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防洪调度方案范文1
第一条为加强水库调度管理，确保水库和上下游防洪安全及各方用水需求，充分发挥水库的综合效益，根据《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防洪法》、《*省实施〈中华人民共和国防洪法〉办法》、《*省水能资源开发利用管理条例》、水利部《综合利用水库调度通则》、水利部《农村水电站安全管理分类及年检办法》等法律法规和规章，结合本地实际，制定本办法。
第二条本办法适用于全市范围内除由省防汛抗旱指挥部直接调度管理的五强溪、凤滩以外的所有大、中型水库（含电站水库，下同），其他小型水库可参照本办法执行。
第三条市防汛抗旱指挥部办公室在市防汛抗旱指挥部的领导下，负责全市水库调度的组织、协调、监督、指导等日常工作，并具体负责受省防汛抗旱指挥部委托的市内部分大型水库和本市中型水库的调度。
县级防汛抗旱指挥部办公室在当地防汛抗旱指挥部的领导下，负责本行政区域内水库调度的组织、协调、监督、指导等日常工作，并具体负责受市防汛抗旱指挥部委托的本行政区域内中型水库的调度和本行政区域内小型水库的调度。
第四条水库安全管理实行年检制度。年检和整改不合格的必须空库停运。
第五条水库调度运用要依据经审查批准的流域规划、水库设计、竣工验收等文件及有关协议。水库设计中规定的调度运用原则及指标不得任意改变，情况发生变化需改变时，要进行重新论证并报上级主管部门批准。
第六条水库调度要在服从防洪总体安排保证水库工程安全的前提下，协调防洪、兴利及各用水部门的关系，充分发挥水库防洪、蓄水兴利的最大综合效益。
第七条水库管理单位应根据水库规划设计等有关文件、资料，掌握水库所在流域及有关区域的自然地理、水文气象、社会经济、河道防洪工程系统及其保护对象、综合利用各部门用水要求等基本情况，为水库调度运用提供可靠的依据。
第八条水库管理单位对调度工作实行法人负责制，根据本办法并结合具体情况，组织编制本水库的调度运用计划方案，按照调度管理权限报有关防汛指挥部门审定。影响范围跨县（市、区）的重要水库，应报上一级防汛部门审定。由梯级水库群共同负担下游防洪和兴利任务的，由市防汛抗旱指挥部主持制定联合调度运用方案，并负责指挥水库群的实时调度。
水库管理单位应当根据批准的调度运用计划方案进行水库的调度运用。
第九条水库调度运用要采用先进技术和设备，研究优化调度方案，依靠科学进步不断提高技术水平。
第二章水库调度运用指标和基本资料
第十条水库调度运用的主要技术指标包括：上级批准或有关协议文件确定的校核洪水位、设计洪水位、防洪高水位、汛期限制水位、正常蓄水位、综合利用的下限水位、死水位、库区土地征用及移民迁安高程、下游防洪系统的安全标准、城市生活及工业供水量、农牧业供水量、水电厂保证出力等。
新建成的水库，如在工程验收时规定有初期运用要求的，应根据工程状况逐年或分阶段明确规定上述运用指标，经水库主管部门审定后使用。
第十一条基本资料是水库调度运用的基础，必须可靠。水库管理单位应将水库的基本资料汇编成册，并根据资料的积累和变化情况及时予以补充和修正。
第十二条因工程情况或设计洪水、径流量、库容、泄洪能力、下游河道安全泄流量等基本数据发生重大变化，需要改变水库设计调度运用指标时，水库管理单位提出要求，由水库主管部门组织有关单位，在核实和修正基本资料的基础上，按照有关规程、规范复核修改运用指标，报有关防汛抗旱指挥部审定后使用。
第三章防洪调度
第十三条水库防洪调度的任务是：根据规划设计确定或上级主管部门核定的水库安全标准和下游防护对象的防洪标准、防洪调度方式及各防洪特征水位对入库洪水进行调蓄，保障大坝和下游防洪安全。遇超标准洪水，应力求保大坝安全并尽量减轻下游的洪水灾害。
第十四条防洪调度的原则：
1.在保证大坝安全的前提下，按下游防洪需要对洪水进行调蓄；
2.水库与下游河道堤防等防洪体系联合运用，充分发挥水库的调洪作用；
3.防洪调度方式的判别条件简明易行，在实时调度中对各种可能影响泄洪的因素要有足够的估计；
4.汛期限制水位以上的防洪库容调度运用，应按各级防汛指挥部门的调度权限，实行分级调度。
第十五条编制防洪调度运用计划方案，一般应包括以下内容：
1.核定（或明确）各防洪特征水位；
2.制定实时防洪调度运用方式及判别条件；
3.制定防御超标准洪水的非常措施及其使用条件，重要水库要绘制垮坝淹没范围图；
4.编制快速调洪辅助图表；
5.明确实施水库防洪调度计划的组织措施和调度权限。
第十六条水库在汛期应依据工程防洪能力和防护对象的重要程度，采取分级控制泄洪的防洪调度方式。水库控泄级别，按下游排涝、保护农田、保障城镇及交通干线安全等不同防护要求划分，依据其防护对象的重要程度和河道主槽、堤防的行洪能力，确定各级的安全标准、安全泄量。同时，还要明确规定遇到超过下游防洪标准的洪水后，水库转为保坝为主加大泄流的判别条件。
第十七条入库洪水具有季节变化规律的水库，实行分期防洪调度。如原规划设计未考虑的，可由管理单位会同设计单位共同编制分期防洪调度方案，经防汛抗旱指挥部审批后实施。
分期洪水时段划分，要依据气象成因和雨情、水情的季节变化规律确定，时段划分不宜过短，两期衔接处要设过渡期，使水库水位逐步抬高；分期设计洪水，要按设计洪水的有关规定和方法计算；分期限制水位的制定，应依据计算的分期设计洪水（主汛期应采用按全年最大取样的设计洪水），按照不降低工程安全标准、承担下游的防洪标准和库区安全标准的原则，及相应的泄流方式，进行调洪计算确定。
第十八条大型水库和重要中型水库，必须依据经审定的洪水预报方案进行洪水预报调度。预报调度形式可视水库的具体情况和需要采用预泄、补偿调节、错峰调度等方式，并在实施时留有适当余地，以策安全。
第十九条当遇到超过水库校核标准的洪水时，要及时向下游报警并尽可能采取紧急抢护措施，力争保主坝和重要副坝的安全。需要采取非常泄洪措施的，要预先慎重拟定启用非常泄洪措施的条件，制定下游居民转移方案，按审批权限经批准后实施。
第二十条在入库洪峰已过且已出现了最高库水位后的水库水位消落阶段，应在不影响土坝坝坡稳定和下游河道堤防安全的前提下，安排水库下泄流量，尽快腾库，在下次洪水到来前使库水位回降到汛限水位。
第二十一条具有防洪兴利重叠库容的水库，应根据设计确定的收水时间，安排汛末蓄水。在实施中，可根据当时的天气形势预报和得、失净效益分析提出收水意见，经防汛抗旱指挥部同意后，调整收水时间，及时蓄水。
第四章兴利调度
第二十二条水库兴利调度的任务是：依据规划设计确定的开发目标，合理调配水量，充分发挥水库的综合利用效益。
第二十三条兴利调度的原则：
1.在制订运用计划方案时，应当首先满足城乡居民生活用水，然后既保重点任务又尽可能兼顾其他方面的要求，最大限度地综合利用水资源。
2.在计划用水、节约用水的基础上核定各用水部门供水量，贯彻“一水多用”的原则，提高水的重复利用率。
3.兴利调度方式，要根据水库调节性能和兴利各部门用水特点拟定。
4.库内引水，要纳入水库水量的统一分配和统一调度。
第二十四条编制兴利调度计划运用方案，应包括以下内容：
1.当年（期、月）来水预测。
2.协调有关部门对水库供水的要求。
3.拟定各时段水库控制运用指标。
4.根据上述条件，制订年（期、月）具体供水计划。
第二十五条在兴利方面，以城市工业及生活供水为主的水库，应在保证供水前提下，合理安排其他用水。对有特别重要供水任务的水库，应预留一部分备用水量，以备连续特枯年份使用。
第二十六条在兴利方面，以灌溉为主，兼有发电、航运等任务的水库，在编制兴利调度计划运用方案时，应注意以下问题：
1.合理调整灌溉用水方式，减低供水高峰。
2.充分利用灌区内的蓄水工程，在非灌溉期或非用水高峰时由水库提前放水充蓄；在用水高峰时，灌区内的蓄水工程可与水库共同供给灌区用水。
3.结合灌溉供水，尽量兼顾发电、航运的要求。
第二十七条在兴利方面，以发电为主，兼有灌溉、航运等任务的水库，在编制兴利调度计划运用方案时，应按设计中的规定，协调好发电与其他用水部门间的关系。
第二十八条在实施调度中，应根据当时的库水位和前期来水情况，参照调度图和水文气象预报，调整调度计划运用方案。
合理安排水库蓄、供水，确定最佳消落深度，充分发挥水头效益，降低水耗。非汛期或水库蓄水阶段，要确定最低下泄流量，以满足下游生态用水需求。
当遇到特殊干旱年，水库水位已落于限制供水区时，应根据当时具体情况核减供水量，重新调整各用水部门的用水量，经防汛抗旱指挥部核准后执行。
第五章水文观测与预报
第二十九条大型及重要中型水库，应根据水文预报及水库调度的需要布设水文站网，建立入库、出库站。水库所设测站的观测与报汛，均应按照国家有关水文测验规范及水文情报预报拍报办法进行。
水文测站设定以后，应长期稳定，但当流域水文情势发生重大变化时应及时调整，在调整重要水文站时，要与有关部门协商，必须使水文观测资料前、后衔接。
第三十条为保证水库正常调度运用，水库管理单位应充分利用各种通信设施，必要时设立专用通信手段，以保证水文信息传递及时准确，同时要做到与上、下游防汛指挥部门及有关单位通信联系畅通无阻。大型和重要中型水库，应建立自动测报和预报系统，以提高水库的调度水平。
第三十一条大型及重要中型水库必须开展水文预报工作。各水库编制的水文预报方案须报有关防汛抗旱指挥部审定。已使用的预报方案，应根据实测资料积累情况，进行修改或补充。实时水文预报，应按照规定发送有关防汛抗旱指挥部和有关单位，并根据水情、雨情的变化，及时发出修正预报。
第六章调度管理及工作制度
第三十二条水库调度工作实行目标管理制度，防汛指挥机构在每年汛前与水库管理单位签订目标管理责任书。具体实施办法由市防汛抗旱指挥部办公室另行制定。
第三十三条大型及重要中、小型水库，应当根据工程设计、现状和流域防洪方案，按照“兴利服从防洪，下游河道行洪服从水库安全”的原则，编制本水库调度运用规程（大、中型水库的调度运用规程须经市防汛抗旱指挥部批准），其主要内容应包括：
1.本水库承担的任务，调度运用的原则和要求；
2.主要运用指标；
3.防洪调度规则；
4.兴利调度规则及绘制调度图；
5.水文情报与预报规定；
6.水库调度工作的规章制度。
水库管理单位依照本水库的调度运用规程，于每年汛前编报水库渡汛方案，包括年、供水期、月（视具体需要而定）兴利调度运用计划和汛期调度运用计划。各级防汛抗旱指挥部根据管理权限组织有关专家和技术人员对度汛方案进行评审，评审通过后，由有管辖权的防汛抗旱指挥部批准实施，并抄报上级主管部门备查。
第三十四条重要大型水库，应编制水库调度月报上报防汛抗旱指挥部。其内容有：
1.水库以上流域水文实况；
2.水库调度运用过程及特征值；
3.下月的水库调度计划和要求。
第三十五条水库管理单位应建立调度值班制度，并配备专职调度人员，负责处理日常的兴利调度事宜。汛期值班人员应做到：
1.及时收集水文气象情报，进行洪水预报，提出调度意见。
2.密切注意水库安全以及上、下游防洪抢险情况，当发生异常情况时，及时向防汛负责人和有关领导汇报。
3.当水库泄洪或改变运用方式以及工程发生异常情况危及大坝和下游群众生命财产安全等情况时，把情况和上级主管领导的决定，及时向有关防汛指挥部门和有关单位联系传达。
4.做好值班调度记录，严格履行交接班手续。对重要的调度命令和上级指示进行录音或文字传真。
5.严格遵守防汛抗旱纪律，服从有关防汛抗旱指挥部的调度指挥。
第三十六条水库管理单位要建立水库调度运用技术档案制度，水文数据、水文气象预报成果、调度方案的计算成果、调度决策、水库运用数据等，要按规定及时整理归档。
第三十七条水库调度工作应当每年进行总结，总结报告应报有调度权限的防汛抗旱指挥部备案。总结的内容应包括：对当年来水情况（雨情、水情等）的分析；水文气象预报成果及其误差评定；水库防洪、兴利调度，合理性分析；综合利用经济效益评价；经验教训及今后的改进意见。
第三十八条建立防汛调度指挥信息系统，对水库调度实行实时监控指挥。
第三十九条市防汛抗旱指挥部及其办公室，每年汛前应分流域召开沅水干流和主要支流调度年会，总结上年各流域骨干水库调度情况，部署当年水库调度工作。
第七章监督与奖罚
第四十条各级防汛抗旱指挥部应根据本办法加强对辖区内水库调度工作和执行调度情况的监督与检查，促使水库调度管理工作规范有序。
第四十一条水库管理单位不执行调度运用计划、方案、指令擅自提高水位超限蓄水，未留足防洪库容的，由水行政主管部门依法进行处罚；给上下游造成损失的，应当依法承担相应的民事责任。
第四十二条水能资源开发利用项目未经验收或者验收不合格即投入运行的，由水行政主管部门责令停止运行、限期整改，没收违法所得，并可以处二万元以上十万元以下罚款。
防洪调度方案范文2
关键词：流域防洪；多Agent系统； 智能调度；实时调度
中图分类号：TP31；TV87文献标识码：A文章编号：1672-1683（2013）01-0132-04
流域防洪工程的联合调度作为一项十分重要的非工程防洪措施，是充分发挥流域综合防洪效益的关键技术。流域防洪调度决策支持系统（DSS）是现行流域防洪联合调度的基本实现手段之一，近年来一直是国内外研究的热点[1-3]。研究者们针对系统中的许多关键技术进行了积极的探索，并且取得了丰硕的研究成果[4-5]。目前，防洪调度DSS已形成了包含数据库、模型库、方法库和知识库的典型框架结构[6]，从而构成了以计算机、网络通讯、遥感等技术为基础，通过对防汛信息的自动采集、实时传输、综合分析和智能处理，为防洪调度提供有效信息支撑的服务体系。但是，随着流域防洪工程体系的不断扩大，防洪调度决策支持系统越来越显示出局限性：首先是 “灵活性”不足，现行DSS大多追求系统的整体模拟，在防洪情势时空变化的情况下不能灵活实现动态建模；其次，人机交互任务繁重，当防洪节点较多时，决策者往往难以从纷繁的决策支持信息中抓住“重点”，给决策造成很大困难；再次，流域防洪DSS对降水、洪水、工程的不确定性识别和风险动态评价研究薄弱。因此，建立具有“智能性”的流域防洪DSS，使之具备感知信息和决策环境变化的能力，并能自主地协调处理由于变化带来的一系列关联问题，无论在理论还是在实践上都极具意义。
Agent是一种在分布式系统或者协作系统中，能够持续自主地发挥作用的计算实体，通常称为智能体[7]。多Agent系统（Multi-Agent System，MAS）理论与技术是分布式人工智能的一个研究热点，是目前解决复杂系统的方法和技术前沿[8-10]，其自主性、交互性、反应性等特点为解决防洪调度DSS存在的“智能性”不足问题提供了一条可行途径。其基本思路是将复杂的问题化为多个解决简单小问题的Agent，通过这些Agents的协作，解决超出单一Agent能力的复杂问题。MAS特别适宜于那些能根据空间、时间或功能划分的应用问题。流域水系统管理与调度问题，就具有这样时空可划分的特点，国内外己有部分学者涉足了MAS在跨流域调水管理与仿真[11]、流域洪水预报[12]、水库调度[13]、水资源配置[14]等方面的应用，对MAS在该领域的适用性以及应用进行了有益的探索，并取得了一定的成果。但是，现有的相关研究大多仅局限于信息的组织与利用上，尚未涉及到智能建模和智能决策的层面。
本文拟以流域防洪工程体系联合调度为研究对象，构建基于MAS理论的流域实时防洪智能调度系统框架，探讨防洪系统的分解和“智能”调度系统总体架构的设计，功能性单体Agent的设计，多Agent系统的组织与运行机制，以及不同层级Agent之间的通信模式等关键问题。
1系统总体架构设计
基于MAS的流域实时防洪智能调度系统分为三层：接口层、应用层和支持层（见图1）。系统的每一层由多个相互独立，又并行处理的Agent组成，这些Agent通过相互通信、协作，共同完成本层的系统的任务。
接口层是整个调度系统的外层，用户提出的任务需要经过本层转为相应的系统命令而进入应用层。接口层负责为用户提供一系列的分布并行处理的外部服务：键盘解释命令、语言编译器、文件目录以及与用户有关的系统应用服务，以及负责提供系统与外界环境的接口，将外界环境的实时变化信息（如水库水位、河道水位、各控制节点流量、降雨量等）传送到系统内部。因此本层主要包括负责人机交互的界面Agent，以及负责信息分析、处理和的实时信息Agent。
防洪调度方案范文3
关键词：水利工程; 水库防洪; 调度方式; 分类设计
中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：
引言：
所谓防洪分类调度方式设计, 就是依据不同天气系统所对应的暴雨致洪典型, 设计出不同的防洪调度规则, 克服现行的单套防洪调度规则适应性差的问题, 以便实时调度中选择更加符合实际的可行规则。这一方式对增长洪水预见期, 充分利用洪水资源, 保障防洪安全, 转变现行单套调度规则的设计方法具有一定的理论与实用价值。
水库防洪分类调度方式设计的必要性与可行性
1. 必要性
目前规范规定新建水库的防洪调度方式设计不允许考虑预报信息, 而以实际库水位或入库流量为改变水库下泄流量的判断标准。因水位信息滞后, 往往贻误泄流时机。防洪预报调度方式由于选择洪水预报的累积净雨量或峰前流量等作为改变水库蓄泄的判断指标, 能提前判断发生洪水的量级、频率, 及时变动蓄泄方案, 因此比常规防洪调度方式有很大的改进。但是二者都依据历史资料选取同一个不利暴雨洪水典型, 设计出一套调度规则, 并假定典型暴雨洪水重演时, 按照给出的规则调节洪水, 可满足原设计防洪安全要求。
然而调度实践表明, 不同的天气系统影响的暴雨洪水过程不同, 仅仅选择单一典型暴雨洪水, 设计出一套调度规则, 不能满足不同天气系统的暴雨洪水过程的防洪安全与洪水资源利用要求。我国许多大型水库在防洪调度方式设计时, 也同样暴露出这一问题。因此, 有必要研究水库防洪分类调度方式, 给出多套调度规则, 以应对实际调度中可能发生的各种天气类型暴雨洪水的防洪安全与洪水资源利用问题。
2.可行性
水库防洪分类调度方式设计的重要内容之一, 是从影响暴雨洪水的天气系统成因出发, 将洪水过程聚类, 选出不同类型的洪水典型。这项工作所依据的历史水文气象资料, 主要包括各洪水过程的暴雨时空分布资料及其影响天气系统的海平面、850、750、500 hPa( 百帕) 高空形势分析图。我国水文、气象部门自1951 年至今已积累相应资料, 使水库防洪分类调度方式设计具备了可能性。
水库防洪分类调度方式设计的目的, 是为防洪实时调度阶段提供多套可操作的调度规则, 以应对相应天气类型暴雨洪水的水库防洪安全与洪水资源利用问题。为此, 实时防洪调度中需要回答一个关键问题, 即如何认定面临时刻将发生暴雨洪水的影响天气系统类型。目前, 气象部门采用先进的监测手段, 大型高速计算机, l~ 2 h 内可提供同化产品500 hPa 环流形势图, 并向公众暴雨的影响天气系统类型。若流域洪水预报计算时段为1~3h, 则在实际降雨第一时段末, 或洪水刚起涨时, 便可真实的知道本流域暴雨的影响天气系统类型。依据真实的暴雨洪水天气系统类型选择调度规则, 可以避免天气系统类型预报误差带来的风险; 为了增加预见期, 还可以应用T213、GFS 和MM5 模式间隔6~ 12 h 滚动预报未来24~ 72 h 环流形势变化趋势。这就是说, 可提前6~ 12 h 预知未来暴雨的影响天气系统类型, 这一预见期可为决策者初选调度规则, 制定调度方案提供有利条件。在资料积累、预报水平提高, 及风险分析认定不能增加原防洪设计风险度的基础上, 则可以应用6~ 12 h 预见期, 实施所选调度规则。可见, 水文气象部门多年积累的资料和当代气象科学的新进展, 为水库防洪分类调度方式设计提供了可行性。
水库防洪分类调度方式设计的基本条件与设计步骤
1.基本条件
水库在拟实施防洪分类调度方式设计时, 应根据本水库的具体情况, 具体分析是否具备以下条件。
( 1) 气象部门能够提供识别暴雨影响天气系统类型的信息。这是新建水库防洪分类调度方式设计和已建水库防洪分类预报调度方式设计的首要条件。
( 2) 水、雨情自动测报系统性能可靠、运行稳定, 信息传递畅通率、误码率达到规范要求。这是保证防洪分类调度方式设计成果在实时调度阶段安全实施的必要条件之一。
( 3) 洪水预报方案要达到规范规定的甲、乙级水平。这是设计防洪分类预报调度方式的基础。
( 4) 泄流设备开启关闭要灵活, 水库配备专门技术人员, 与决策机构联系的通讯系统畅通。这是保证各种防洪调度方式设计成果在实时调度阶段安全实施的必要条件。
2.设计的核心内容与步骤
基于水库防洪分类调度方式设计的属性、理念及基本条件, 其设计的核心内容与步骤是:
( 1) 若已建运行多年的水库具备上述五项条件, 则水库防洪分类调度方式修改设计的核心内容是, 针对不同类型天气系统的暴雨洪水典型, 在满足批复设计的防洪安全要求原则下, 推求相应类型的防洪预报调度规则, 为实时调度提供多套预报调度规则选择。目前, 大型且调节性能较高的水库, 按照总量控制原则, 采用逐级调节确定或逐级调节滞后泄流的调洪方法确定预报调度规则的具体指标值。
( 2) 若新建水库具备上述的( 1) 和( 4) 项条件, 则可以实施水库防洪分类调度方式设计, 其核心内容是, 针对不同类型天气系统的暴雨洪水典型, 在满足批复设计的防洪安全要求原则下, 推求相应类型的不考虑洪水预报的防洪调度规则, 为实时调度提供多套防洪调度规则选择。每一类规则可用实际入库流量或库水位作指标, 其设计过程仍按照现行规范要求进行。
分类调度方式设计风险分析
分类调度方式根据影响暴雨洪水的天气系统成因不同, 选择多个不利暴雨洪水典型, 制定出多套调度规则为实时洪水调度方案制定提供选择。就风险源而言, 对于新建水库, 分类调度方式与常规调度方式相比较, 风险来源于实时阶段天气系统的识别。对于修改预报调度方式的已建水库而言, 其风险来源于实时阶段天气系统的识别及洪水预报的误差。根据现代气象预报水平及跟踪监测技术的发展, 气象部门首先可在降雨发生前6h 较准确预报出影响流域降雨的天气系统类型。在降雨发生后1h 即可同化数值分析结果, 给出影响流域降雨的真实天气系统类型。由于流域洪水预报时段通常采用2~ 3h, 即实时调度中, 是在按照实际发生的天气系统进行调度的, 因此, 实时阶段天气系统的识别并没有增加分类调度方式设计的风险。
对新建水库, 由于仍采用实际库水位或入库流量为水库调度规则的判定标准, 因此, 分类调度方式设计的风险不超过原设计调度方式的风险度。对已建水库, 分类调度方式设计的风险仍然是洪水预报的误差。按照实施分类调度方式的条件要求, 当洪水预报精度满足规范要求时, 已建水库的防洪分类调度方式也不增加原设计的风险。水平, 其风险是可以承受的。当然, 为安全, 还可选择实际库水位为水库调度规则的辅助判断指标, 保证水库达到原设计的防洪标准。
结束语：
水库防洪分类调度方式设计的理念与方法, 是对现行调度方式设计所存在的问题而提出的方法,也是气象水文科学发展的必然结果, 对防洪调度理论研究具有科学价值。这种方法与现行的方法的根本差别是能够为实时调度提供多套调度规则, 以应对不同类型天气系统的暴雨洪水, 达到提高防洪能力和充分利用洪水资源的双重目的。
防洪调度方案范文4
关键词：水库防洪调度水资源利用防洪预报调度
中图分类号： P343 文献标识码： A 文章编号：
一、引言
防洪是水库最重要的功能之一，随着气候变化、环境破坏等问题的出现，水库防洪调度面临着越来越艰巨的任务。为了更好的做好防洪调度工作，加强对实际工作的指导，有必要探讨分析水库防洪调度研究现状，并对其发展趋势做出相应的展望。
二、水库防洪调度的任务
要研究水库防洪调度研究现状及趋势，首先有必要正确认识水库防洪调度的任务。水库防洪调度并不属于工程防洪措施的范围，而是属于非工程防洪措施的范畴。它的主要任务包括以下几点：根据水库本身的防洪要求，或者是根据下游防护点的防洪要求，比如防洪标准的设计、防洪的水位特征、下游防护点安全泄量等要求，再结合当地的自然地理特征，当地洪水的特性、防洪工程状况，制定科学合理的调度方式，编制相应的防洪调度规则，在既保证水库安全，又保证下游防洪安全的前提之下，尽可能的多蓄水，多兴修水利工程，以收到最佳的效益。
三、水库防洪调度的特点
对于水库防洪调度，它需要考虑多方面的问题，既需要对水库上下游的防洪矛盾进行综合考虑，还有必要考虑防洪与兴利之间的矛盾。也就是说，水库防洪调度是一项系统和复杂的工作，常常是一个多目标、多属性、多层次、多阶段的比较复杂的决策过程。在进行调度决策的时候，要掌握洪水产生的原因，产生背景，洪水发生和发展的规律，这就是通常所说的洪水的自然属性。此外，还要考虑洪水的社会属性，包括洪水与整个人类社会的关系，洪水对社会、经济、环境、生态等造成的影响。总之，洪水既有自然属性也有社会属性，对人类社会和整个自然界都会产生重要的影响。此外，制约水库防洪调度的因素也是多方面的，包括自然因素、经济、社会、技术、生态等等，这些因素对防洪调度来说，既相互联系，又相互制约。因而，在进行防洪调度决策的时候，需要做好以下几个方面的工作：一方面，需要收集和整理水库所涉及流域的雨水情况，掌握防汛实时信息，掌握防汛预报信息。另一方面，根据所掌握的资料，制定相应的防洪调度方案，并根据具体情况进行优化，然后实施该方案。最后，要在前两项工作的基础上，积极采取措施预防洪水灾害，制定出各种防洪减灾方案，然后，决策者根据自己的经验，做出正确的决策。由于洪水具有随机性的特征，再加上洪水调度比较紧迫，并且，防洪调度是不存在返回操作的，因此，我们可以说，防洪调度的整个过程是十分复杂的，这也增加了防洪调度的难度。
四、水库防洪调度研究现状
在水库防洪调度中，比较常用的调度方法是，采用半经验和半理论结合的方法，在水库防洪能力图的辅助下，再加上防洪调度图的支持，利用这些经验性图表进行调度。在《水库控制运用》和《综合利用水库调度》两本书中，比较详细的介绍了常规的调度方法，在实际工作中，我们可以按照上面的介绍进行操作。在我国，对水库优化调度问题的研究开始于上个世纪60年代，此后，研究成果不断涌现，到80年代之后，已经取得了大量的研究成果，这些研究成果对实际工作具有重要的指导意义。在防洪调度所采用的技术中，主要采用的是传统的优化技术。不过，其它的技术，比如线性规划、非线性规划、动态规划等技术也在水库防洪调度中得到了运用。这些技术有利于水库防洪调度工作的开展，发挥了重要的现实意义。然而，这些技术存在着固有的缺陷和弱点，难以适应实时防洪形势的变化，并且难以模拟调度人员的经验认知。因此，可以说，在水库防洪调度中，理论研究和实际运用还存在和很大的差距，这种情况在实时防洪调度领域表现得更为明显。
五、水库防洪调度发展趋势
在分析了水库防洪调度的任务、特点、研究现状等问题之后，我们将探讨水库防洪调度的发展趋势，下面将从三个方面进行分析。
1、水库防洪调度存在的矛盾。在水库防洪调度中，由于对方面因素的影响，仍然不同程度的存在着一些矛盾，这些矛盾主要表现在以下几个方面。第一、设计与运用的矛盾。在运行阶段有大量水文资料的积累，当水库运行后，这时候的资料加入原设计所依据的水文系列，这样会导致洪水统计参数发生显著的变化，设计洪水也发生变化。在进行洪水调节计算的时候，如果按照原设计确定的汛限水位进行计算的话，往往会超过原设计的最高洪水位，这说明原设计保准偏低。第二、水库安全与下游防洪安全的矛盾。这种情况在水库上游、下游都降暴雨的时候，表现得最为突出，解决该问题的关键是善于把握规律，加强预报工作，确定水库开闸时间，泄流量的大小，把握合理的泄流原则。第三、防洪与兴修水利的矛盾。为保证安全，在汛期不敢蓄水，因而很多水库在汛期无水可蓄。解决该问题的方法是加强了解和预报。
2、水资源利用战略对水库运用的要求分析。在新时期，水库的总体战略包括以下五个方面：饮水安全、防洪安全、粮食生产用水、经济发展用水、生态环境用水。在我国，实现可持续发展面临的一个主要障碍是水资源短缺，同时，水资源短缺也是关系到上述目标能否实现的关键因素。因而，可以说，新时期水资源战略对水库运行的要求是，保证水库防洪安全、最大限度的拦蓄洪水、增加有效蓄水量，提高水资源和水环境的承载能力。因而，充分利用洪水资源，最好水库的防洪调度工作，是水资源可持续利用的重要内容。
3、水库防洪预报的调度。近些年来，水库防洪调度的水平得到了提高，流域水和降水预报也得到了提高，这主要得益于流域水情自动测报系统的建立，气象信息的收集和分析手段的改进，这有利于洪水资源的充分利用。使得设计与实时调度思想更加接近。在我国，防洪预报调度最早实施于上个世纪90年代，实践表明，该方法能够有效的增加洪水资源的利用率，收到良好的效果。在实时调度中，预报净雨信息早于入库洪峰信息，更早于调洪水位信息。根据这一特点，在水库防洪预报调度中，选择前期信息作为水库遭遇洪水量级以及相应泄量的判断指标，这样能够达到提前均匀泄流、所需要的防洪库容较小的效果。
五、结束语
总而言之，防洪是水库最重要的功能之一，做好防洪工作是每个水利水电工作站的重要任务。文章分析了水库防洪调度的任务、特点、研究现状等问题，探讨了水库防洪调度存在的矛盾、水资源利用战略对水库运用的要求，提出了水库防洪预报的调度机制。理论研究和实际工作表明，防洪预报调度具有重要的作用，它能够解决水库规划设计和运行中存在的问题，还能够有效的提高洪水资源的利用效率，是一种行之有效的防洪调度方法。正因为如此，如果条件允许的话，可以设计和实施防洪预报调度，这样能够提高洪水的利用效率，收到良好的效益。
参考文献：
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[4]刘祥军,侯召成.水库防洪调度研究发展趋势[J].水利发展研究,2005(4)
防洪调度方案范文5
关键词：水库调度；系统工程；数学模型
水库调度目前普遍采用的是常规调度方法，是在实测资料的基础上绘制调度图来指导水库的运用，具有简单直观和一定可靠性的优点。但是，由于调度图带有一定的经验性，因而调度结果一般只是可行解而不是最优解。其次，由于调度图的绘制，往往不考虑矩短期或中长期预报，或者即使按某些判别式进行调度，又考虑本时段的预报来水量，所得结果也只是局部最优解而非全周期最优解。至于满足各种约束条件，考虑不同的最优准则，进行库群和水利系统的联合调度，常规调度都存在着不足之处。因此，需要应用系统分析的方法，来研究水库和库群的优化调度。这就是，将单一目标水库或综合利用水库以至库群看成为一个系统，应用系统工程中的某些优化方法，来研究水库优化调度问题。
一、系统与系统分析的基本概念
所谓系统，是指具有相互依赖相互作用关系，在完成特定功能上相互制约相互影响的若干元素所构成的统一的有机整体。
系统具有整体性、相关性、目的性和环境适应性的特性。构成系统的各元素虽然具有不同的性能，但它们不是简单集合，而是统一成为良好功能的整体。任何系统也都不能孤立存在，它必定存在于一定的环境之中。那些具有相互关系的基本单元所构成的统一体的内部就属于系统，而与之有相互作用的其他部分则属于环境（或系统界限）。系统的环境可按事物本身的特性和研究问题的需要而划分其范围和边界。一个系统必然要与外部环境产生特质的、能量的和信息的交换，必须适应环境的变化。
系统本自一般可由输入、转换和输出三个部分组成。系统环境实质上就是系统工作的约束条件。系统在特定环境下对输入进行处理、加工，满足一定的目标而变为输出。
因此，从这个意义上来说，系统又可理解为一个把输入转换为输出的转换机构。
所谓系统分析，是从系统的全局出发，统筹考虑系统内各个组成部分的相互制约关系，力求将和杂的生产问题和社会性现象，用物理方法和数学语言来描述，按照拟定的目标准则，通过模拟技术和最优化方法，从多种比较方案中识别和选取择最优方案。一般包括以下几个阶段，即：明确问题的内容与边界，确定系统的目标；建立数学模型；运用最优化理论和方法对数学模型求解；进行系统评价确定最何必系统方案。
二、水库调度的数学模型及最优化调度的基本内容
运用系统工程的观点和方法来研究水库的调度，就是要在水库柢纽工程的参变数已定的条件下，确定完成任务最多、或发挥作用最大而不利影响最小的优化操作方法。当把水库或库群看作一个系统，则水库及有关建筑物和设备就是系统的各个元素。入库径流就是输入；防洪、发电和灌溉等综合效益就是输出。库容大小，水位变幅，水电站装机容量和下游防洪要求等限制就是环境。当把水库或库群系统的各元素以及输入和输出等通过一定的间化和某些假定后，可用数学形式来描述表达，就可以得到水库调度的数学模型，进而可以采用最优化方法对数学模型求解而还应得最优调度方案。因此，研究水库的最优调度，需要研究入库径流以便拟定输入；需要构作数学模型；需要探讨最优化的求解方法。在此仅对数学模型、最优化准则、目标函数和约束条件作一简介。
（一）水库调度的数学模型。
水库调度的数学模型，通常是由最优化的目标函数和约束条件两部分组成。最优化的目标函数，即最优化问题优化目标的数学表达式，一般以效益或费用的形式表达，而与最优化准则有关。约束条件组反映各种设备能力和运行的各种限制要求。具体而言就是：
1.最优准则。
它是衡量水库运行方式是否达到最优的标准。对于单目标或以某一目标为主的水库，最优准则较为简单。如发电为主水库，可以是在合理满足其他部门用水要求的前提下，电力系统计算支出最小或电力系统总耗煤量最小最小或水电站发电量最多等。对于防洪为主的水库，可以是在合理考虑其他综合利用要求下，削减洪峰后的下泄成灾流量最小或超过安全泄量的加权历时最短等。对于鑫目标水库或复杂的水利系统，则应以综合性指标最优为好，如以国民经济最大或国民经济费用最小等。
2.目标函数。
目标数的一般表达形式为
Z=Maxf（xi、si、pk） （1―1）
式中xi―决策变量；
Si―状态变量；
Pk―系统参数。
目标函数取极大化（Max）或极小化（Max），依拟定的准则而定。当以效益为标准时，取极大化。当以成本或费用为标准时，取极小化。具体而言，需视目标准则而定。如水电系统以水电站群总发电量最大为最优准则时，目标函数就可写为：
Z=Max∑∑Eit
式中Eit―表示第t时间取第i个水电站的发电量。
3.约束条件组。
水库调度中的约束条件，一般有水库蓄水量（或蓄水位）的限制，水库泄水能力的限制，水电站装机容量的限制，水库及下游防洪要求限制和水量与电量平衡的限制等。通常以数学函数方程表示，组合成一组约束方程组。
水库调度的目标函数和约束方程组组成的数学模型，按照输入输出的不同，目标函数和约束条件的差异，又可分为静态模型和动态模型、确定性模型和随机模型、线性模型和非线性模型。当系统变化与时间进程无关时，就称为静态模型；当在一定的时空范围内，变量和参数均采用确定值，通过优化求得的效益指标也是确定值时，这就是确定性模型。而当考虑某些变量的不确定性作为随机变量处理，因而优化所得的效益只能是期望效益的就是随机模型。当模型中所有数学主程都是线性时，就是线性模型；当模型中的全部或部分数学方程是非线性的时候就是非线性模型。
防洪调度方案范文6
黄河天桥水电站位于黄河大北干流，上游距万家寨水利枢纽95km，下游8km处左岸为山西省保德县县城，右岸为陕西省府谷县县城。电站建于1976年，为河床式径流调峰电站，以发电为主，兼有防洪、排凌功能，装机容量12．8万kW。大坝以上流域面积403877km2，万家寨水利枢纽至天桥大坝区间流域面积9064km2，多年平均实测径流量267亿m3，建库前实测洪水10700m3／s（1972年），相应皇甫川洪水8400m3／s，调查历史最大洪峰流量13000m3／s（1945年），建厂以来发生最大洪峰流量14300m3／s（1989年7月21日）。区间主要支流有皇甫川，其次为清水川、县川河。区间流域建有水情自动测报系统，下设29个水雨情测站点。1998年8月以前由山西省电力局主管，现在由山西省地方电力公司管理。
天桥水电站枢纽由厂房、泄洪闸、重力坝、土坝、导墙、岸墙、变电站组成。枢纽轴线总长752．1m，其中：左岸重力坝长132m，厂房段118．4m，泄洪闸段113m，重力坝段58．7m，右岸土坝长330m，厂房段坝顶高程838．0m，土坝最大坝高42m，坝顶高程836．0m，防浪墙顶高程836．8m。
2存在问题
2．1防洪标准偏低
由于建设于时代，原枢纽设计防洪标准为百年一遇洪水，未考虑校核标准，不能满足规范要求的百年一遇设计、五百年一遇校核防洪标准。1995年经原电力部大坝安全监测中心组织专家论证，确认天桥大坝为严重病险坝。因此，天桥水电站目前是带病运行，冒险度汛。如遇超百年一遇的洪水，就可能发生垮坝的恶性事故，危及下游两县人民生命财产的安全。
2．2调节功能锐减
原设计总库容6600万m3，由于淤积，目前库容仅剩1400万m3。库区淤积量已达总库容的80％，调节功能锐减。
2．3黄石崖沟洪水威胁厂房
左岸坝后保德县黄石崖沟出口正对电站厂房和变电站。1995年7月21日，沟内降暴雨，洪水冲倒厂房挡水墙和35kV铁塔并造成一人死亡。目前沟内有低标准的小水库和淤地坝若干座，沟口修公路弃碴堵塞河道，一旦沟内发生洪水，很可能造成库、坝连锁性溃决，形成更大的次生洪水，冲毁变电站，造成全厂停电，泄洪设施将失去启闭电源，枢纽安全很难保证。
2．4下游河道泄流不畅
目前保德、府谷两县城的安全防洪能力分别为10000m3／s和12000m3／s，当百年一遇洪水入库时，电站下泄流量14800m3／s，加上孤山川洪水顶托，河道水位将达818．1m，两县城街道水深可达2m左右。如遇更大洪水还可能造成壅水倒灌厂房的严重后果。
2．5水工建筑物存在隐患
泄洪闸门设计制造存在质量问题，大坝下游护坦冲刷破坏，水下设施年久失修。
2．6与万家寨枢纽联合调度问题
1999年2月17日万家寨大流量泄流，冲开下游河段积冰，并在天桥库区堆积成坝，冰坝冲垮后形成4000m3／s的人造凌峰，坝前水位达835．9m，几乎造成土坝溢流的特大险情，如果汛期区间洪水遭遇万家寨大流量泄洪，天桥水电站有可能造成灾难性后果。因此，实现两库联合调度对于天桥水电站的安全极为重要。
3洪水调度
调度原则：汛期发电服从防洪安全和库区冲淤，在确保枢纽安全和冲淤的前提下，兼顾下游防洪，尽量避免发生人造洪峰。天桥电站现达防洪标准百年一遇，其洪峰流量15600m3／s，最大下泄流量14800m3／s，坝前最高水位835．1m。汛限水位830m。汛期为6月15日至10月中旬，划分为4个时段，各时段的控制运用指标（见表1）。发生超百年一遇洪水后，按原设计运用方案右岸土坝自溃泄洪。
4减灾措施
天桥水电站的防护目标：一是电站自身安全，二是下游保德、府谷两县城。
4．1加强工程管理，提高洪水预报水平
按照《水库大坝安全管理条例》，要加强工程管理，提高人员素质和工程管理水平。更新改造水情自动化测报系统，以便提高区间洪水测报精度，加大洪水预见期，为万家寨关闸错峰和天桥电站的预泄腾空争取时间。此外汛期通过呼和浩特市测雨雷达信息传输系统向天桥水电站传送区域降雨信息。
4．2制定联合调度方案
在现有条件下，与万家寨枢纽管理局和有关单位协商联系，成立两枢纽联合调度机构，制订联合调度方案，对凌汛、防洪及水量的利用进行统一调度。
4．3进行枢纽工程除险加固
目前正对黄石崖沟口进行拓宽疏通、边坡混凝土防护，改建入厂公路桥和黄石崖沟出口保河公路桥等，以加大沟口泄洪能力，保护厂房安全。同时由省计委牵头，省地方电力公司负责，省水利厅协助进行前期工作的协调筹备。
