多级梯级水库水位衔接关系确定方法、装置、设备及介质与流程

    技术2025-07-28  14


    本发明涉及水文水资源工程,具体地,涉及一种多级梯级水库水位衔接关系确定方法、装置、设备及介质。


    背景技术:

    1、我国的水能资源蕴藏丰富,可以产生大量的水电能源。为了更好地利用水能资源,通常会在一条河或一长段河道建造多级梯级电站,而多级梯级电站的运行需要考虑防洪、供水与灌溉、水资源与水生态保护、水力发电、跨流域调水、航运和水土保持等。

    2、随着梯级电站水库群的开发建设,天然水文情势被改变,对河流生态系统造成不可忽视的威胁,生态流量相关研究也更加复杂,从而引出水位衔接的概念。水位衔接常用于水电开发工程规划设计中水能计算及正常蓄水位的比选,不仅与梯级开发河段水能资源的利用与共享有关,还关系到河流生态环境安全及河流航运等方面。

    3、在针对河流的水能资源的调度建设中,往往由于梯级电站建设时序不一、业主众多、取水许可及环评审批时考虑边界条件不一等原因,存在梯级上下游电站之间最小下泄流量不协调的问题,这造成水能资源利用效率下降。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提供一种多级梯级水库水位衔接关系确定方法、装置、设备及介质,通过确定多级梯级水库中作为上游梯级的第一水库和相对第一水库作为下游梯级的第二水库之间的水位衔接关系,从而确定上下游水库的水位衔接范围,由此相应控制上下游水库的水位,提升了水能资源利用效率。

    2、为了实现上述目的,本发明的第一方面提供一种多级梯级水库水位衔接关系确定方法,包括:

    3、获取所述多级梯级水库中作为上游梯级的第一水库和相对所述第一水库作为下游梯级的第二水库之间的水资源调度运行资料;其中,所述水资源调度运行资料包括所述第二水库的坝前水位在不同运行情况时,所述第一水库的出库流量和坝下水位的实测水位流量关系;

    4、根据所述实测水位流量关系,确定所述第一水库和所述第二水库之间的水位衔接关系;

    5、其中,所述水位衔接关系包括完全衔接关系、不完全衔接关系以及不衔接关系;

    6、所述完全衔接关系表征所述第二水库的坝前水位在死水位时,所述第一水库的坝下水位高于目标坝下水位;

    7、所述不完全衔接关系表征所述第二水库的坝前水位在死水位时,所述第一水库的坝下水位低于所述目标坝下水位,且,所述第二水库的坝前水位在正常蓄水位时,所述第一水库的坝下水位高于所述目标坝下水位;

    8、所述不衔接关系表征所述第二水库的坝前水位在正常蓄水位时,所述第一水库的坝下水位低于所述目标坝下水位;

    9、所述目标坝下水位为所述第一水库的出库流量为最小下泄流量时对应的坝下水位。

    10、可选地,所述不完全衔接关系包括表征所述第一水库和所述第二水库之间水位衔接的第一关系和所述第一水库和所述第二水库之间水位不衔接的第二关系;

    11、在所述第一水库和所述第二水库为不完全衔接关系的情况下,当所述第二水库的坝前水位高于临界水位时,所述第一水库和所述第二水库为所述第一关系,当所述第二水库的坝前水位低于所述临界水位时,所述第一水库和所述第二水库为所述第二关系;

    12、其中,所述临界水位为所述第一水库的出库流量为最小下泄流量时对应的所述第二水库的坝前水位。

    13、可选地,所述方法还包括:

    14、根据所述第一水库和所述第二水库之间的水位衔接关系,确定所述第一水库和所述第二水库之间的水位衔接范围。

    15、可选地,所述水资源调度运行资料还包括水库调蓄变量、引调水工程变量以及工农业耗水变量;

    16、所述根据所述实测水位流量关系,确定所述第一水库和所述第二水库之间的水位衔接关系,包括:

    17、根据所述水库调蓄变量、所述引调水工程变量以及所述工农业耗水变量调整所述实测水位流量关系,得到现状天然水位流量关系;

    18、根据所述现状天然水位流量关系,确定所述第一水库和所述第二水库之间的水位衔接关系。

    19、可选地,所述根据所述水库调蓄变量、所述引调水工程变量以及所述工农业耗水变量调整所述实测水位流量关系,得到现状天然水位流量关系,包括:

    20、根据所述实测水位流量关系、所述水库调蓄变量、所述引调水工程变量以及所述工农业耗水变量,建立水动力学模型;

    21、基于所述水动力学模型,得到现状天然水位流量关系。

    22、可选地,所述现状天然水位流量关系包括受到下游顶托影响的第一水位流量关系;

    23、其中,所述第一水位流量关系是根据第三水库和第四水库之间的所述实测水位流量关系、所述水库调蓄变量、所述引调水工程变量以及所述工农业耗水变量确定的;所述第三水库为所述多级梯级水库中作为上游梯级且无取用水户的水库,所述第四水库为所述多级梯级水库中相对所述第三水库作为下游梯级且无取用水户的水库。

    24、可选地,所述第一水位流量关系是基于根据第三水库和第四水库之间的所述实测水位流量关系、所述水库调蓄变量、所述引调水工程变量以及所述工农业耗水变量确定的第二水位流量关系确定的,所述第一水位流量关系为表征相同出库流量的第二水位流量关系中坝下水位最低的水位流量关系。

    25、可选地,根据所述水库调蓄变量调整所述实测水位流量关系,得到现状天然水位流量关系包括:

    26、通过如下公式确定所述第一水库的出库流量:

    27、q天然=q实测+q蓄变量

    28、其中,所述q天然表征所述现状天然水位流量关系中所述第一水库的出库流量,所述q实测表征所述实测水位流量关系中所述第一水库的出库流量,所述q蓄变量表征所述水库调蓄变量。

    29、可选地,所述现状天然水位流量关系对应的第一曲线与预设水位流量关系对应的第二曲线之间的相似度大于预设相似度。

    30、本发明的第二方面提供一种多级梯级水库水位衔接关系确定装置,包括:

    31、获取模块,用于获取所述多级梯级水库中作为上游梯级的第一水库和相对所述第一水库作为下游梯级的第二水库之间的水资源调度运行资料;其中,所述水资源调度运行资料包括所述第二水库的坝前水位在不同运行情况时,所述第一水库的出库流量和坝下水位的实测水位流量关系;

    32、确定模块,用于根据所述实测水位流量关系,确定所述第一水库和所述第二水库之间的水位衔接关系;

    33、其中,所述水位衔接关系包括完全衔接关系、不完全衔接关系以及不衔接关系;

    34、所述完全衔接关系表征所述第二水库的坝前水位在死水位时,所述第一水库的坝下水位高于目标坝下水位;

    35、所述不完全衔接关系表征所述第二水库的坝前水位在死水位时,所述第一水库的坝下水位低于所述目标坝下水位,且,所述第二水库的坝前水位在正常蓄水位时,所述第一水库的坝下水位高于所述目标坝下水位;

    36、所述不衔接关系表征所述第二水库的坝前水位在正常蓄水位时,所述第一水库的坝下水位低于所述目标坝下水位;

    37、所述目标坝下水位为所述第一水库的出库流量为最小下泄流量时对应的坝下水位。

    38、本发明的第三方面,提供一种电子设备,包括:

    39、存储器,其上存储有计算机程序;

    40、处理器,用于执行所述存储器中的所述计算机程序,以实现本发明第一方面中任一项所提供的多级梯级水库水位衔接关系确定方法的步骤。

    41、本发明的第四方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,该程序指令被处理器执行时实现本发明第一方面所提供的多级梯级水库水位衔接关系确定方法的步骤。

    42、通过上述技术方案,可以确定多级梯级水库中作为上游梯级的第一水库和相对第一水库作为下游梯级的第二水库之间的水位衔接关系,从而确定上下游水库的水位衔接范围,由此相应控制上下游水库的水位,提升了水能资源利用效率。

    43、本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。


    技术特征:

    1.一种多级梯级水库水位衔接关系确定方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的多级梯级水库水位衔接关系确定方法,其特征在于,所述不完全衔接关系包括表征所述第一水库和所述第二水库之间水位衔接的第一关系和所述第一水库和所述第二水库之间水位不衔接的第二关系;

    3.根据权利要求2所述的多级梯级水库水位衔接关系确定方法,其特征在于,所述方法还包括:

    4.根据权利要求1所述的多级梯级水库水位衔接关系确定方法,其特征在于,所述水资源调度运行资料还包括水库调蓄变量、引调水工程变量以及工农业耗水变量;

    5.根据权利要求4所述的多级梯级水库水位衔接关系确定方法,其特征在于,所述根据所述水库调蓄变量、所述引调水工程变量以及所述工农业耗水变量调整所述实测水位流量关系,得到现状天然水位流量关系,包括:

    6.根据权利要求4或5所述的多级梯级水库水位衔接关系确定方法,其特征在于,所述现状天然水位流量关系包括受到下游顶托影响的第一水位流量关系;

    7.根据权利要求6所述的多级梯级水库水位衔接关系确定方法,其特征在于,所述第一水位流量关系是基于根据第三水库和第四水库之间的所述实测水位流量关系、所述水库调蓄变量、所述引调水工程变量以及所述工农业耗水变量确定的第二水位流量关系确定的,所述第一水位流量关系为表征相同出库流量的第二水位流量关系中坝下水位最低的水位流量关系。

    8.根据权利要求4或5所述的多级梯级水库水位衔接关系确定方法,其特征在于,根据所述水库调蓄变量调整所述实测水位流量关系,得到现状天然水位流量关系包括:

    9.根据权利要求4或5所述的多级梯级水库水位衔接关系确定方法,其特征在于,所述现状天然水位流量关系对应的第一曲线与预设水位流量关系对应的第二曲线之间的相似度大于预设相似度。

    10.一种多级梯级水库水位衔接关系确定装置,其特征在于,包括:

    11.一种电子设备,其特征在于,包括:

    12.一种非临时性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1-9中任一项所述多级梯级水库水位衔接关系确定方法的步骤。


    技术总结
    本发明涉及水文水资源工程技术领域,涉及一种多级梯级水库水位衔接关系确定方法、装置、设备及介质,该方法包括:获取多级梯级水库中作为上游梯级的第一水库和相对第一水库作为下游梯级的第二水库之间的水资源调度运行资料;其中,水资源调度运行资料包括第二水库的坝前水位在不同运行情况时,第一水库的出库流量和坝下水位的实测水位流量关系;根据实测水位流量关系,确定第一水库和第二水库之间的水位衔接关系。由此,可以根据第一水库和第二水库之间的水位衔接关系,确定上下游水库的水位衔接范围,从而提升水能资源利用效率。

    技术研发人员:陈在妮,李佳,曲田,席琦
    受保护的技术使用者:国能大渡河流域水电开发有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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