双牌水库洪水预报调度系统的研发及应用分析

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相 加 , 到 流 域 出 口的 总 出 流 过 程 。 得
K .主要 由暴雨 形成 , 暴雨 主 要集 中在 4 6月 , ~ 占全 年雨
内 4 .% . 的 年 份 可 达 6 %左 右 , 59 有 0 7月 以 后 , 要 受 副 主 苷高 压 控 制 , 气 炎 热 , 晴 少 雨 , 发 量 大 , 期 属 干 天 久 蒸 此 雨 季 节 :~ 0月 有 时 受 热 带 风 暴 影 响 , 库 流 域 内 会 91 水 到 暴 雨 。其 主 要 水 文 气 象 特 点 是 : 温 高 、 度 大 、 气 湿 雨 充沛 , 水 陡 涨 陡 落 , 流 迅 速 , 典 型 的 山 溪 性 河 流 。 洪 集 为
双牌 水库 流域 处 在亚 热 带季 风 气候 区 , 湿 多 雨 , 暖 多 F均 降 雨 量 l 0 i , 年 平 均 流 量 3 0m3 。 流 域 的 0ml 多 5 l 0 / s
双 牌 水 电站 洪 水 预 报 模 型 参 数 率 定 采 用 了 三 水 源 新 安 江 模 型 。 是 分 散 性 的 降 雨 径 流 概 念 模 型 。它 把 全 流 域 它 分成许 多 个单 元流 域 , 每个 单元 流 域 作产 汇流 计算 . 对 得 出 单 元 流 域 的 出 口流 量 过 程 。 再 进 行 出 口 以下 的 河 道 洪 水 演 算 , 到 该 单 元 出 流 过 程 , 有 单 元 流 域 的 出 流 过 程 得 所
新安江 三水 源模 型 。 用 次抛物 线 型 自由水 蓄 水 曲
线 进 行 水 源 划 分 , 总 径 流 划 分 为 地 面 径 流 ( )壤 中 流 将 RS 、
干连续 演算法 。三水 源新安 江模型结 构如 附图 。
输 出
( I 和地下径 流 ( Z种径 流成分 。三水 源模 型 须 4个 R) RG) 参 数分 别是 : 自由水 蓄 水 容量 S 自由水 容 量 分 布指 数 M;
全流域 面积 :
自由水 蓄水 量 小 于及 等 于 某 容 量 的面 积 。
即产生 饱和坡 面流 的面积 : 麟 — — 流域 自由水蓄水 容量 曲线 的指数 :
4 2


2 双牌水 库洪 水预 报调 度 系统采 用的模 型
及计算方法
2 1 双 牌 水 电 站 洪 水 预 报 模 型 .
实 际 灌 溉 面 积 2O .7万 h 3 m ( 1万 亩 ) 设 计 发 电 装 机 。 为 34 x 5MW , 年 平 均 发 电 量 58  ̄ 0 k ・ 。 多 . 1 W h 5
设 计 、 种 功 能 清 晰 组 件 开 发 , 型 WE 各 大 B应 用 软 件 远 程 测 试 环 境 与 开 发 模 式 ,最 终 实 现 了基 于 模 型 驱 动 的 分 布
式 WE 应用 。 B
含利 用 任务 为防 洪 、 电 、 溉和 航运 等 。右 干渠 渠首 发 灌
十引 水 流 量 2 /,设 计 灌 溉 面 积 21 5m3 s .3万 h (2万 m 3
基本情况
双 牌 水 库 工 程 概 况 及 雨 水 情 特 点 双 牌 水 电枢 纽 工 程 位 于 湘 江 支 流 潇 水 下 游 .水 库 控 虎域 面 积 1 9 m , 库 容 69 l 枢 纽 工 程 的 05 4k 总 .x O m 。本
多用 户 多预 报模 型 多洪水 预 报调 度 预案 的 系统数 据库 表
Rs = S S F S KS x x R RG= KGx x R S F
所 产 生 的径 流深 为 R, 主要 径 流 计 算 公 式 如 下 : 则
当“ 水 库 ” 蓄 水量 达 到蓄 水 容量 S 后 . M 即地 面径 流
S 这就是 饱和坡 面流概 念 。当 S P E< M, S-; . = -  ̄S R - 当 s O + 当 P E O 则 产流 , ->, 否则 不产 流。产流 时 , 径流深 为 R R , 的计算 。 分为下列 两种情 况: 可 ( )当 p A< 1 - 时
目标 值 很 难 全 面 反 映 洪 水 过 程 所 有 特 征 , 因此 , 标 函 数 目
E大 学 共 同 开 发 了 双 牌 水 库 洪 水 预 报 调 度 系 统 ,该 系
含 双 牌 水 电 站 洪 水 预 报 模 型 参 数 率 定 和 双 牌 水 电 站
预 报 调 度 及 兴 利 计 算 软 件 。同 时 提 出 了 基 于 J E 2 E平 水 电 站 预 报 调 度 系 统 解 决 方 案 ,解 决 了 相 关 的 集 成
231 产流计 算 .. 新安江流域水 文模型产流总量计算用蓄满产流模型 , 其
降雨径流关 系可用流域蓄水容量 曲线来表达 , 流域蓄水容量
水量 ,流域蓄水容 量不均 匀系数 B及不 透水 面积参数 I o假定降雨开始时流域实际蓄水量 W0降雨量 P 蒸散发 MP , , '

,和地 下径 流 RG 。若 蓄 曲线采用 B次抛物线型。产流参数主要有 3个 : 流域最 大缺 其 相应 的 出流分别 得 到壤 中流 R 水 库 的蓄 量为 S 设蓄 、 为线性 关系 , , 泄 则有 :

将 产流 量 R( 自由 水 】 进 入 自由水 蓄 水库 , 即 先 根据 蓄 满
W j LI S
m j 制壤 F

产流 概 念 , 流面积 ( ) 的降雨 P 产 上 E全 部 产 生 径 流 , 进
入蓄 水库 ,E成 了 自由水 蓄水 库补 给量 。在 产流 面积 上 P 蓄水 库设 置 两个 出 口, 出 流系 数分 别 为 KS 、 其 S KG, 流 产
的 选 择 对 优 选 结 果 至 关 重 要 。一 般 来 讲 , 优 选 模 型 参 数 在 时 . 要考 虑洪 水过 程 的如下几 个 方面 的特征 : 需
41
林阳华 ,双牌水库洪水预报调度系统的研发及应用分析 ,
( )模 拟 流 量 过 程 与 实 测 流 量 过 程 保 持 水 量 平 衡 ; 1

“ £ 咐 。 出 是 上 、 、 各 层 的 流 域 蒸 肘+ 输 下 深
( )模 拟与 实测流量 过程形 状基本 一致 ; 2 ( )洪 峰流量 、 现时 间较好 的吻合 。 3 峰
23 三 水 源 新 安 江 模 型 .
散 发 量 E E E 它 们 之 间 的 关 系 为 E E + L E 各 U、L、 D, = U E + D,
E ; 中流 出பைடு நூலகம் 系数 ; x壤 地下径 流 出流 系数 K G。
I 地 裴

232 汇 流 计 算 ..
( ) 自由水 蓄水库 。 1 三水源新 安 江模 型采 用一个 自由水 蓄水 库进 行水 源 划分 。自由水 蓄水库结 构反 映了包 气带 的垂 向调 蓄作用 。
、s M M

S MM= I E > M (+ X) S c
r — L 1
上 面 公 式 中 。 。 别 为 时 段 始 、 ( 时 段 始 ) , 分 末 下 的
蓄 水 量 , R, 别 为 时 段 雨 量 、 产 流 量 和 蒸 散 发 量 。 P, E分 总

式 中 卜
W=+ W = 1一 亩 nI i丽B× [1 ' - )] (
( )当 P 2 . R= - P ( ≥ ) 时
示 自由水 蓄水容量 曲线 。 : 即

流域 蓄水量 。 据 以下包气带 水量平 衡方 程计 算: 依
W l 0 尸 R— = + L

1, 一旦
《 南 水利 水 电) 0 1年第 4期 湖 21
( 南省 双牌 水 电站 永州 市 湖 【 摘
4 50 ) 2 2 3
要 】 为提 高洪水预报 的时效性 和准确 度 , 学合 理调度洪水 , 科 双牌水 电站与 大连理 工大学
共 同开 发 了双牌 水库 洪水 预报 调度 系统 。文 章 对 此 系统 的设 计 及 应 用 进行 介 绍 , 为 该 系统 的研 认
散 发 力 , E= E . 即 FK E 。
双牌 水库 洪水 预报 调度 系统 采用 了 三水 源新安 江模
型 , 采用 蓄 满产 流计 算 产 流量 ; 流 成 分 分为 地 面 、 即 径 地
下和壤 中流 三种 ; 用三层 蒸散 发计 算模 型 , 种水 源均 采 三
按 线 性 水 库 计 算 河 网 总 入 流 。河 网 汇 流 采 用 分 段 马 斯 京
双 牌 水 库 洪 水 预 报 调 度 系 统 基 本 情 况
概 念 性 降 雨 径 流 模 型 是 洪 水 预 报 的 基 本 方 法 ,模 型 结 构确 定后 , 数 就成 为影响 预报 精度 最主要 的 因素 。 参
22 参 数 率 定 准 则 .
水 文 模 型 参 数 优 选 的 任 务 和 E 标 主 要 是 通 过 调 整 水 t
R G l

l1‘1 入-j- jHl 【r B B1 G Gc
附图
新安 江 模 型 结构
量 R进入 自由水 水库 内 。通 过两 个 出流系 数和溢 流方式
分成地 面径 流 ( S 、 中流 ( S 和地 下径流 ( G) 地 下 R )壤 RS ) R 。 径流再 通过 地下 水库 调蓄 。得 到地下 水对 河 网 的总人 流 豫 G, 中流 ( s 可 以认 为 已是对 河 网 的总 人流 豫 s , 壤 RS ) S
为 了提高 洪水 预 报 的时 效性 和 准确 度 ,做 出更科 学
望的 洪 水 调 度 , 电 站 先 后 于 2 0 0 0年 和 2 0 0 4年 与 大 连
文 模 型 参 数 值 , 到 一 组 理 想 参 数 , 模 型 的 模 拟 值 尽 可 找 使 能 接 近 实 际 观 测 值 。由 于 洪 水 过 程 预 报 的 复 杂 性 , 一 的 单

PE S R - > M, S的计算式 为 :
R = S P E )咫 S (+ _ - ×
B l R P E( = - W W。+ (一P E A )+ ) W 1 - +

( ) 自由水蓄水 容量 曲线及 尺S计算 。 2 在产流 面积 F 上 自由水蓄 水容 量分 布是不 均匀 的 . R S 不是 常数 。实 际情 况是饱 和坡 面流的产 流面积 是不断 M 变 化的。与 张力 水 蓄水 容量 曲线 一样 , 也采用 抛物线来 表
发 是 成功 的 , 可在 类似 奈 件 水库 进 行 推 广 , 为流 域梯 级 开发 的 水库 库 群联 合 优 化 调度 奠 定 了基 础 。
【 关键词 】 双牌水库 洪水预 报调 度 系统
研发
应用
技 术 、 成 内容 。 主 要 包 括 水 文 预 报 模 型 抽 象 设 计 、 持 集 支
层 土壤含 水量 WU WL、 、 WD( WU WL WD) 肘、 W= + + , E、 分别 表示 总 的土壤蓄水 含量 。 蒸散 发量 和土壤 含水量 。 蒸发 器观测 资料 往往 不 能代 表全 流域 的情 况 .需要 将测 点 的资料 E a采用一 个折算 系数 K E转 化 为流 域的蒸

【卜 ) l 击 一l - (

流域蒸 散发 则采 用 三层蒸 发计 算模 式 。输入 是蒸 发 器实 测水 面 蒸发 和 流域蒸 散发 能 力的折 算 系数 .深 层 蒸发 系数 C 上层 蓄水容 量 WU 下层 蓄水 容量 WL 以 , M, M,
及 深 层 蓄 水 容 量 系 数 WD 。 蓄 水 容 量 之 间 的 关 系 为 M
相关文档
最新文档