洪水调节旨在在保障大坝安全的基础上,最小化洪灾损失并最大化电站发电效益。这一过程是大坝安全监测和评估的关键组成部分。对洪水调节模型的研究有助于提升电站的安全经济运营水平和管理决策的质量,同时发挥水电站在流域防洪救灾中的重要功能。
洪水是一种自然灾害,对人类生命和财产构成严重威胁。通过修建水库来调控洪水,将其转化为有益资源,是流域防洪救灾的重要方法之一。然而,由于洪水的不确定性和多种影响因素,长期预测难度较大。洪水调度决策复杂,牵涉广泛,时效性较强。如果决策不当,可能会导致人为制造的洪水,甚至可能导致大坝决堤,其后果可能非常严重。
水库具备发电、灌溉、防洪和
航运等多种功能。为了实现水库综合效益的最大化,在汛期洪水优化调度时应遵循以下原则:首先,确保大坝安全;其次,保护下游免受洪水侵袭;再次,确保上游防洪安全;最后,尽可能增加发电效益。针对这些目标,可以将水库划分成三个区域,并分别采用不同的调度策略。
位于防洪限制水位以下的区域,其调度策略是在满足下游防洪和
航运需求的同时,最大程度地提高水电站的发电量。
高于防洪高水位的区域,其调度策略是按照入库流量或最大泄水能力排放洪水,以维持库水位稳定或尽可能少地上升,即库水位最低原则。在这个区域内,洪水调度的主要目的是确保大坝安全。通过对多个目标的综合利用水库进行洪水优化调度的问题简化为单一目标优化调度问题,使得解决变得更加容易。由于在汛期水库主要面对的是区域二和区域三的洪水,因此我们将重点关注这两个区域的洪水优化调度模型及其解决方案。