流域调度模型系统设计与实现
作者 张复全
发表于 2023年5月

关键词:调度;流域;模型;调节

1引言

基于流域船闸橡胶坝及钢坝联合调度系统以流域水资源调蓄管理需求为导向,以船闸、橡胶坝及钢坝监控为重点,充分利用计算机通信及网络技术、大数据技术、云计算技术、人工智能技术等新一代技术,形成一套以智慧感知系统为基础、通信系统为保障、计算机网络系统为依托的数据感知体系,采集流域所有状态信息,如水位、流量、视频数据,建立一套反应迅速、稳妥调蓄的联合调度模型系统。

2流域洪水调度技术

2.1泄水流量来源

流域的总下泄流量Q由泄洪闸门流量、城镇供水流量、生态流量和发电流量组成:

发电流量确定:参阅流域汛期运行调度过程资料,在水位较低时水库一般开1台发电机组,水位偏高时开3台机组,此处建议水位低于95m时,开1台机组,按照13.5m3/S引水:水位在95~108.9m时,开3台发电机组,总流量按30m3/s控制:水位高于108.9m时,按照最大发电引水流量36.71m3/s控制。

城镇和生态流量确定:参阅水库2021年汛期运行调度过程资料,城镇和生态流量为间歇式引用,当下游生态流量可以满足时,则无需专门开1.08m3/S生态流量。参考初设报告,流域城镇灌溉供水量为1.1119/年,折合平均流量3.53m3/S.此处城镇和生态流量共计按照3m3/s控制。

2.2闸门开度计算

该流域设置3孔闸门,当下泄水流受闸门控制從堰顶与闸门下缘孔口流出时,水流状态为闸孔出流:当闸门下缘脱离水面,闸门对水流不起控制作用时,水流从建筑物顶部自由下泄,此时水流状态为堰流。判断闸孔出流和堰流的标准是:

在2.1节由流域调度规则可滚动计算得到逐时段下泄流量,现采用试算法由给定下泄流量推求闸门开度,实现既定调度方案。此处需要注意,计算得到的下泄流量应减去发电、生态和城镇供水流量,才是从闸门下泄的流量。

3调度模式设计

设计考虑以下联合调度模式。

现地层控制模式:中控层和远控层以监视为主,在运行过程中根据各船闸橡胶坝及钢坝约束条件进行报警提示。

中控层控制模式:根据不同的控制目标,中控层控制模式分2种情况。第1种情况以流域水位为控制目标(或以流域枯水季水位调度为控制目标);第2种情况以橡胶坝及钢坝起落坍塌运行为控制目标。远控层下达调度指令后,各水工建筑物自动控制装置的“联合调度指令”界面进行接收、解析和确认。各水工建筑物自动控制装置根据解析的指令进行操作(自动或手动)。远控层以监视为主,并对采集到的数据进行计算,将计算的结果以指令再发到中控层。

远控层控制模式:根据不同的控制目标,远控层控制模式分2种情况。第1种情况以流域水位流量为控制目标(或以流域枯水季水位调度为控制目标);第2种情况以橡胶坝及钢坝起落坍塌运行为控制目标。远控层下达调度指令后,各水工建筑物自动控制装置的“调度指令”界面进行接收、解析和确认,各水工建筑物自动控制装置系统会根据解析后的控制指令自动执行。比如,有新的控制指令下达,各水工建筑物自动控制装置系统自动执行最新指令。

本文刊登于《计算机应用文摘》2023年10期
龙源期刊网正版版权
更多文章来自
订阅