[发明专利]一种兼顾生态保护需求的水库兴利调度图优化方法

摘要

本发明公开了一种兼顾生态保护需求的水库兴利调度图优化方法，包括获取水电站水库的基本信息数据；选取代表鱼类，采用物理栖息地模型PHABSIM建立下泄流量与生态保护程度之间的关系，确定生态保护目标对应的生态流量区间；基于发电效益和生态效益建立水库调度图优化模型；以入库径流为水库调度图优化模型的输入，采用DPSA方法求解模型；绘制生态限制线，建立生态限制线和水库调度曲线相结合的水库调度规则，编制多目标优化调度图。本发明根据鱼类不同的生长周期采用不同的流量区间对生态目标进行优化，更符合实际情况；并通过增加生态限制线，来减小生态流量破坏深度，进一步加强对下游生态的保护。

主权项

1.一种兼顾生态保护需求的水库兴利调度图优化方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)获取水电站水库的基本信息数据；(2)选取代表鱼类，采用物理栖息地模型PHABSIM建立下泄流量与生态保护程度之间的关系，确定生态保护目标对应的生态流量区间；采用物理栖息地模型PHABSIM建立下泄流量与生态保护程度之间的关系，其中，水库下泄流量对应的代表鱼类加权可利用面积的计算公式为：Ci＝f(vi)×f(di)×f(ci)                         (2)式中，Ai为研究河段第i个网格的水域面积；Ci为第i个网格的组合适应度因子；f(vi),f(di),f(ci)分别为第i个网格的流速、水深、河床地质适宜度值；根据流量条件计算出各网格不同的流速、水深，由式(1)和式(2)进一步计算出各流量条件下的WUA值，得到流量－WUA关系曲线；t时段水库下游的生态保护程度Rt的计算公式为：式中，Rt为t时段水库下游的生态保护程度；WUAt为t时段水库下泄流量对应的代表鱼类加权可利用面积，WUAt,max为t时段对应最大加权可利用面积，建立流量与生态保护程度之间的关系；(3)基于发电效益和生态效益建立水库调度图优化模型；(4)以入库径流为水库调度图优化模型的输入，采用DPSA方法求解模型；(5)绘制生态限制线，建立生态限制线和水库调度曲线相结合的水库调度规则，编制多目标优化调度图；具体包括：(51)下生态流量限制线绘制方法：选择多个枯水年，从供水期末死水位开始，根据本时段的来水和生态流量区间下限，运用水量平衡公式逆时序推求至蓄水期初，得到水位变化过程，取各枯水年水库水位上包线即为下生态流量限制线，具体推求过程如下式：Vt＝Vt+1+(q1t‑It)×△t，t＝T+1,T,T‑1…2,1           (13)式中，It为t时段水库的入库流量，Vt和Vt+1分别为t时段和t+1时段的水库蓄水量，q1t为t时段生态流量区间的下限流量，△t为时段间隔；(52)上生态流量限制线绘制方法：选择多个丰水年，从供水期末死水位开始，根据本时段的来水和生态流量区间上限，运用水量平衡公式逆时序推求至蓄水期初，得到水位变化过程，取各丰水年水库水位下包线即为上生态流量限制线，具体推求过程如下式：Vt＝Vt+1+(q2t‑It)×△t，t＝T+1,T,T‑1…2,1          (14)式中，It为t时段水库的入库流量，Vt和Vt+1分别为t时段和t+1时段的水库蓄水量，q2t为t时段生态流量区间的上限流量，△t为时段间隔；(53)调度规则：当水库水位在生态限制区时，电站以该区域的规则进行调度，当生态限制区域与调度图的其他区域重合时，以生态限制区域规则进行调度，其他区域的运行规则同常规调度图。