丹江口水库供水调度研究

发布时间：2017-04-12 19:24

  本文关键词：丹江口水库供水调度研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：丹江口水库作为南水北调中线工程的水源地,它的合理运行对于保障中线工程的顺利实施发挥着关键作用。水库位于汉江中上游,水域横跨湖北、河南两省,由汉江库区和丹江库区组成,水源来自于汉江及其支流丹江,水量充沛,水质优良。水库大坝加高后,正常蓄水位从157m提高到170m,蓄水量从174.5亿m3增加到290.5亿m3,可提供北调水量95亿m3。库区水域面积近1000 km2,电站装机容量105万k W。丹江口水库具有供水,防洪,发电,航运,灌溉,养殖,旅游的综合效益。本文以丹江口水库为研究对象,为充分利用丹江口水库水资源,主要研究以下两方面的内容:1.丹江口水库优化调度图及调度规则的制定。分别建立优化调度模型,采用自优化模拟方法制定优化调度图,经过大量试算和模拟确定优化调度规则,最后结合历史长系列来用水资料分别计算基于调度图和调度规则的丹江口水库可调水量。2.丹江口水库实时调度以及汉江上游大中型水库配合丹江口水库的实时联合调度。分别建立丹江口水库单独调度的可调水量和供水量模型,并采用基于反馈修正的等流量调节计算方法求解该模型;建立丹江口水库与其上游水库联合调度的综合效益最大模型和兼顾受水区供水保证率的综合效益最大模型,并采用逐次逼近法求解该模型;最后结合径流预报数据及其他相关数据分别对四个模型进行实例验证。本文的主要结论为:1.采用自优化模拟技术,制定丹江口水库优化调度图,并应用该优化调度图,计算丹江口水库可调水量。采用该优化调度图进行模拟计算,丹江口水库多年平均调水量更大,且调水过程的年内年际分配更加均匀。2.结合径流预报和水库蓄水状态,提出了基于径流预报和等流量调节的丹江口水库运行调度规则,并应用该调度规则,计算丹江口水库可调水量。采用该优化调度规则进行模拟计算,丹江口水库多年平均可调水量虽略有减小,但调水过程的年内年际分配更加均匀。从调水过程的年际过程来看,基于等流量调节调度规则的陶岔渠首年最大调水量113.45亿m3比规划成果130.42亿m3小,年最小调水量58.51亿m3比规划成果53.62亿m3大,年调水过程的变差系数比规划成果要小,表明年际调水过程更加均匀。从调水过程的年内过程来看,大部分年份陶岔渠首调水过程为汛期一个值、非汛期一个值;从调水最大年份的年内过程来看,也没有出现锯齿状的波动情况,表明基于等流量调节的年内调水过程也更加均匀。3.调水过程均匀性的获得,是要以牺牲一部分调水量为代价的,在一定范围内,调水过程越均匀,可调水量越少。采用优化调度图计算的可调水量大于采用优化调度规则计算的可调水量,但采用优化调度规则制定的调水过程更为均匀,调水量值的大小不会频繁波动。4.从未来丹江口水库调度需求出发,分别构建了丹江口水库实时优化单独调度模型和丹江口水库与汉江上游梯级水库联合调度模型,分别采用基于反馈修正的等流量调节方法求解单库优化调度模型,采用逐次逼近方法求解联合调度模型。通过实例验证,不同的调度模型更够满足不同的调度需求,计算结果符合模型要求,表明该模型的建立正确实用,求解方法合理快速,能够为丹江口水库实时调度的实际运行提供一定的科学依据。
【关键词】：丹江口水库 调度规则 实时调度 联合调度
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV697.41
【目录】：

• 摘要3-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 研究的背景和意义12-13
• 1.2 国内外研究概况13-19
• 1.2.1 水库优化调度研究进展13-17
• 1.2.2 丹江口水库优化调度的研究进展17-18
• 1.2.3 存在问题18-19
• 1.3 研究内容和技术路线19-22
• 1.3.1 研究内容19
• 1.3.2 技术路线19-22
• 第二章 汉江流域工程概况及基本资料22-28
• 2.1 汉江流域概况22-24
• 2.1.1 地理特征22
• 2.1.2 水系湖泊22-23
• 2.1.3 气候特点23
• 2.1.4 径流特征23-24
• 2.2 丹江口水库与汉江上游大中型水库概况24-26
• 2.2.1 丹江口水库25-26
• 2.2.2 石泉水库26
• 2.2.3 安康水库26
• 2.2.4 黄龙滩水库26
• 2.3 本章小结26-28
• 第三章 丹江口水库调度图（规则）优化研究28-48
• 3.1 丹江口水库优化调度图28-36
• 3.1.1 自优化模拟的基本原理28-29
• 3.1.2 优化模型的建立29-31
• 3.1.3 优化调度图的制定31-33
• 3.1.4 基于优化调度图的丹江口水库可调水量33-36
• 3.2 丹江口水库运行调度规则36-45
• 3.2.1 调度关键时刻水位的确定36-40
• 3.2.2 调度规则的确定40-42
• 3.2.3 基于调度规则的丹江口水库可调水量42-45
• 3.3 本章小结45-48
• 第四章 丹江口及汉江上游水库实时优化调度研究48-74
• 4.1 实时调度的特点与过程48
• 4.2 丹江口水库实时优化调度48-56
• 4.2.1 丹江口水库年末蓄水位的确定49-50
• 4.2.2 符号约定50-51
• 4.2.3 可调水量模型51-54
• 4.2.4 供水量模型54-56
• 4.3 丹江口水库与汉江上游梯级水库联合调度56-62
• 4.3.1 综合效益最大模型57-59
• 4.3.2 兼顾受水区供水保证率的效益最大模型59-60
• 4.3.3 联合调度模型求解方法60-62
• 4.4 实例研究62-72
• 4.4.1 输入信息62-64
• 4.4.2 丹江口水库可调水量方案64-65
• 4.4.3 丹江口水库供水方案65-66
• 4.4.4 联合调度综合效益最大方案66-69
• 4.4.5 联合调度兼顾受水区供水保证率的效益最大方案69-72
• 4.5 本章小结72-74
• 第五章 结论与展望74-76
• 5.1 结论74
• 5.2 展望74-76
• 参考文献76-80
• 致谢80-82
• 攻读学位期间发表的学术论文目录82

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