供水期末水庫(kù)蓄滿多年庫(kù)容開(kāi) 始，逆時(shí)序進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算，取各年庫(kù)水位過(guò)程線的外包線，即為防破壞線。
[0010] 、限制出力/供水線的繪制 方法一：選擇具有這樣的入庫(kù)徑流過(guò)程的年份為第二計(jì)算年，從供水期末和死水位開(kāi) 始，進(jìn)行逆時(shí)序調(diào)節(jié)計(jì)算，至蓄水期初水庫(kù)水位仍消落至死水位，并在這一年內(nèi)水量不少、 不多，連接各時(shí)段的庫(kù)水位即為限制出力/供水線。
[0011] 方法二：將前述防破壞線向下平移，使供水期末和蓄水期初庫(kù)水位與死水位重疊， 即為限制供水線。
[0012] 、防棄水線的繪制 對(duì)于調(diào)節(jié)性能很高的多年調(diào)節(jié)水庫(kù)，可不繪制防棄水線，因?yàn)檫@類水庫(kù)的棄水量一般 不大，且棄水情況多發(fā)生在連續(xù)豐水年組的汛期，而提高水頭的利用又可彌補(bǔ)棄水而引起 的電量損失，因此常將正常蓄水位以下至防破壞線以上區(qū)域均當(dāng)做加大出力區(qū)。
[0013] 傳統(tǒng)方法的不足：傳統(tǒng)方法在選取徑流過(guò)程時(shí)可分為典型年法和去除破壞年份 法。典型年法是選用年水量或供水期水量接近設(shè)計(jì)保證率P〇的幾個(gè)年內(nèi)不同分配的典型 入流過(guò)程，并按相應(yīng)設(shè)計(jì)保證率的年水量或供水期水量控制修正，即按一定比值將各典型 年的徑流過(guò)程進(jìn)行縮小或放大，使得它們的年水量或供水期水量等于設(shè)計(jì)保證率年份的相 應(yīng)值；去除破壞年份法是剔除破壞年份后不進(jìn)行控制縮放的所有徑流系列。采用典型年法 在實(shí)際工作中存在對(duì)典型年年份、年數(shù)選取因人而異，造成不同設(shè)計(jì)人員繪制的調(diào)度圖不 同。去除破壞年份法對(duì)保證率時(shí)段的差異分析不足，供水工程在設(shè)計(jì)時(shí)一般以年保證率進(jìn) 行設(shè)計(jì)，調(diào)度圖則體現(xiàn)年內(nèi)各時(shí)段保證供水保證率，將破壞年份整年去除，有可能使年內(nèi)各 時(shí)段供水保證率樣本減小，影響調(diào)度圖年內(nèi)各時(shí)段線的繪制精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明的目的在于，提供一種水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度圖繪制方法，以解決現(xiàn)有水庫(kù)調(diào)度圖 繪制方法的不足。
[0015] 本發(fā)明的技術(shù)方案： 一種水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度圖繪制方法，該方法按以下步驟繪制： 第一步，計(jì)算歷年各時(shí)段防破壞水位或水量、限制供水水位或水量、防棄水水位或水 量； 第二步，對(duì)歷年各時(shí)段防破壞水位或水量、限制供水水位或水量、防棄水水位或水量進(jìn) 行排序； 第三步，按設(shè)計(jì)保證率提取對(duì)應(yīng)的防破壞線、限制供水線和防棄水線。
[0016] 前述方法中，所述第一步的計(jì)算方法屬于徑流調(diào)節(jié)內(nèi)容，按常規(guī)方法計(jì)算。
[0017] 前述方法中，所述第二步的排序是將歷年各時(shí)段防破壞水位或水量、將歷年各時(shí) 段限制供水水位或水量、歷年各時(shí)段防棄水水位或水量從小至大排序或從大到小排序。
[0018] 前述方法中，所述第三步的提取方法是：按設(shè)計(jì)保證率P〇進(jìn)行提取；具體是將歷 年各時(shí)段防破壞水位或水量從小至大排列并將設(shè)計(jì)保證率P〇的對(duì)應(yīng)數(shù)值連接起來(lái)構(gòu)成防