本發(fā)明涉及一種汛期常遇洪水下的水庫水位控制方法，屬于水庫調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

水電作為一種清潔的可再生能源，對中國電力能源格局有著顯著的影響。梯級水庫之間存在一定的水力聯(lián)系和庫容補償作用，在汛期運行調(diào)度過程中，單純提高或降低某一水庫的運行水位，未必能提高梯級水庫的洪水資源利用率；為了充分發(fā)揮北盤江光照、三岔河引子渡及芙蓉江清溪三級梯形水庫的調(diào)節(jié)作用，通過水力、水量聯(lián)系在梯級之間進行相互轉(zhuǎn)移，特別是汛期合理利用洪水資源，著重把握好效益與安全的平衡，因此，針對汛期常遇洪水下的梯級水庫水位控制，有必要提出一種可以抽象概化的水位控制方法，以抵御常遇洪水且不降低設(shè)防標準為前提增加水庫綜合興利效益，為具有緊密水力聯(lián)系的梯級水庫群協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度提供更加全面的支撐。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種汛期常遇洪水下的水庫水位控制方法。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種汛期常遇洪水下的水庫水位控制方法，包括如下步驟：

步驟一：根據(jù)水文氣象信息確定汛期第一級梯級水庫區(qū)間來水量；

步驟二：確定各級梯級水庫庫容上限；

步驟三：計算各級梯級水庫末期容量；

步驟四：計算梯級水庫總發(fā)電量。

作為優(yōu)選方案，所述梯級水庫數(shù)量i設(shè)置為3個。

作為優(yōu)選方案，所述第一級梯級水庫區(qū)間來水量計算公式如下，其中N為遇到洪水總年數(shù)，α為遇到特大洪水年數(shù)，n為遇到一般洪水年數(shù)，Q_max為特大洪水每年洪峰流量，Q_com為一般洪水每年洪峰流量，

作為優(yōu)選方案，所述各級梯級水庫庫容上限為i＝1,2,3。

作為優(yōu)選方案，計算三級梯級水庫末期水位步驟如下，V_c(i)為第i庫的初始庫容，V_m(i)為第i庫的末期庫容，q(i)為第i庫的區(qū)間來水，d(i)為第i庫的放水流量，為第i庫的庫容上限，i＝1,2,3，設(shè)面臨洪水時段梯級水庫的初始庫容向量為C＝(V_c(1),V_c(2),V_c(3))，區(qū)間來水向量為Q＝(q(1),q(2),q(3))為輸入變量；求面臨洪水時段末期庫容為V_M＝(V_M(1),V_M(2),V_M(3))為輸出變量；

(1)、對于第一級水庫區(qū)間來水為q(1)，庫中已有的初始存水為V_c(1)，故第一級水庫的可用水量為q(1)+V_c(1),將所有可用水量盡可能存入庫中，則可按如下方式確定末期庫容V_M(1):

a:若水庫可容納來水，即則將區(qū)間來水全部存入水庫中，所以末期庫容為V_M(1)＝q(1)+V_c(1),d(1)＝0；

b:若水庫不能完全容納來水，即則讓水庫蓄滿，并通過發(fā)電輸出多余水量，所以末期庫容等于庫容上界，即

綜上所述，第一級水庫的末期庫容為

(2)、第二級水庫的輸入水量由第一級水庫的放水流量d(1)和區(qū)間來水q(2)組成，而初始庫容為V_c(2)；

a:若第二級水庫可容納來水，則將來水全部存入水庫中；V_M(2)＝d(1)+q(2)+V_c(2)，d(2)＝0；

b:否則讓第二級水庫蓄滿，并通過發(fā)電輸出多余水量；

綜上所述，第二級水庫的末期庫容為而放水為

(3)、第三級水庫的輸入水量由第二級水庫的放水流量d(2)和區(qū)間來水q(3)組成，而初始庫容為V_c(3)；

a:若第三級水庫可容納來水，則將來水全部存入水庫中；V_M(3)＝d(2)+q(3)+V_c(3)，d(3)＝0；

b:否則讓第三級水庫蓄滿，并通過發(fā)電輸出多余水量

綜上所述，第三級水庫的末期庫容為放水為

作為優(yōu)選方案，所述梯級水庫總發(fā)電量W公式如下，η為水輪發(fā)電機的效率系數(shù),H為水頭,d(i)為第i庫的放水流量，

有益效果：本發(fā)明提供的一種汛期常遇洪水下的水庫水位控制方法，通過分析北盤江、三岔河及芙蓉江流域水文氣象特征、梯級水庫調(diào)蓄能力、洪水組成及遭遇規(guī)律、洪水預(yù)報水平、水庫消納能力，以既有水庫調(diào)度經(jīng)驗為指導(dǎo)，應(yīng)用常遇洪水進行調(diào)洪演算。研究汛期不同水位控制下光照、引子渡及清溪水庫可抵御的常遇洪水量級，篩選提出水位控制范圍，利用投運以來實際發(fā)生的洪水資料進行安全校核，論證控制水位的合理性。

具體實施方式

所述第一級梯級水庫區(qū)間來水量計算公式如下，其中N為遇到洪水總年數(shù)，α為遇到特大洪水年數(shù)，n為遇到一般洪水年數(shù)，Q_max為特大洪水每年洪峰流量，Q_com為一般洪水每年洪峰流量，

所述各級梯級水庫庫容上限為i＝1,2,3。

計算三級梯級水庫末期水位步驟如下，V_c(i)為第i庫的初始庫容，V_m(i)為第i庫的末期庫容，q(i)為第i庫的區(qū)間來水，d(i)為第i庫的放水流量，為第i庫的庫容上限，i＝1,2,3，設(shè)面臨洪水時段梯級水庫的初始庫容向量為C＝(V_c(1),V_c(2),V_c(3))，區(qū)間來水向量為Q＝(q(1),q(2),q(3))為輸入變量；求面臨洪水時段末期庫容為V_M＝(V_M(1),V_M(2),V_M(3))為輸出變量；

(1)、對于第一級水庫區(qū)間來水為q(1)，庫中已有的初始存水為V_c(1)，故第一級水庫的可用水量為q(1)+V_c(1),將所有可用水量盡可能存入庫中，則可按如下方式確定末期庫容V_M(1):

a:若水庫可容納來水，即則將區(qū)間來水全部存入水庫中，所以末期庫容為V_M(1)＝q(1)+V_c(1),d(1)＝0；

b:若水庫不能完全容納來水，即則讓水庫蓄滿，并通過發(fā)電輸出多余水量，所以末期庫容等于庫容上界，即

綜上所述，第一級水庫的末期庫容為

(2)、第二級水庫的輸入水量由第一級水庫的放水流量d(1)和區(qū)間來水q(2)組成，而初始庫容為V_c(2)；

a:若第二級水庫可容納來水，則將來水全部存入水庫中；V_M(2)＝d(1)+q(2)+V_c(2)，d(2)＝0；

b:否則讓第二級水庫蓄滿，并通過發(fā)電輸出多余水量；

綜上所述，第二級水庫的末期庫容為而放水為

(3)、第三級水庫的輸入水量由第二級水庫的放水流量d(2)和區(qū)間來水q(3)組成，而初始庫容為V_c(3)；

a:若第三級水庫可容納來水，則將來水全部存入水庫中；V_M(3)＝d(2)+q(3)+V_c(3)，d(3)＝0；

b:否則讓第三級水庫蓄滿，并通過發(fā)電輸出多余水量

綜上所述，第三級水庫的末期庫容為放水為

所述梯級水庫總發(fā)電量W公式如下，η為水輪發(fā)電機的效率系數(shù),H為水頭,d(i)為第i庫的放水流量，

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。