基于数值解析法的水库动库容调洪计算

发布时间：2020-02-20 03:35

【摘要】：针对传统调洪演算方法的不足,以某水库为研究对象,采用数值解析法进行调洪演算,对比考虑和不考虑动库容影响的计算结果,以及对比考虑动库容影响下分段推算和不分段推算的计算结果,验证了数值解析法的有效性和精确性。研究成果可为类似工程提供参考。
【图文】：

９１８０００１４８．４２２１８１００１４５．６１６２１２００１４４．４８３２０１５－０６－３０２５５００１５０．０７２２５０００１４５．５９６２７４００１４３．７３３根据表１绘制站点流量、水位过程线，并根据式（４）、（６）、（７）、（８）、（９）编制迭代计算程序。由于典型河段水面面积巨大，无法获取动态变化的准确面积，，可由库区边坡平均坡度推求水面面积折算系数，从而根据不同水位差推算得到对应水面面积。根据河段数据，在考虑和不考虑动库容情况下分别进行调洪计算，结果见图１。由图１可知，两种方法的计算结果变化趋势一致，但考虑动库容影响的调洪计算较不考虑动库容调洪计算的误差值更小，其中考虑动库容影响的调洪计算结果最大误差值不超过±１ｍ，表明考虑动库容影响的调洪水位更接近实际情况，能更好地反映洪水特性。结合表１、图１可知，计算结果误差变化率与河道流量变化率成正比，当流量变动剧烈时计算结果的误差变化更大，表明流量变化率对调洪计算精度存在影响，这是由于当流量增大时，水库楔形水体体积增大，动库容对计算结果的影响更大。图１计算调洪水位对比（＃１断面—大坝）Ｆｉｇ．１Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｆｌｏｏｄｃｏｎｔｒｏｌｌｅｖｅｌ（Ｓｅｃｔｉｏｎ１－Ｄａｍ）本算例中，选取的河道长度较长，支流汇入多，河道面积统计无法精确，导致计算误差较大，考虑对河段分段推求以减小负面因素影响。图２为整河段推求计算与分两段推求计算的结果比较。由图２可知，分段推求时计算误差更小，说明将较长河道分为多段推求，可有效提高计算精度，但分段求解计算量大，如何达到最优点仍有待研究。图２计算调洪水位

１、图１可知，计算结果误差变化率与河道流量变化率成正比，当流量变动剧烈时计算结果的误差变化更大，表明流量变化率对调洪计算精度存在影响，这是由于当流量增大时，水库楔形水体体积增大，动库容对计算结果的影响更大。图１计算调洪水位对比（＃１断面—大坝）Ｆｉｇ．１Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｆｌｏｏｄｃｏｎｔｒｏｌｌｅｖｅｌ（Ｓｅｃｔｉｏｎ１－Ｄａｍ）本算例中，选取的河道长度较长，支流汇入多，河道面积统计无法精确，导致计算误差较大，考虑对河段分段推求以减小负面因素影响。图２为整河段推求计算与分两段推求计算的结果比较。由图２可知，分段推求时计算误差更小，说明将较长河道分为多段推求，可有效提高计算精度，但分段求解计算量大，如何达到最优点仍有待研究。图２计算调洪水位对比Ｆｉｇ．２Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｆｌｏｏｄｃｏｎｔｒｏｌｌｅｖｅｌ４结论ａ．数值解析法是一种适于计算机运算，速度快精度高的考虑动库容影响下水库调洪的计算方法。该方法较不考虑动库容影响时能更好地反映库区水位真实值。ｂ．对于较长河段存在较多支流汇入的情况，该方法仍存在不足，分段推求可在一定程度上减小误差，但如何提高计算效率仍需进一步研究。（下转第４４页）·６８·水电能源科学２０１７年


本文编号：2581200