[发明专利]一种针对下游防洪控制点的水库防洪预报优化调度方法

说明书

本发明公开了一种针对下游防洪控制点的水库防洪预报优化调度方法，通过以最大洪峰流量最小和洪水过程流量平方最小为目标，构建水库防洪优化调度模型，并结合河道洪水演算模型，建立针对下游防洪控制点的水库防洪优化调度模型；然后通过获取有效预见期内的洪水预报信息，在水库安全运行约束条件下，采用逐次优化算法对当前时段到有效预见期内的水库防洪优化调度模型进行优化，得到预报优化调度方案的最优决策序列，进而指导水库当前时段的防洪调度。本发明方法拦洪削峰表现突出，无需依赖大量历史数据生成调度图或调度规则，易于调度人员实践和操作，可以充分利用预报信息，有效拦蓄洪水并针对下游防洪控制点洪水过程进行削峰。

技术领域

本发明涉及水库防洪调度技术领域，具体涉及一种针对下游防洪控制点的水库防洪预报优化调度方法。

背景技术

水库是流域防洪重要的工程措施，水库防洪调度是流域防洪重要的非工程措施。目前，水库防洪调度运行主要依赖常规调度和优化调度技术。常规调度主要根据调度图或调度规则完成防洪决策，方法简单且易于操作，但过于依赖于历史信息，对于实时信息和预报信息的接受能力较差。优化调度则主要依据设计洪水或历史洪水过程求解优化调度方案，方法在实际水库调度中无法适应实时水情，可操作性较差。现阶段我国短期洪水预报精度和有效预见期能够初步满足实际调度需求，亟待探寻一种能够有效利用预报信息且易于操作的水库防洪预报优化调度方法。

发明内容

本发明的目的是为了针对上述技术问题，提出一种针对下游防洪控制点的水库防洪预报优化调度方法，建立以下游防洪控制点洪峰流量最小和洪水过程流量平方最小为目标的防洪优化调度模型，结合短期洪水预报信息开展水库短期防洪优化调度模型求解，并依据求解得到的短期防洪预报优化调度方案，执行面临时段的水库调度运行，从而通过滚动实施“预报-优化-决策”过程，以有效拦蓄洪水并针对下游防洪控制点洪水过程进行削峰。

为实现上述目的，本发明提供了一种针对下游防洪控制点的水库防洪预报优化调度方法，根据有效预见期内的洪水预报信息开展预报优化调度调节计算，根据优化调度方案指导面临时段实际防洪调度，通过滚动实施“预报-优化-决策”过程，以有效拦蓄洪水并针对下游防洪控制点洪水过程进行削峰，具体包括以下步骤：

步骤1、以防洪控制点最大洪峰流量最小和洪水过程流量平方最小为目标，建立针对下游防洪控制点最大削峰准则的水库防洪优化调度模型；

步骤2、根据马斯京根方法建立水库到下游防洪控制点的河道洪水演算模型，并将其与步骤1中所得到的水库防洪优化调度模型联立，得到针对下游防洪控制点的水库防洪优化调度模型；

步骤3、标记当前时段编号为t,获取当前时段水库的初始库容为V_t-1；

步骤4、采用短期洪水预报技术获取有效预见期为T_p(T_p≥τ+2Δt)时期内的洪水预报信息

步骤5、在水库安全运行约束条件下，根据步骤4中所得到的预报信息和步骤3中水库初库容V_t-1，采用逐次优化算法POA对当前时段t到时段t+T_p-1(对应有效预见期T_p)时期内的水库防洪优化调度模型进行优化，获得预报优化调度方案的最优决策序列

步骤6、依据步骤5中所得到的预报优化调度方案的最优决策序列指导水库当前时段t的防洪调度；

步骤7、重复步骤3-6，进行下一时段水库的防洪调度，直至调度结束。

具体地，步骤1中以防洪控制点最大洪峰流量最小和洪水过程流量平方最小为目标，建立针对下游防洪控制点最大削峰准则的水库防洪优化调度模型，所述水库防洪优化调度模型表示为：

上式中：Obj₁——下游防洪控制点最大洪峰流量最小的目标值；