水庫分級分期旱限水位設計與控制研究

【摘要】：水庫旱限水位的合理設置與科學運用對實現水資源安全高效利用、減輕旱災損失具有重要意義。針對現有方法確定旱限水位時未全面考慮用戶對供水保證率、破壞深度的要求，借助優化方法計算而在推廣應用時有較高的技術門檻與難度等問題，本文明確了水庫分級分期旱限水位定義，以各用戶供水保證率最大、最大供水破壞深度最小為目標，構建了旱限水位優化計算模型，提出了旱限水位的多目標優化計算方法；在此基礎上，通過分析旱限水位年內變化規律，識別影響供水效果的旱限水位關鍵時期，提出了一種快速、便捷、適于工程推廣應用的旱限水位簡便計算方法。結果表明：旱限水位年內變化規律與用水量年內分布規律一致，且高用水時期的旱警水位、枯水期的旱保水位對系統供水目標影響大，為簡便計算方法中初步確定旱限水位的反饋調整提供了依據。不設置旱限水位以及按現有方法設置旱限水位，供水系統均發生嚴重缺水事件，而按本文提出的優化計算方法及簡便方法設置旱限水位后，水庫可通過提前恰當限制供水，有效避免后續嚴重缺水事件的發生，使得系統缺水事件發生的幾率及嚴重程度滿足設計要求，有效提升了抗旱能力。本文研究為水利部門制定水庫旱限水位，指導水庫抗旱調度提供了一套優化計算方法及一套科學便捷的方法。