引汉济渭工程调水区水库群调水模式研究

发布时间：2020-02-13 05:16

【摘要】：引汉济渭调水工程是缓解关中地区缺水,改善渭河生态的重要措施之一。黄金峡、三河口水库群、泵站群的调水模式直接决定了工程总调水量和调水效益。以多年平均调水15亿m~3为目标,设置"黄金峡水库先调水三河口水库补充调水"和"三河口水库先调水黄金峡水库补充调水"两种调水模式。通过长序列计算,对比不同调水模式下总调水量、泵站耗能和电站发电量等各项评价指标。研究结果表明:在"黄金峡水库先调水三河口水库补充调水"的情况下,引汉济渭工程可调水量15.55亿m~3,梯级总发电量5.53亿k W·h,梯级总耗电量4.91亿k W·h,净发电量为正值;在"三河口水库先调水黄金峡水库补充调水"的情况下,引汉济渭工程可调水量14.45亿m~3,梯级总发电量6.24亿k W·h,梯级总耗电量10.86亿k W·h,净发电量为负值。研究结果对于引汉济渭工程的调度具有重要参考价值。
【图文】：

调水区,概化,工程,节点

杜小洲，等∥引汉济渭工程调水区水库群调水模式研究水利水电技术第48卷2017年第8期图1引汉济渭工程调水区节点概化表1水电站特征参数水库名称黄金峡水库三河口水库水库参数正常蓄水位/m450643死水位/m440558总库容/亿·m－32.297.10调节库容/亿·m－30.926.49生态流量/m3·s－125.02.7泵站特征参数装机容量/MW13027装机台数/台73电站特征参数装机容量/MW13545保证出力/MW8.62.0设计流量/m3·s－1435.3072.71加权平均水头/m36.582.8发电、防洪、航运等其次。本文主要建立多年平均调水15亿m3模型W=∑Tt=1∑Mm=1Qg(m，t)×Δt(1)式中，W为调度期内引汉济渭黄金峡三河口水库的总调水量;Qg(m，t)为调度期内第m水库第t时段的调水流量;t为调度期内时段编号;T为调度期内的总时段数。约束条件主要包括黄金峡和三河口水库特征约束、泵站电站约束、汉江流域生态约束等。(1)水量平衡约束V(m，t+1)=V(m，t)+(Qi(m，t)－Qo(m，t)－qt)×Δt(2)式中，V(m，t)为水库第i时段库容;Qi(m，t)为第t时段的入库流量;Qo(m，t)为水库自流下泄流量;qt为第t时段调水流量。(2)下泄流量约束QOmin≤Qo(m，t)≤QOmax(3)式中，QOmin为水库下泄流量下限值;QOmax为水库下泄流量上限值。(3)蓄水位约束Zmin≤Z(m，t)≤Zmax(4)式中，Zmin为水库库水位下限值;Zmax为水库库水位上限值。(4)电站出力约束Nmin≤N(m，t)≤Nmax(5)式中，Nmin为电站出力下限值;Nmax为电站出力上限值。(5)供水管道过流能力约束Qmin≤Q(m，t)≤Qmax(6

优化算法

的实施，使库群间的水力联系逐渐复杂化(包括自然、人工和间接连通等)、水库调度规模逐渐扩大化，进一步加剧了调度问题求解的复杂性［9］，对计算效率和求解精度也提出了更高的要求。本文采用模拟计算与自迭代优化相结合的方法求解优化模型。首先通过数学表达式将系统中的参数与变量之间的关系连接起来，用计算机编程语言逐一实现;然后将寻优过程嵌入模拟运算，在初始路线的基础上进行条件判别，依据判别结果修正变量，返回到初始计算逐一模拟系统运行过程，直至边界条件均得到满足，，输出模型结果。模拟流程如图2所示。图2自迭代模拟优化算法4

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