丹江口水庫供水調(diào)度研究.pdf

1、丹江口水庫作為南水北調(diào)中線工程的水源地，它的合理運(yùn)行對于保障中線工程的順利實施發(fā)揮著關(guān)鍵作用。水庫位于漢江中上游，水域橫跨湖北、河南兩省，由漢江庫區(qū)和丹江庫區(qū)組成，水源來自于漢江及其支流丹江，水量充沛，水質(zhì)優(yōu)良。水庫大壩加高后，正常蓄水位從157m提高到170m，蓄水量從174.5億m3增加到290.5億m3，可提供北調(diào)水量95億m3。庫區(qū)水域面積近1000 km2，電站裝機(jī)容量105萬kW。丹江口水庫具有供水，防洪，發(fā)電，航運(yùn)，灌溉，

2、養(yǎng)殖，旅游的綜合效益。
　　本文以丹江口水庫為研究對象，為充分利用丹江口水庫水資源，主要研究以下兩方面的內(nèi)容：
　　1.丹江口水庫優(yōu)化調(diào)度圖及調(diào)度規(guī)則的制定。分別建立優(yōu)化調(diào)度模型，采用自優(yōu)化模擬方法制定優(yōu)化調(diào)度圖，經(jīng)過大量試算和模擬確定優(yōu)化調(diào)度規(guī)則，最后結(jié)合歷史長系列來用水資料分別計算基于調(diào)度圖和調(diào)度規(guī)則的丹江口水庫可調(diào)水量。
　　2.丹江口水庫實時調(diào)度以及漢江上游大中型水庫配合丹江口水庫的實時聯(lián)合調(diào)度。分別建立丹江口

3、水庫單獨(dú)調(diào)度的可調(diào)水量和供水量模型，并采用基于反饋修正的等流量調(diào)節(jié)計算方法求解該模型；建立丹江口水庫與其上游水庫聯(lián)合調(diào)度的綜合效益最大模型和兼顧受水區(qū)供水保證率的綜合效益最大模型，并采用逐次逼近法求解該模型；最后結(jié)合徑流預(yù)報數(shù)據(jù)及其他相關(guān)數(shù)據(jù)分別對四個模型進(jìn)行實例驗證。
　　本文的主要結(jié)論為：
　　1.采用自優(yōu)化模擬技術(shù)，制定丹江口水庫優(yōu)化調(diào)度圖，并應(yīng)用該優(yōu)化調(diào)度圖，計算丹江口水庫可調(diào)水量。采用該優(yōu)化調(diào)度圖進(jìn)行模擬計算，丹江

4、口水庫多年平均調(diào)水量更大，且調(diào)水過程的年內(nèi)年際分配更加均勻。
　　2.結(jié)合徑流預(yù)報和水庫蓄水狀態(tài)，提出了基于徑流預(yù)報和等流量調(diào)節(jié)的丹江口水庫運(yùn)行調(diào)度規(guī)則，并應(yīng)用該調(diào)度規(guī)則，計算丹江口水庫可調(diào)水量。采用該優(yōu)化調(diào)度規(guī)則進(jìn)行模擬計算，丹江口水庫多年平均可調(diào)水量雖略有減小，但調(diào)水過程的年內(nèi)年際分配更加均勻。從調(diào)水過程的年際過程來看，基于等流量調(diào)節(jié)調(diào)度規(guī)則的陶岔渠首年最大調(diào)水量113.45億 m3比規(guī)劃成果130.42億m3小，年最小調(diào)水量

5、58.51億m3比規(guī)劃成果53.62億m3大，年調(diào)水過程的變差系數(shù)比規(guī)劃成果要小，表明年際調(diào)水過程更加均勻。從調(diào)水過程的年內(nèi)過程來看，大部分年份陶岔渠首調(diào)水過程為汛期一個值、非汛期一個值；從調(diào)水最大年份的年內(nèi)過程來看，也沒有出現(xiàn)鋸齒狀的波動情況，表明基于等流量調(diào)節(jié)的年內(nèi)調(diào)水過程也更加均勻。
　　3.調(diào)水過程均勻性的獲得，是要以犧牲一部分調(diào)水量為代價的，在一定范圍內(nèi)，調(diào)水過程越均勻，可調(diào)水量越少。采用優(yōu)化調(diào)度圖計算的可調(diào)水量大于采用

6、優(yōu)化調(diào)度規(guī)則計算的可調(diào)水量，但采用優(yōu)化調(diào)度規(guī)則制定的調(diào)水過程更為均勻，調(diào)水量值的大小不會頻繁波動。
　　4.從未來丹江口水庫調(diào)度需求出發(fā)，分別構(gòu)建了丹江口水庫實時優(yōu)化單獨(dú)調(diào)度模型和丹江口水庫與漢江上游梯級水庫聯(lián)合調(diào)度模型，分別采用基于反饋修正的等流量調(diào)節(jié)方法求解單庫優(yōu)化調(diào)度模型，采用逐次逼近方法求解聯(lián)合調(diào)度模型。通過實例驗證，不同的調(diào)度模型更夠滿足不同的調(diào)度需求，計算結(jié)果符合模型要求，表明該模型的建立正確實用，求解方法合理快速，能