水库防洪调度讲座6h.ppt

水库防洪调度讲座水库防洪调度讲座河海大学水文水资源学院河海大学水文水资源学院王建群王建群1395100440613951004406QQ:609611025QQ:6096110251汇报提纲水库调度方式水库调度方式水库调度方式水库调度方式防洪标准防洪标准防洪标准防洪标准水库特征水库特征水库特征水库特征调洪演算原理调洪演算原理调洪演算原理调洪演算原理防洪调度方式防洪调度方式防洪调度方式防洪调度方式洪水判别条件洪水判别条件洪水判别条件洪水判别条件分期洪水调度分期洪水调度分期洪水调度分期洪水调度动库容调洪动库容调洪动库容调洪动库容调洪 坝址洪水与入库洪水坝址洪水与入库洪水坝址洪水与入库洪水坝址洪水与入库洪水防洪库容动态控制防洪库容动态控制防洪库容动态控制防洪库容动态控制水库群防洪调度水库群防洪调度水库群防洪调度水库群防洪调度水库防洪优化调度水库防洪优化调度水库防洪优化调度水库防洪优化调度水库应急调度水库应急调度水库应急调度水库应急调度调度规则编制调度规则编制调度规则编制调度规则编制水库防洪调度系统介绍水库防洪调度系统介绍水库防洪调度系统介绍水库防洪调度系统介绍2防洪调度方式：防洪调度方式：可分为水库对下游无防洪任务和有防洪可分为水库对下游无防洪任务和有防洪任务两类任务两类 兴利调度方式：兴利调度方式：包括灌溉、发电、供水、航运等方面包括灌溉、发电、供水、航运等方面 综合利用调度方式：综合利用调度方式：承担防洪、兴利两种以上水利任务承担防洪、兴利两种以上水利任务的水库的调度方式，除了考虑以上所述防洪、兴利的调的水库的调度方式，除了考虑以上所述防洪、兴利的调度方式之外，还要着重研究处理防洪与兴利的结合及兴度方式之外，还要着重研究处理防洪与兴利的结合及兴利各任务之间结合的问题利各任务之间结合的问题 1、水库调度方式3其它方面的要求：其它方面的要求：防凌调度方式防凌调度方式 减於调度方式减於调度方式 生态环境调度生态环境调度1、水库调度方式4关于三峡大坝的防洪能力的报道：关于三峡大坝的防洪能力的报道：2、防洪标准第一篇新闻稿发于第一篇新闻稿发于20032003年年6 6月，声称三峡大坝月，声称三峡大坝“固若金汤，可固若金汤，可以抵挡万年一遇洪水以抵挡万年一遇洪水”；四年后的第二篇稿，则将该数字改；四年后的第二篇稿，则将该数字改成了成了“千年一遇千年一遇”；而在；而在20082008年年1010月发布的新闻里，标题又月发布的新闻里，标题又变为变为“三峡大坝可抵御百年一遇特大洪水三峡大坝可抵御百年一遇特大洪水”；到了；到了上周二上周二（20102010年年7 7月月2222日），央视的一篇题为日），央视的一篇题为三峡蓄洪能力有限三峡蓄洪能力有限的稿件呼吁公众的稿件呼吁公众“勿把希望全寄托在大坝上勿把希望全寄托在大坝上”。5水库防洪问题与防洪标准：保下游：保下游：下游防洪安全、安全泄量、设计洪水、下游防洪安全、安全泄量、设计洪水、防洪标准防洪标准保大坝：保大坝：设计洪水、校核洪水设计洪水、校核洪水保上游：保上游：库区淹没库区淹没2、防洪标准6死水位：死水位：水库实际运用的允许最低水位。水库实际运用的允许最低水位。死库容：死库容：死水位以下库容。死水位以下库容。3、水库特征7正常蓄水位：正常蓄水位：在正常运行条件下，为了满足兴利部门正常用水，水在正常运行条件下，为了满足兴利部门正常用水，水库在丰水期末允许蓄到的最高水位。库在丰水期末允许蓄到的最高水位。兴利库容：兴利库容：死水位与正常蓄水位之间的库容。死水位与正常蓄水位之间的库容。3、水库特征8水库的调洪作用：水库的调洪作用：3、水库特征水库调洪示意图9有下游防洪任务有下游防洪任务保下游保下游3、水库特征10防洪限制水位：防洪限制水位：在汛前应放空保持的水位在汛前应放空保持的水位防洪高水位、防洪库容：防洪高水位、防洪库容：保下游保下游3、水库特征113、水库特征超过下游防洪标准超过下游防洪标准保大坝保大坝12设计洪水位：设计洪水位：保大坝保大坝校核洪水位：校核洪水位：保大坝保大坝3、水库特征134、调洪演算原理在入库洪水过程已知的情况下，水库的洪水调节计算原理，在入库洪水过程已知的情况下，水库的洪水调节计算原理，就是求解方程组：就是求解方程组：144、调洪演算原理15水量平衡方程变形：水量平衡方程变形：4、调洪演算原理164、调洪演算原理左边左边左边左边=8656=8656设设Z2=22则：则：由泄洪能力曲线知由泄洪能力曲线知Qo2=105.1;由库容曲线知由库容曲线知V2=0.61亿亿m3;右边右边=V2/dt+Qo2/2=8525左边左边174、调洪演算原理184、调洪演算原理194、调洪演算原理204、调洪演算原理21调洪演算核心程序4、调洪演算原理22入库洪水计算入库洪水计算入库洪水计算入库洪水计算4、调洪演算原理23入库洪水计算入库洪水计算入库洪水计算入库洪水计算4、调洪演算原理24入库洪水计算入库洪水计算入库洪水计算入库洪水计算4、调洪演算原理25防洪调度关键问题合适的调度方式选择：合适的调度方式选择：固定泄量，补偿调节，分级固定泄量，补偿调节，分级洪水调度；预报调度，完全补偿，经验补偿。洪水调度；预报调度，完全补偿，经验补偿。调度的判别条件确定：调度的判别条件确定：选择根据库水位、入库流量、选择根据库水位、入库流量、净雨量等，确定入库洪水标准。净雨量等，确定入库洪水标准。防洪特征水位及下泄量等指标计算防洪特征水位及下泄量等指标计算调度规则确定调度规则确定5、防洪调度方式26防洪调度方式固定泄量（一级或多级）：固定泄量（一级或多级）：当来水不超过下游防洪标准时：当来水不超过下游防洪标准时：按固定泄量下泄按固定泄量下泄当来水超过下游防洪标准时：当来水超过下游防洪标准时：敞敞 泄泄5、防洪调度方式27固定泄量调度例子：陆水水库陆水水库陆水水库陆水水库5、防洪调度方式28固定泄量调度例子：山口水库山口水库山口水库山口水库（讷谟尔河讷谟尔河讷谟尔河讷谟尔河）5、防洪调度方式该该该该调调调调度度度度规规规规则则则则有有有有何何何何问问问问题题题题？295、防洪调度方式补偿调节关键问题：关键问题：关键问题：关键问题：（1 1）区间洪水预报；）区间洪水预报；）区间洪水预报；）区间洪水预报；（2 2）洪水逆向演算。）洪水逆向演算。）洪水逆向演算。）洪水逆向演算。305、防洪调度方式补偿调节采用的条件：补偿调节采用的条件：（1）洪水传播时间：洪水传播时间：水库泄流到达防洪控制水库泄流到达防洪控制点的传播时间小于区间洪水预见期。点的传播时间小于区间洪水预见期。（2）洪水预报精度：洪水预报精度：区间洪水预报精度高区间洪水预报精度高（3）相应于下游防洪标准重现期的）相应于下游防洪标准重现期的区间洪峰区间洪峰流量流量必须小于防洪控制点的必须小于防洪控制点的允许泄量允许泄量315、防洪调度方式经验调度方式（1）错峰调度法：错峰调度法：水库留出一定的错峰库容水库留出一定的错峰库容调节洪水，将入库洪峰与区间洪峰调节洪水，将入库洪峰与区间洪峰“错开错开”。（2）固定区间典型洪水补偿法：固定区间典型洪水补偿法：区间洪水一区间洪水一起涨，就认为区间设计洪水重现。起涨，就认为区间设计洪水重现。325、防洪调度方式经验调度方式新安江新安江富春江富春江钱塘江钱塘江兰兰兰兰江江江江336、洪水判别条件（1）库水位）库水位（2）入库流量）入库流量（3）一定时段的降雨量）一定时段的降雨量（4）峰前蓄水量）峰前蓄水量346、洪水判别条件库水位判别条件桃山水库桃山水库桃山水库桃山水库（松花江流域）（松花江流域）（松花江流域）（松花江流域）35山口水库山口水库山口水库山口水库（松花江流域）（松花江流域）（松花江流域）（松花江流域）6、洪水判别条件入库流量判别条件问题：问题：问题：问题：如何得如何得如何得如何得到入库到入库到入库到入库流量？流量？流量？流量？36 一定时段的降雨量判别条件6、洪水判别条件当雨前水位达到汛限水当雨前水位达到汛限水位位164.0m，发生发生发生发生5050年年年年一遇以下的洪水、一遇以下的洪水、一遇以下的洪水、一遇以下的洪水、2424小小小小时净雨量小于时净雨量小于时净雨量小于时净雨量小于228.8mm228.8mm（降雨量小于（降雨量小于（降雨量小于（降雨量小于297mm297mm）时，）时，）时，）时，预计最高预计最高水位不超过水位不超过164.21m，闸，闸门最大开高门最大开高=3.0,最大最大泄量小于安全泄量泄量小于安全泄量800m3/s。377、分期洪水调度各时期降雨成因不同，因而各时期洪水的特性各时期降雨成因不同，因而各时期洪水的特性与大小各异。与大小各异。将汛期划分为若干个调度期，不同的调度期采将汛期划分为若干个调度期，不同的调度期采用不同的汛限水位和调度方式。用不同的汛限水位和调度方式。387、分期洪水调度397、分期洪水调度东东东东周周周周水水水水库库库库防防防防洪洪洪洪调调调调度度度度方方方方案案案案大汶河大汶河大汶河大汶河407、分期洪水调度417、分期洪水调度428、动库容调洪动库容是回水水面与坝前水位水平面之间的楔形水库容积。动库容是回水水面与坝前水位水平面之间的楔形水库容积。动库容是回水水面与坝前水位水平面之间的楔形水库容积。动库容是回水水面与坝前水位水平面之间的楔形水库容积。439、坝址洪水与入库洪水区别：区别：区别：区别：白山水库建成后，白山水库入库洪水峰现时间白山水库建成后，白山水库入库洪水峰现时间白山水库建成后，白山水库入库洪水峰现时间白山水库建成后，白山水库入库洪水峰现时间较坝址洪水提前较坝址洪水提前较坝址洪水提前较坝址洪水提前4 46h6h6h6h4410、防洪库容动态控制水库调度存在的问题实例潘家口水库潘家口水库 根据潘家口水库调度运用资料分析，根据潘家口水库调度运用资料分析，根据潘家口水库调度运用资料分析，根据潘家口水库调度运用资料分析，19961996年和年和年和年和19981998年属丰水年，由于受水年属丰水年，由于受水年属丰水年，由于受水年属丰水年，由于受水库汛期汛限水位的限制，库汛期汛限水位的限制，库汛期汛限水位的限制，库汛期汛限水位的限制，19961996年弃水年弃水年弃水年弃水22.922.9亿亿亿亿mm3 3 、19981998年弃水年弃水年弃水年弃水8.98.9亿亿亿亿mm3 3 ，而且，而且，而且，而且弃水绝大部分发生在主汛期。弃水绝大部分发生在主汛期。弃水绝大部分发生在主汛期。弃水绝大部分发生在主汛期。19971997年年年年属大旱年，属大旱年，属大旱年，属大旱年，19991999年年年年20032003年滦河流域年滦河流域年滦河流域年滦河流域连续干旱，造成水库三次动用死库容连续干旱，造成水库三次动用死库容连续干旱，造成水库三次动用死库容连续干旱，造成水库三次动用死库容向天津市供水。向天津市供水。向天津市供水。向天津市供水。4510、防洪库容动态控制 要实现汛期暴雨洪水资源的有效利用，关键地要实现汛期暴雨洪水资源的有效利用，关键地要实现汛期暴雨洪水资源的有效利用，关键地要实现汛期暴雨洪水资源的有效利用，关键地是要解决两个方面的问题：是要解决两个方面的问题：是要解决两个方面的问题：是要解决两个方面的问题：对汛期进行合理分期，分别确定各个分期的汛限水位对汛期进行合理分期，分别确定各个分期的汛限水位对汛期进行合理分期，分别确定各个分期的汛限水位对汛期进行合理分期，分别确定各个分期的汛限水位 汛期实行动态水位控制运用汛期实行动态水位控制运用汛期实行动态水位控制运用汛期实行动态水位控制运用水库规划设计层面的问题水库实时调度层面的问题46Reallocating Storage 美国学者美国学者美国学者美国学者R.WurbsR.Wurbs等人在上世纪等人在上世纪等人在上世纪等人在上世纪8080年代对水库库容的年代对水库库容的年代对水库库容的年代对水库库容的再分配问题进行了一系列的研究。再分配问题进行了一系列的研究。再分配问题进行了一系列的研究。再分配问题进行了一系列的研究。WurbsWurbs等人认为水库库等人认为水库库等人认为水库库等人认为水库库容应该根据对水资源的需求和洪灾风险的变化来重新评估和容应该根据对水资源的需求和洪灾风险的变化来重新评估和容应该根据对水资源的需求和洪灾风险的变化来重新评估和容应该根据对水资源的需求和洪灾风险的变化来重新评估和进行合理调整，比如提高了河道宣泄洪水的能力，实施了洪进行合理调整，比如提高了河道宣泄洪水的能力，实施了洪进行合理调整，比如提高了河道宣泄洪水的能力，实施了洪进行合理调整，比如提高了河道宣泄洪水的能力，实施了洪泛区强制管理规则等，此时水库部分防洪库容可以转换成兴泛区强制管理规则等，此时水库部分防洪库容可以转换成兴泛区强制管理规则等，此时水库部分防洪库容可以转换成兴泛区强制管理规则等，此时水库部分防洪库容可以转换成兴利库容。另外还应该充分利用河川径流季节性变化规律来合利库容。另外还应该充分利用河川径流季节性变化规律来合利库容。另外还应该充分利用河川径流季节性变化规律来合利库容。另外还应该充分利用河川径流季节性变化规律来合理确定不同时期水库的防洪控制水位与兴利蓄水位。理确定不同时期水库的防洪控制水位与兴利蓄水位。理确定不同时期水库的防洪控制水位与兴利蓄水位。理确定不同时期水库的防洪控制水位与兴利蓄水位。国外利用汛期洪水资源利用实例国外利用汛期洪水资源利用实例10、防洪库容动态控制水库规划设计层面的问题47 当对水库防洪库容作小幅调整后，不会改变水库下游防洪标准当对水库防洪库容作小幅调整后，不会改变水库下游防洪标准当对水库防洪库容作小幅调整后，不会改变水库下游防洪标准当对水库防洪库容作小幅调整后，不会改变水库下游防洪标准时，可以考虑将这部分小幅防洪库容转为其它用途。时，可以考虑将这部分小幅防洪库容转为其它用途。时，可以考虑将这部分小幅防洪库容转为其它用途。时，可以考虑将这部分小幅防洪库容转为其它用途。当水库下游洪泛区土地利用方式发生改变或新增了辅助防洪保护当水库下游洪泛区土地利用方式发生改变或新增了辅助防洪保护当水库下游洪泛区土地利用方式发生改变或新增了辅助防洪保护当水库下游洪泛区土地利用方式发生改变或新增了辅助防洪保护措施后，可以考虑重新调整防洪库容。措施后，可以考虑重新调整防洪库容。措施后，可以考虑重新调整防洪库容。措施后，可以考虑重新调整防洪库容。通过水文分析，发现水库设计时确定的防洪库容过大时，可以考通过水文分析，发现水库设计时确定的防洪库容过大时，可以考通过水文分析，发现水库设计时确定的防洪库容过大时，可以考通过水文分析，发现水库设计时确定的防洪库容过大时，可以考虑将部分防洪库容调整为兴利库容。虑将部分防洪库容调整为兴利库容。虑将部分防洪库容调整为兴利库容。虑将部分防洪库容调整为兴利库容。当某个水库所在流域又兴建了新的水库，新水库的防洪能力可以当某个水库所在流域又兴建了新的水库，新水库的防洪能力可以当某个水库所在流域又兴建了新的水库，新水库的防洪能力可以当某个水库所在流域又兴建了新的水库，新水库的防洪能力可以替代（或部分代替）替代（或部分代替）替代或部分代替）替代（或部分代替）现现现现存水库的防洪任务时，可以考虑调整现存水存水库的防洪任务时，可以考虑调整现存水存水库的防洪任务时，可以考虑调整现存水存水库的防洪任务时，可以考虑调整现存水库防洪库容。库防洪库容。库防洪库容。库防洪库容。在以下四种情况下，部分防洪库容可以变更为兴利库容：在以下四种情况下，部分防洪库容可以变更为兴利库容：在以下四种情况下，部分防洪库容可以变更为兴利库容：在以下四种情况下，部分防洪库容可以变更为兴利库容：Reallocating Storage国外利用汛期洪水资源利用实例国外利用汛期洪水资源利用实例10、防洪库容动态控制水库规划设计层面的问题48一次防洪调度中防洪和兴利的结合：一次防洪调度中防洪和兴利的结合：预报预泄、利用预泄水量增加发电效益；预报预泄、利用预泄水量增加发电效益；预报预泄、利用预泄水量增加发电效益；预报预泄、利用预泄水量增加发电效益；利用预报，减缓水库消落到汛限水位的速度，利用预报，减缓水库消落到汛限水位的速度，利用预报，减缓水库消落到汛限水位的速度，利用预报，减缓水库消落到汛限水位的速度，尽量减少弃水、多发电；尽量减少弃水、多发电；尽量减少弃水、多发电；尽量减少弃水、多发电；与汛末蓄水相结合。与汛末蓄水相结合。与汛末蓄水相结合。与汛末蓄水相结合。10、防洪库容动态控制4910、防洪库容动态控制预报预泄，减少预留防洪库容：预报预泄，减少预留防洪库容：预报预泄，减少预留防洪库容：预报预泄，减少预留防洪库容：V1-V1-V1-V1-预腾库容预腾库容预腾库容预腾库容V2-V2-V2-V2-不考虑预腾库容所需的防洪不考虑预腾库容所需的防洪不考虑预腾库容所需的防洪不考虑预腾库容所需的防洪 库容库容库容库容V2-V1V2-V1V2-V1V2-V1为实际所需防洪库容。为实际所需防洪库容。为实际所需防洪库容。为实际所需防洪库容。5010、防洪库容动态控制利用预报，减缓水库消落到汛限水位的速度：利用预报，减缓水库消落到汛限水位的速度：利用预报，减缓水库消落到汛限水位的速度：利用预报，减缓水库消落到汛限水位的速度：退水控制方法退水控制方法退水控制方法退水控制方法：1.1.求汛限水位动态控制域上限：求汛限水位动态控制域上限：求汛限水位动态控制域上限：求汛限水位动态控制域上限：2.2.实时运行时实时运行时实时运行时实时运行时：（1 1）预报大雨：在有效预见期内将库水位降至汛限水位（动态控制域下限）；）预报大雨：在有效预见期内将库水位降至汛限水位（动态控制域下限）；）预报大雨：在有效预见期内将库水位降至汛限水位（动态控制域下限）；）预报大雨：在有效预见期内将库水位降至汛限水位（动态控制域下限）；（2 2）预报无雨：在有效预见期内将库水位蓄在汛限水位动态控制域上限；）预报无雨：在有效预见期内将库水位蓄在汛限水位动态控制域上限；）预报无雨：在有效预见期内将库水位蓄在汛限水位动态控制域上限；）预报无雨：在有效预见期内将库水位蓄在汛限水位动态控制域上限；（3 3）预报中小雨：在有效预见期内将库水位蓄在汛限水位动态控制域内。）预报中小雨：在有效预见期内将库水位蓄在汛限水位动态控制域内。）预报中小雨：在有效预见期内将库水位蓄在汛限水位动态控制域内。）预报中小雨：在有效预见期内将库水位蓄在汛限水位动态控制域内。5110、防洪库容动态控制与汛末蓄水相结合：与汛末蓄水相结合：与汛末蓄水相结合：与汛末蓄水相结合：1.1.目标目标目标目标：汛末蓄满汛末蓄满汛末蓄满汛末蓄满2.2.汛末蓄水策略汛末蓄水策略汛末蓄水策略汛末蓄水策略：（1 1）逐步抬高蓄水位逐步抬高蓄水位逐步抬高蓄水位逐步抬高蓄水位；（2 2）？（3 3）？5211、水库群防洪调度水库群的结构：水库群的结构：水库群的结构：水库群的结构：53水库群自身安全调度原则：水库群自身安全调度原则：水库群自身安全调度原则：水库群自身安全调度原则：（1 1）若水库）若水库A A的设计标准较高、水库的设计标准较高、水库B B的设计标准较的设计标准较低：低：在拟定水库在拟定水库在拟定水库在拟定水库A A A A的防洪调度方案时，应尽可能考虑水的防洪调度方案时，应尽可能考虑水的防洪调度方案时，应尽可能考虑水的防洪调度方案时，应尽可能考虑水库库库库B B B B的安全。的安全。的安全。的安全。在拟定水库在拟定水库在拟定水库在拟定水库B B B B的防洪调度方案时，可考虑水库的防洪调度方案时，可考虑水库的防洪调度方案时，可考虑水库的防洪调度方案时，可考虑水库A A A A的的的的调洪作用。调洪作用。调洪作用。调洪作用。11、水库群防洪调度54例如：白山、丰满水库群例如：白山、丰满水库群11、水库群防洪调度55水库群自身安全调度原则：水库群自身安全调度原则：水库群自身安全调度原则：水库群自身安全调度原则：（2 2）若水库）若水库A A的设计标准较低、水库的设计标准较低、水库B B的设计标准较的设计标准较高：高：在拟定水库在拟定水库在拟定水库在拟定水库B B B B的保坝措施中，应考虑水库的保坝措施中，应考虑水库的保坝措施中，应考虑水库的保坝措施中，应考虑水库A A A A可能失可能失可能失可能失事的影响。事的影响。事的影响。事的影响。在拟定水库在拟定水库在拟定水库在拟定水库A A A A的防洪调度方案时，应落实切实可行的防洪调度方案时，应落实切实可行的防洪调度方案时，应落实切实可行的防洪调度方案时，应落实切实可行的保坝措施，防止溃坝对水库的保坝措施，防止溃坝对水库的保坝措施，防止溃坝对水库的保坝措施，防止溃坝对水库B B B B造成连锁反应。造成连锁反应。造成连锁反应。造成连锁反应。11、水库群防洪调度56例如：三门峡、小浪底水库群例如：三门峡、小浪底水库群11、水库群防洪调度三门峡水库自身防洪标准低三门峡水库自身防洪标准低三门峡水库自身防洪标准低三门峡水库自身防洪标准低小浪底水库自身防洪标准高小浪底水库自身防洪标准高小浪底水库自身防洪标准高小浪底水库自身防洪标准高三门峡水库汛期敞泄运用、三门峡水库汛期敞泄运用、三门峡水库汛期敞泄运用、三门峡水库汛期敞泄运用、不承担下游防洪任务，小浪不承担下游防洪任务，小浪不承担下游防洪任务，小浪不承担下游防洪任务，小浪底水库补偿调度、承担下游底水库补偿调度、承担下游底水库补偿调度、承担下游底水库补偿调度、承担下游防洪任务。防洪任务。防洪任务。防洪任务。57水库群为下游防洪的调度方式：水库群为下游防洪的调度方式：水库群为下游防洪的调度方式：水库群为下游防洪的调度方式：1、水库群防洪库容的分配、水库群防洪库容的分配（1）总库容的确定：）总库容的确定：V总总=（1.11.3）Vc（2）各水库必须承担的防洪库容的确定：）各水库必须承担的防洪库容的确定：假定假定C处发生设计洪水，处发生设计洪水，AC区间同频率，区间同频率，A库不泄库不泄洪，求洪，求VB；同样求；同样求VA；（3）公共防洪库容：）公共防洪库容：V共共=V总总-VA-VB11、水库群防洪调度58水库群为下游防洪的调度方式：水库群为下游防洪的调度方式：水库群为下游防洪的调度方式：水库群为下游防洪的调度方式：1、水库群防洪库容的分配、水库群防洪库容的分配（4）公共防洪库容分配公共防洪库容分配：按各库蓄洪抵偿系数分配按各库蓄洪抵偿系数分配按总兴利效益最大化原则分配按总兴利效益最大化原则分配水库群调洪演算复核水库群调洪演算复核11、水库群防洪调度59水库群为下游防洪的调度方式：水库群为下游防洪的调度方式：水库群为下游防洪的调度方式：水库群为下游防洪的调度方式：2、水库群防洪调度方式、水库群防洪调度方式（1）固定下泄量方式：）固定下泄量方式：根据拟定的各水库的防洪库容，分别根据拟定的各水库的防洪库容，分别规定各库的判别条件及其下泄流量。规定各库的判别条件及其下泄流量。11、水库群防洪调度60水库群为下游防洪的调度方式：水库群为下游防洪的调度方式：水库群为下游防洪的调度方式：水库群为下游防洪的调度方式：2、水库群防洪调度方式、水库群防洪调度方式（2）补偿调度方式：）补偿调度方式：关键：确定水库的补偿次序。关键：确定水库的补偿次序。先后补偿法：适用于两库洪水同步性好、先后补偿法：适用于两库洪水同步性好、区间洪水比重大、防洪库容差别较大。区间洪水比重大、防洪库容差别较大。相机补偿法：适用于两库洪水比重相当、相机补偿法：适用于两库洪水比重相当、同步性差。同步性差。11、水库群防洪调度61水库群为下游防洪的调度方式：水库群为下游防洪的调度方式：水库群为下游防洪的调度方式：水库群为下游防洪的调度方式：3、梯级水库防洪调度方式、梯级水库防洪调度方式（1）根据）根据C处洪水情况，先由处洪水情况，先由A库进行补库进行补偿调节，再由偿调节，再由B库进行补偿调节。库进行补偿调节。（2）若）若A库和库和AB区间同时遭遇较大洪水，区间同时遭遇较大洪水，则在有较准确的预报情况下，也可均匀分则在有较准确的预报情况下，也可均匀分担蓄洪量。担蓄洪量。11、水库群防洪调度6212、防洪优化调度水库的防洪任务和最优准则：水库的防洪任务和最优准则：水库的防洪任务和最优准则：水库的防洪任务和最优准则：1、防洪任务：保下游、保大坝、兼顾上游、防洪任务：保下游、保大坝、兼顾上游最大消峰准则最大消峰准则最短成灾历时准则最短成灾历时准则最小洪灾损失准则最小洪灾损失准则最大防洪安全准则最大防洪安全准则 2、最优准则：、最优准则：631、目标函数、目标函数按最大削峰准则按最大削峰准则12、防洪优化调度641、目标函数、目标函数按最大削峰准则按最大削峰准则12、防洪优化调度651、目标函数、目标函数按最大防洪安全准则按最大防洪安全准则12、防洪优化调度662、约束条件、约束条件水量平衡约束水量平衡约束 水库最高水位约束水库最高水位约束 调度期末水位约束调度期末水位约束 水库泄流能力约束水库泄流能力约束 出库流量变幅约束出库流量变幅约束 12、防洪优化调度673、求解方法、求解方法线性规划法，近似线性规划法，近似 动态规划法，近似动态规划法，近似进化算法，随机试验进化算法，随机试验12、防洪优化调度68实例：黄河中下游实例：黄河中下游实例：黄河中下游实例：黄河中下游5 5库库库库12、防洪优化调度69水量平衡约束水量平衡约束 水库最高水位约束水库最高水位约束 调度期末水位约束调度期末水位约束 水库泄流能力约束水库泄流能力约束 出库流量变幅约束出库流量变幅约束 约束条件：约束条件：约束条件：约束条件：12、防洪优化调度70求解方法：求解方法：求解方法：求解方法：采用轮库法和粒子群法相结合的方法：采用轮库法和粒子群法相结合的方法：求各水库的初始泄流过程。求各水库的初始泄流过程。(砍平头法砍平头法)对对i=1，2，3，4，5依次轮库循环优化求解依次轮库循环优化求解:对于给定的对于给定的i水库，其余水库的泄流过程采用前次循环所求得水库，其余水库的泄流过程采用前次循环所求得的解，以的解，以F为目标函数，采用粒子群法求为目标函数，采用粒子群法求i库的最优泄流过程。库的最优泄流过程。对对连续作若干个循环，每次循环都是对前次解的改进即连续作若干个循环，每次循环都是对前次解的改进即增优。若对增优。若对的循环达到可以接受的最高次数或当前解达到的循环达到可以接受的最高次数或当前解达到给定的精度，则输出当前解作为最优解。给定的精度，则输出当前解作为最优解。12、防洪优化调度71对防洪优化调度的理解：对防洪优化调度的理解：对防洪优化调度的理解：对防洪优化调度的理解：运用系统工程原理和方法，以水库调度图为基础，考虑上、运用系统工程原理和方法，以水库调度图为基础，考虑上、下游水库和防洪控制点之间补偿与被补偿关系，充分利用下游水库和防洪控制点之间补偿与被补偿关系，充分利用各级水库防洪库容、泄洪能力的最优组合，在保证实现设各级水库防洪库容、泄洪能力的最优组合，在保证实现设定的防洪调度目标的前提下，对某一场特定洪水寻求最优定的防洪调度目标的前提下，对某一场特定洪水寻求最优蓄泄策略，供实时洪水调度决策参考。蓄泄策略，供实时洪水调度决策参考。12、防洪优化调度预案分析预案分析72在防洪调度决策过程的面临时段充分利用采集的防洪实时信息，作出洪在防洪调度决策过程的面临时段充分利用采集的防洪实时信息，作出洪水预报，并以预报洪水过程作为防洪优化调度模型的输入求得相应的未水预报，并以预报洪水过程作为防洪优化调度模型的输入求得相应的未来时段的优化调度决策过程；来时段的优化调度决策过程；并不直接利用优化调度方案，而是考虑来并不直接利用优化调度方案，而是考虑来水情况和各水库之间的水力联系，遵循当年防洪预案中水库的调度运用水情况和各水库之间的水力联系，遵循当年防洪预案中水库的调度运用原则，通过经验判断，对优化调度方案进行人机交互式修正原则，通过经验判断，对优化调度方案进行人机交互式修正。在下一时。在下一时段，根据实际发生的水情，进行防洪系统的状态校正，并利用更新后的段，根据实际发生的水情，进行防洪系统的状态校正，并利用更新后的防洪实时信息，重复上述进行洪水预报及调用优化调度模型的过程，作防洪实时信息，重复上述进行洪水预报及调用优化调度模型的过程，作出相应的人机交互式修正，直至降雨过程结束。出相应的人机交互式修正，直至降雨过程结束。实时调度实时调度12、防洪优化调度对防洪优化调度的理解：对防洪优化调度的理解：对防洪优化调度的理解：对防洪优化调度的理解：7313、水库应急调度水库调度规程编制导则的几个要点：编制目的编制目的l保障水库大坝安全l促进水库综合效益发挥 规程用途规程用途 1.0.3 水库调度规程是水库调度运用的依据性文件，应明确水库及其各项调度的依据、调度任务与调度原则、调度要求和调度条件、调度方式等。组织方式组织方式 1.0.10 水库调度规程由水库主管部门和水库运行管理单位组织编制，水库主管部门和水库运行管理单位应委托有相应规划设计资质单位编制。13、水库应急调度水库调度规程编制导则中涉及应急调度的内容：3.1.1 。遇超标准洪水，应首先保障大坝安全，并尽量减轻下游的洪水灾害。3.2.2 对超标准洪水，应根据批准的超标准洪水防御方案，明确超标准洪水的判别条件、运用方式、调度权限、调度令下达及执行程序等。4.2.4 应明确特殊干旱年的应急供水方案和相应的调度原则和方式，当供水不能满足要求时，应尽量减小破坏深度。承担生活供水和重要供水目标供水的水库，可设置干旱预警水位，预留抗旱应急备用水量。7.0.4 按水库大坝安全管理应急预案及防汛抢险应急预案等要求，明确应对大坝安全、防汛抢险、抗旱、突发水污染等突发事件的应急调度方案和调度方式。13、水库应急调度为什么要对水库应急调度做出专门规定？20052005年松花江水污染事件年松花江水污染事件 2005年11月13日13时40分，位于第二松花江干流吉林市城区的中石油吉化公司双苯厂苯胺装置硝化单元发生爆炸事故，造成大量苯类污染物进入松花江水体，引发重大水污染事件。事件直接原因之一是抢救事故现场消防水与残余物料混合物流入松花江；事件间接原因之一是有关应急预案存在重大缺失。13、水库应急调度为什么要对水库应急调度做出专门规定？7575 8 8淮河流域特大洪水事件淮河流域特大洪水事件 1975年8月因3号台风引发淮河上游特大洪水，致使板桥和石漫滩两座大型水库、两个滞洪区、两座中型水库和58座小型水库垮坝。降雨过程 受3号台风影响，8月4日8日连续出现大暴雨，暴雨中心林庄5天累计雨量达到1631mm。这次暴雨主要集中在5号7号，前后有三次暴雨过程。第一次为5号14时至6号2时，历时12小时，暴雨中心下陈站和尚点站降雨量分别为471.4mm和549.3mm；第二次为6号14时至7号16时，历时26小时，暴雨中心附近的上蔡站过程总降雨量758.6mm；第三次为7号12时至8日8时，历时20小时，林庄过程总降雨量971.9mm，郭林过程总降雨量930.2mm。13、水库应急调度为什么要对水库应急调度做出专门规定？7575 8 8淮河流域特大洪水事件淮河流域特大洪水事件 洪水过程 该次特大洪水主要出现过两次洪峰，第一次在5号6号；第二次在7号8号，其中以第二次洪峰为大。汝河上的板桥水库第二次入库洪峰流量出现在7号23时30分，流量达13100m3/s，8号1时库水位达到坝前最高水位，水库漫坝失事，最大流量78800m3/s。滚河上的石漫滩水库第二次入库洪峰流量出现在7号24时，流量为6280m3/s，8号0时30分库水位达到坝前最高水位，水库大坝溃决，推算最大垮坝流量30000m3/s。从上述降雨过程和洪水过程可以看出，758特大洪水事件有一个长达数日的酝酿过程，如若当时有水库防洪调度应急预案，水库或许可以避免垮坝事件。13、水库应急调度板桥水库垮坝后，1975年8月9日摄石漫滩水库垮坝后，1975年8月9日摄13、水库应急调度为什么要对水库应急调度做出专门规定？应急管理应急管理 2006年1月8日国务院发布国家突发公共事件总体应急预案，我国应急预案框架体系初步形成。应急管理是为了应对特重大事故灾害的危险问题而提出的，是指政府及其他公共机构在突发事件的事前预防、事发应对、事中处置和善后恢复过程中，通过建立必要的应对机制，采取一系列必要措施，应用科学、技术、规划与管理等手段，保障公众生命、健康和财产安全，促进社会和谐健康发展的有关活动。水库应急调度水库应急调度 从应急管理的概念和内涵中可以看出，水库应急调度应属应急管理的范畴。因为就我国目前的现实情况看，水库若出现重大安全事故时，很有可能会造成重大人员伤亡和财产损失。13、水库应急调度目前我国与水库应急调度有关的法律、法规：国家防汛抗旱应急预案国家防汛抗旱应急预案（20062006年）年）编制目的：做好水旱灾害突发事件防范与处置工作，使水旱灾害处于可控状态，保证抗洪抢险、抗旱救灾工作高效有序进行，最大程度地减少人员伤亡和财产损失。适用范围：本预案适用于全国范围内突发性水旱灾害的预防和应急处置。突发性水旱灾害包括：江河洪水、渍涝灾害、山洪灾害（指由降雨引发的山洪、泥石流、滑坡灾害）、台风暴潮灾害、干旱灾害、供水危机以及由洪水、风暴潮、地震、恐怖活动等引发的水库垮坝、堤防决口、水闸倒塌供水水质被侵害等次生衍生灾害。13、水库应急调度目前我国与水库应急调度有关的法律、法规：水库大坝安全管理应急预案编制导则水库大坝安全管理应急预案编制导则（20092009）编制目的：规范、指导水库管理单位及其主管部门进行水库大坝安全管理应急预案（以下简称预案）的编制。应急预案是在水库大坝发生突发安全事件时，为避免或减少损失而预先制定的方案，是提高应对突发事件能力，降低水库风险的重要非工程措施。适用范围：适用于大、中型和坝高超过15m的小型水库预案的编制。水库大坝突发事件是指突然发生的，可能造成重大生命、经济损失和严重社会环境危害，危及公共安全的紧急事件，一般包括：自然灾害类、事故灾难类、社会安全事件类、其他水库大坝突发事件。13、水库应急调度水库应急调度应包括哪些内容？水库调度规程中的应急调度内容应该以水库大坝安全管理应急预案和防汛抗旱应急预案等要求为基础来进行编制。水库应急调度应该包括：工程发生重大险情、水库遭遇超标准洪水、流域或区域出现重大干旱事件、水库集水区发生突发性水污染事件、水库下游发生水污染事件等。13、水库应急调度防汛抗旱应急预案编写提纲：1.适用范围2.编制目的3.编制依据4.术语和定义5.应急工作原则6.事故类型和危害程度分析：地区概况，风险分析，发生时间7.组织机构和职责8.预防与预警机制9.应急处置：应急处置措施，应急撤离，应急结束10.信息发布11.应急物资与装备保障：通信与信息保障，物资保障，经费保障，其他保障12.培训与演练：预案培训，预案演练13.后期处置：应急恢复，调查评估国家防汛抗旱应急预案：13、水库应急调度水库大坝安全管理应急预案编制导则 水库大坝安全管理应急预案编写提纲：1.前言：编制目的，编制依据，适用范围，编制原则，突发事件分类分级2.水库大坝概况 流域和社会经济概况，工程和水文概况，水情和工情监测系统概况，历次病险症状及处置情况3.突发事件分析：工程安全现状分析，可能突发事件分析，突发事件的可能后果分析，可能突发事件排序4.应急组织体系：应急组织体系框图，政府，水行政主管部门，水库主管部门或业主，水库管理单位，应急指挥机构，专家组，抢险队伍，洪水淹没区地方人民政府与驻地工矿企业单位5.预案运行机制：预测与预警，预案启动，应急处置，应急结束，善后处理，调查与评估，信息发布6.应急保障：应急队伍，应急费用，应急物资，紧急救援，基本生活、医疗及防疫，交通运输，治安维护，通信7.宣传、培训与演练（习）：宣传，培训，演练（习）8.附表附图13、水库应急调度超标准洪水 不论是在国家防汛抗旱应急预案还是在水库大坝安全管理应急预案编制导则中都涉及到一个重要术语超标准洪水。对水库而