水库防洪实时补偿调度风险分析.doc

—————————————————————————————————水库防洪实时补偿调度风险分析第28卷第3期 2008年6月水文 JOURNALOFCHINAHYDROLOGY Jun . ,2008 钟平安,孙莉(河海大学水文水资源学院,江苏南京210098) 摘要: 在假定水库放水河道洪水演进误差和区间来水洪峰预报误差符合正态分布N (O,口) 的基础上, 提出了水库防洪实时补偿调度的风险分析方法;分析了峰现时间误差对防洪补偿效果的影响,并提出了基于峰现时间误差组合的防洪控制断面洪峰流量变化区间分析方法;通过算例。阐释了所提出方法对实时防洪决策的辅助作用。关键词:水库;防洪;风险分析;补偿调度中图分类号:+3 文献标识码:A 文章编号: 1000-0852 ( 2008 ) 03一0026 — 03 水库防洪补偿调度是提高河库防洪系统防洪效益的重要非工程措施, 从控制运用的角度, 补偿调度关注防洪控制断面的过水流量(或—————————————————————————————————水位) ,追求防洪控制断面的最大过水流量最小的理想目标。对于有补偿或错峰任务的水库, 区间洪水预报与水库到防洪点的洪水演进精度是决定补偿或错峰能否成功的关键, 当下游有分洪区时, 也是确定分洪时机和分洪量的关键。由于防洪堤决堤的后果远远小于水库垮坝的后果。决策者对决堤的“心理承受能力”远远高于对垮坝的“心理承受能力”。在实践中,对水库防洪,决策者往往采取“保险”的决策,而对河道防洪。决策者更热衷于采取“抢险”(实际上是冒险) 决策。客观上, 防洪过程是人与自然相互作用的过程, 在人的“潜能”的作用下。有些危机往往是可以度过的. 对于河道防洪而言. 决策者依据提供的洪峰流量信息, 制定相应的应对策略, 如加固堤防, 制定抢险预案, 转移人员与财产, 实施主动分洪等, 就可能避免决堤事件的发生, 至少可以大幅度减轻洪灾损失。显然, 防洪方案的确定不仅要依赖于准确及时的洪水预报结果. 而洪水预报的误差所可能带来的不利后果的定量分析也是影响最终决策的重要因素. 开展补偿调度风险分析研究对辅助决策者决策具有重要参考价值。。防洪断面的最大组合流量误差联合分布极其复杂, 目前误差源的单因子误差分布尚不能确定。可以断言。防洪断面的最高水位预报误差的联合分布. 在短期内是难以得到的。在河库联合调度中。水库在一定范围内可作为下游防洪风险的“调节器”,所以在研究下游河道防洪风险时, 将上游水库放水与区间来水分开进行风险研究. 比研究二者的联合风险更具有实用价值和可—————————————————————————————————操作性。,在安全泄量之下河道防洪安全是有保障的, 当断面的过水流量超过安全泄量, 防汛开始紧张. 但并不表示成灾, 防洪断面的实际过流量可以一定程度大于其安全泄量,设下游防护点的最大可能泄流量为口。。在劬以上,下游防洪承受的风险随着过流量的增加而增加,定义下游防洪的危险度: 0A= g<--q,l 望j』 qm-qAl qA<q<qm q≥ g一(1) 在水库补偿调度中下游的补偿目标通常是防洪断面的组合 l补偿调度风险及其因子分析水库下游防洪风险. 来自于出库流量在区间河道的演迸误差与区间来水的预报误差。由于河道调蓄洪水的能力较低。所以下游河道防洪风险分析与水库调洪风险分析具有较大差异. 防洪断面的最大组合流量是水库放水过程与区间来水过程遭遇的结果。所以水库的泄流误差、区间河段的洪水演迸误差、区间来水洪峰预报误差、峰现时间预报误差等都会影响到组合流量的—————————————————————————————————流量不超过安全泄量q . ,所以由危险度A可知,。 2洪峰流量误差风险分析图1为防洪断面组合流量示意图。在图l ,线①为预报的区间流量过程线, 其误差来源于产汇流全过程;线②为水库出流在防洪断面的响应过程,其误差只限于河道洪水演进的误差。假定收稿日期:200r7 — 11-12 基金项目:国家自然科学基金(50479018) 作者简介:钟平安(1962一) 。男,安敲无为人,博士生导师,教授,从事水文水资源方面的研究。万方数据第3期区间洪水洪峰流量的预报误差X、水库泄流量的洪水演进误差 y均服从正态分布, 分布函数分别为X~N (O, crx ) 和Y 州(O ∥r)。 O'x、盯,可以利用率定模型参数选定的洪水样本估计。设区间洪水洪峰流量的预报误差、水库泄流量的洪水演进误差相互独立。则防洪断面的组合流量过程的误差Z,根据概率理论。有: Z~N(O,V矿t) r—; ——— T