一种基于不可控洪水特性的洪水调度安全度评价方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于不可控洪水特性的洪水调度安全度评价方法，其特征在于步骤包括：(1)根据预报入库洪水洪峰和水库实时水位判断入库洪水类型；(2)根据预报入库洪水过程和水库面临水位，按敞泄方式调度，计算滞蓄洪水的最快下泄时间；(3)定义洪水调度起调水位取值范围的区间，该区间分为相对区间和绝对区间；(4)分别计算洪水调度方案的动态相对安全度或动态绝对安全度，判断洪水调度方案对下游防洪或水库自身安全的影响；(5)选择是否采取预泄调度的方式，降低起调水位提高安全度；(6)若有修正信息，重复步骤(1)至(5)方案。本发明解决稀遇洪水及中小可控洪水在调度中的安全度评价，为解决洪水资源安全利用提供了支撑条件。
【专利说明】一种基于不可控洪水特性的洪水调度安全度评价方法
【技术领域】
[0001]本发明属于水利水电工程【技术领域】，特别是涉及一种基于不可控洪水特性的洪水调度安全度评价方法。
【背景技术】
[0002]汛期水库洪水调度主要解决防洪安全问题，尤其是遭遇重现期较长的洪水，无法实现预见期长、精度高的洪水预报，工程管理者往往被动应对入库洪水，甚至呈现失控、误判状态。其根本原因是对洪水调度的基本原理、工程设计参数和稀遇洪水的特性等缺乏更深入的分析和研究，特别是不利因素组合条件下洪水调度安全水平评估分析方法，更是国内外研究和实践的空白。如对过高的不适当起调水位、工程泄洪设施突发故障等情况，再遭遇稀遇洪水如果不在事前进行全面、系统和有针对性的安全度量化评估，一旦发生这些情况，虽有可能侥幸涉险度汛，但更可能的结果是工程失事引发灾难。如何克服现有技术的不足已成为当今水利水电工程【技术领域】中亟待解决的重大难题之一。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为克服现有技术的不足而提供一种基于不可控洪水特性的洪水调度安全度评价方法，本发明建立以最快下泄时间为参数的不可控洪水调度安全度评价技术系统，既可解决稀遇洪水在调度过程中的安全度评价，又可解决中小可控洪水调度的安全度评价，为实现洪水资源安全利用提供了强有力的支撑条件。
[0004]根据本发明提出的一种基于不可控洪水特性的洪水调度安全度评价方法，其特征在于包括如下具体步骤:
[0005](I)根据预报入库洪水洪峰和水库实时水位判断入库洪水类型；
[0006](2)根据预报入库洪水过程和水库面临水位，按敞泄方式调度，计算滞蓄洪水的最快下泄时间；
[0007](3)定义洪水调度起调水位取值范围的区间，该区间分为相对区间和绝对区间，其中:相对区间定义为起调水位在汛限水位与防洪高水位之间；绝对区间定义为起调水位在汛限水位与校核洪水位之间；
[0008](4)分别计算洪水调度方案的动态相对安全度或动态绝对安全度，其中:计算洪水调度方案的动态相对安全度，并判断洪水调度方案对下游防洪安全的影响；计算洪水调度方案的动态绝对安全度，并判断洪水调度方案对水库自身安全的影响；
[0009](5)选择是否采取预泄调度的方式，降低起调水位以提高安全度；
[0010](6)若预报洪水有修正信息，再次重复上述步骤(I)至(5)的方案。
[0011]本发明进一步的优选方案是:
[0012]本发明步骤(I)所述的入库洪水类型包括可控洪水、临界洪水或不可控洪水，各入库洪水类型的判别条件包括:
[0013]a.当洪水起调水位对应的最大下泄能力比面临洪水洪峰流量大时，该洪水定义为可控洪水；
[0014]b.当起调水位对应的最大下泄能力恰好等于面临洪水洪峰流量时，该洪水定义为临界洪水；
[0015]c.当面临洪水的洪峰流量大于起调水位对应的最大下泄能力时，该洪水定义为不可控洪水。
[0016]本发明步骤(2)所述的最快下泄时间，是指在水库调洪至最高水位，执行敞泄调度方式下泄滞蓄洪水，使水位恢复至起调水位的时间，最快下泄时间的影响因素包括:
[0017]a.洪水量级影响:在同一起调水位，洪水量级愈大，则最快下泄时间愈长；
[0018]b.起调水位影响:同一洪水，起调水位愈高，其最快下泄时间愈长；
[0019]c.退水缓急影响:同样量级洪峰的洪水，退水缓的洪水其最快下泄时间比退水急的洪水的最快下泄时间要长。
[0020]本发明步骤(4)所述的动态相对安全度，是指对应步骤(3)所述的起调水位在相对区间时，确定洪水调度方案的安全程度，该动态相对安全度计算公式:
- Γ_
[0021]Cl: = ;^————
X 一 J
[0022]式中Tmax、Tmin、Ts分别为该洪水在水位起调对应的最快下泄时间，其中ζ防高〉Zs > Z汛限。
[0023]本发明步骤(4)所述的动态绝对安全度，是指对应步骤(3)所述的起调水位在绝对区间时，确定洪水调度方案的安全程度，该动态绝对安全度计算公式与述的动态相对安全度计算公式相同，其中Tmax为该洪水在校核水位起调的最快下泄时间。
[0024]本发明步骤(5)所述的选择是否采取预泄调度的方式，是指预泄调度对不可控洪水影响表现在两个方面:
[0025]a.预泄不改变洪水的不可控性；
[0026]b.预泄可缩短最快下泄时间。
[0027]本发明与现有技术相比其显著优点在于:第一，本发明通过对洪水及起调水位相互耦合关系的分析，结合水库库容特性和最大下泄能力特性，针对同一起调水位将洪水量化为不可控、临界、可控三个级别，使调度人员能明确地判断本次洪水调度的边界，以避免盲目和误判。第二，本发明提炼最快下泄时间(Tmin)这个核心参数，并用来表达水库防洪调度的安全水平，既能准确地反应洪水调度由已知条件决定的确定性特征(如洪水大小、退水缓急、下泄能力、库容曲线、起调水位等)，又能表达后续洪水未知对水库防洪安全构成的不确定性特征(如后续洪水大小、发生时间等)。第三，本发明构建的防洪调度安全度概念及其计算模式涵盖不可控、临界、可控等各类洪水和任意水位起调的各种工况，极大地方便了调度人员对水库各种组合方案实施离线调度演练，为防洪调度决策提供系列化的成果。第四，本发明构建的理论概念及其计算模式还可推广应用到非正常状态下的调度模式如泄水建筑物故障导致的泄流能力变化、洪水预报失误产生的违规偏差以及下游例外的防洪要求等。本发明能够从根本上结束汛期洪水调度中大量弃水而汛后无水可用的状态，将我国清洁可再生的水电能源开发利用提高到新水平。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为本发明提出的一种基于不可控洪水特性的洪水调度安全度评价方法的实施步骤方框示意图。
[0029]图2为由图2-1和图2-2组成的洪水起调水位与洪水可控性关系示意图；其中:图
2-1为洪水起调水位确定，由预报入库洪水洪峰判别洪水可控性，即为可控、临界和不可控洪水定义示意图；图2-2为入库洪水确定，由起调水位判别洪水可控性，即为起调水位对洪水可控性影响示意图。
[0030]图3为由图3-1、图3-2、图3-3、图3-4和图3_5组成的最快下泄时间Ts示意图；其中:图3-1为最快下泄时间Ts的物理概念示意图；图3-2为洪水大小和Ts关系，即洪水大小对Tmin的影响示意图；图3-3为起调水位和Ts关系，即起调水位对洪水Tmin的影响示意图；图3-4为预泄对Ts影响关系，即预泄和洪水可控性关系示意图；图3-5为退水曲线对Ts影响关系，即退水缓急对Tmin的影响示意图。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图和实施例对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0032]结合图1，本发明提出的一种基于不可控洪水特性的洪水调度安全度评价方法，包括如下具体步骤:
[0033](I)根据预报入库洪水洪峰和水库实时水位判断入库洪水类型；所述的入库洪水类型包括可控洪水、临界洪水或不可控洪水，各入库洪水类型的判别条件包括:
[0034]a.当洪水起调水位对应的最大下泄能力比面临洪水洪峰流量大时，该洪水定义为可控洪水；
[0035]b.当起调水位对应的最大下泄能力恰好等于面临洪水洪峰流量时，该洪水定义为临界洪水；
[0036]c.当面临洪水的洪峰流量大于起调水位对应的最大下泄能力时，该洪水定义为不可控洪水。
[0037]图2为由图2-1和图2-2组成的洪水起调水位与洪水可控性关系示意图，其中包括:图2-1所示的洪水起调水位确定，由预报入库洪水洪峰判别洪水可控性，即可控、临界和不可控洪水定义，其中:?为洪水起调水位；洪水曲线①为可控洪水(Qtlm)QmlK洪水曲线②为临界洪水(Qtlm = Qffl2)、洪水曲线③为不可控洪水(Qtlm < Qffl3);图2-2所示的入库洪水确定，由起调水位判别洪水可控性，即起调水位对洪水可控性影响；当在洪峰0>的洪水给定条件下:在Z" ρΚ位起调，该洪水为不可控洪水(Qm >q" 0ffl);在〖"pK位起调，该洪水为临界洪水(Qni = q" Om);在Ztl水位起调，该洪水为可控洪水(Qni < q0m)。
[0038](2)根据预报入库洪水过程和水库面临水位，按敞泄方式调度，计算滞蓄洪水的最快下泄时间；所述的最快下泄时间，是指在水库调洪至最高水位，执行敞泄调度方式下泄滞蓄洪水，使水位恢复至起调水位的时间，最快下泄时间的影响因素包括:
[0039]a.洪水量级影响:在同一起调水位，洪水量级愈大，则最快下泄时间愈长；
[0040]b.起调水位影响:同一洪水，起调水位愈高，其最快下泄时间愈长；
[0041]c.退水缓急影响:同样量级洪峰的洪水，退水缓的洪水其最快下泄时间比退水急的洪水的最快下泄时间要长。
[0042]图3为由图3-1、图3-2、图3-3、图3-4和图3_5组成的最快下泄时间八示意图，其中包括:图3-1所示的最快下泄时间Ts的物理概念；图3-2所示的洪水大小和Ts关系，即洪水大小对Tmin的影响关系，其中=Ztl为确定的起调水位，当入库洪水Qm2>Qml时，对应Τ2ΧΓ1 ；图3-3所示的起调水位和Ts关系，即起调水位对洪水Tmin的影响关系，其中:Qm为确定的入库洪水洪峰，当起调水位Z" ^ > Ztl，对应Τ2ΧΓ1 ;图3-4所示的预泄对Ts影响关系，即预泄和洪水可控性关系，其中:Qm为确定的入库洪水洪峰，通过预泄，水库起调水位由Ztl降至Z" C1，对应T' ^ < Ttl;图3-5所示的退水曲线对Ts影响关系，即退水缓急对Tmin的影响关系，其中:Qm为确定的入库洪水洪峰，①洪水过程线退水急、②洪水过程线退水缓，对应 Τ2ΧΓ1。
[0043](3)定义洪水调度起调水位取值范围的区间，该区间分为相对区间和绝对区间，其中:相对区间定义为起调水位在汛限水位与防洪高水位之间；绝对区间定义为起调水位在汛限水位与校核洪水位之间。
[0044](4)分别计算洪水调度方案的动态相对安全度或动态绝对安全度，其中:计算洪水调度方案的动态相对安全度，并判断洪水调度方案对下游防洪安全的影响；计算洪水调度方案的动态绝对安全度，并判断洪水调度方案对水库自身安全的影响；所述的动态相对安全度，是指对应步骤(3)所述的起调水位在相对区间时，确定洪水调度方案的安全程度，该动态相对安全度计算公式:
T -T
[0045]Cl.= ~—-—
了 d..:
[0046]式中Tmax、Tmin、Ts分别为该洪水在水位起调对应的最快下泄时间，其中ζ防高〉Zs > Z汛限。
[0047]所述的动态绝对安全度,是指对应步骤(3)所述的起调水位在绝对区间时,确定洪水调度方案的安全程度，该动态绝对安全度计算公式与上述的动态相对安全度计算公式相同，其中Tmax为该洪水在校核水位起调的最快下泄时间。
[0048](5)选择是否采取预泄调度的方式，降低起调水位以提高安全度；所述的选择是否采取预泄调度的方式是指预泄调度对不可控洪水影响，表现在预泄不改变洪水的不可控性和预泄可缩短最快下泄时间两个方面，其中:
[0049]a.预泄不改变洪水的不可控性；需要说明的是:不可控洪水一般都是较大的洪水，通常对大洪水存在预报难、预见期短或预报精度差，预泄对洪水可控性的影响是消极的，如图3-4所示，在Ztl水位起调时洪水不可控，在Is代表的预见期内预泄，使水位降至V C1，该洪水仍然不可控，即预泄无法将不可控洪水变为可控洪水。其根本原因是随着起调水位降低，水库最大下泄能力也降低了，因而导致水库在更低水位面临同一场不可控洪水。
[0050]b.预泄可缩短最快下泄时间:需要说明的是:如图3-4所示，若在Ztl水位起调并遭遇不可控洪水，水库自b点开始，洪水进入不可控阶段，执行敞泄后仍被动滞蓄洪水，直至达到本次调洪最高水位Z115在此水位仍执行敞泄，以实现库水位尽快恢复至起调水位4。其最快下泄时间如图示为I。
[0051]而执行预泄，库水位降至Z' 00水库从c点开始面临洪水不可控阶段且遵循Cd线敞泄，直至达到最高水位Z' i，再次敞泄恢复至水位Ztl所需最快下泄时间为T' C1。数值模拟计算结果显示，T' ^<1；。即预泄可以缩短水库自调洪高水位降至起调水位时间，因此也相应提高了水库防洪安全水平。而图中abed所围面积的洪水量恰好等于ZtlZ'。之间预泄的库容，即预泄以后，自V ^起调至d点，水库将达到Ztl水位。预泄调度在Ztl水位仅面临ad线以右的洪水；而不预泄在Ztl水位起调，水库面临b点以右洪水，即不预泄比预泄多了一段(ab段)不可控洪水要滞蓄。
[0052]在退水段同样由于两者最高水位差异，预泄后最高水位Z' i低于不预泄的最高水位Zp因此预泄比不预泄要少泄ef段洪水，结果使得T' ^<1；。
[0053](6)若预报洪水有修正信息，再次重复上述步骤(I)至(5)的方案。
[0054]现以本发明应用于长江流域东方水库水利工程为例，进一步说明本发明的【具体实施方式】。
[0055]一、基本资料:
[0056]a.库容水位关系(V?Z),详见附表I ;
[0057]b.最大下泄能力水位关系(qm?Z)，详见附表I ;
[0058]c.典型洪水资料(P = 0.01% )，详见附表2 ；
[0059]d.初始条件:
[0060]讯限水位:ZQ = 1138m ;起调水位:ZS = 1138.6m ;防洪高水位(Zksj)为1141m ;校核洪水位(Ziffi)为1145m ;洪水取典型洪水0.8倍；下游无防洪要求。
[0061]二、应用实施例的实现过程:
[0062]步骤1，根据预报入库洪水洪峰和水库实时水位判断入库洪水类型。
[0063]由上述基本资料qm?Z关系表2中查得Zs = 1138.6m、qm = 6870m3/s ；0.8倍典型洪水的洪峰流量为Qm = 0.8X9020 = 7216m3/s ；Qm > qm ;得出洪水在(Zs) 1138.6m起调水位时为不可控洪水。
[0064]步骤2，按敞泄方式调度，计算滞蓄洪水的最快下泄时间(Ts)，分析最快下泄时间(Ts)的影响因素。其中:
[0065]计算最快下泄时间Ts = 15.63h ；
[0066]退水缓急对最快下泄时间(Ts)的影响:
[0067]设0.8倍校核洪水为入库洪水，即Qm = 7216m3/s,洪水历时为167h，峰现时间设置三种退水缓急类型，起调水位(Zs)为1138.6m，Qm > qm，仍属不可控洪水，执行敞泄调度方式；对洪峰相同，历时相同，峰现时间不同的三个洪水分别得出其最快下泄时间(Ts)，详见表3，由表I结果可见退水缓(峰现早)的洪水，其最快下泄时间(Ts)最长，退水愈缓，Ts愈长。
[0068]步骤3，定义洪水调度起调水位取值范围的区间分为相对区间和绝对区间。
[0069]相对区间定义为起调水位在汛限水位与防洪高水位之间，东方水库汛限水位(Zffi限)为1138m，防洪高水位(Z防高)为1141m;
[0070]绝对区间定义为起调水位在汛限水位与校核洪水位之间，东方水库汛限水位(Zffi限)为ll38m，校核洪水位(Zifffi)为114?;
[0071]步骤4，分别计算洪水调度方案的动态相对安全度或动态绝对安全度。
[0072]一是计算动态相对安全度，得出:
[0073]Tmin = 6.17h ；Tmax = 30.75h ; α 相对=0.608 ；
[0074]二是计算动态绝对安全度，得出:
[0075]Tmin = 6.17h ；Tmax = 41.65h ；TS = 15.63h ； α 绝对=0.734 ；
[0076]验证在1138.6m水位起调，遭遇0.8倍校核量级洪水，对水库自身安全的影响。经计算在汛限水位起调，遭遇校核洪水且采用敞泄调度方式，其最快下泄时间为20.72h，本调度方案最快下泄时间为15.63h,显然本方案对水库自身安全无影响。
[0077]步骤5，选择是否采取预泄调度的方式，降低起调水位以提高安全度。
[0078]若调度人员对预报洪水信息信心不足，采用更为保守偏安全的预泄调度方式，在预见期内将水库预泄至水位1138.2m,即Zs = 1138.2m,查得该水位最大下泄能力qm =6650m3/s，入库洪水洪峰流量(Qm)为7216m3/s，Qm > qm，洪水仍然不可控；计算最快下泄时间(Ts)为9.86h，此时间比1138.6m水位起调对应的最快下泄时间15.63h为短、α绝对=
0.896。
[0079]步骤6，预报洪水信息修正(修正洪峰)信息。
[0080]假设预报洪水洪峰(Qm)进行10%放大修正，即上述计算中0.8倍校核洪水同倍增大10%，起调水位(Zs)仍为1138.6m，得出Ts = 19.26h，即洪水增大，同一起调水位最快下泄时间延长，安全度下降。
[0081]表1:东方水库水位一库容一最大下泄流量关系表
[0082]
水位(m)I1055 I1076 Il080 Il085~Il090~Il095 IllOO Ill05~IlllO Illl2
库容(106m3)612~ 1136 1260 1430 1620 1820 2030 2270 2520 2628
下泄流量(m3/s)~153~ 651 747~ 851 944~ 1028 1106 1179 1247 1273 水位(m)1114 1116 1118 1120 1122 1124 1126 1128 1130 1131
库容(106m3)2738 2848 2964 3080 3208 3336 3468 3604 3740 3814
下泄流量(m3/s)~ 1299 1324 1349 1374 1398 1422 1445 1468 3190 3529 水位(m)1132 1133 1134 1135 1136 1137 1138 1139 1140 1141
库容(106m3)3888 3962 4036 4110 4187 4265 4332 4420 4497 4580
下泄流量(m3/s)~ 3888 4263 4656 5065 5540 6032 6547 7075 7626 8184 水位(m)1142 1143 1144 1145 1145 1138 1139 1140 1141
库容(106m3)4662 4745 4827 4910 4956 4332 4420 4497 4580
下泄流量(m3/s)~ 8765 9463 9965 10585 10633 6547 7075 7626 8184
[0083]表2:东方水库0.01%洪水过程线表
[0084]
时间(h) [0 U [2 [3 fi [5 [θ [? [8 [9
U L
_0182 0S82 0882 0Z6Z 096Z 0662 OZOC 09IC OfZZ 02CC(s/￡m)暮製
_611 811 ZII 911 SII Η? CU Zll III Oil(q) [§J拙
_OO^C 08^C OISC O^SC OZSC 06SC 029C 0S9C 089C OOZC(s/￡m)暮製
_601 801 ZOI 901 SOI ^OI COI ZOl 1I OOI(q) [§,l拙
_OCZCI 09Zc|08Zc| 0I8c| 0C8C| 0S8c| 088c| 006c| 026c| 086c|(sZenQg^g
[9800]
_66_86_16_96_S6_f6_C6_Z6_16_06(q) [§,l 拙
_OCO^ 080^ OlZf OfZf Qm 0Z9^ 0Z8^ 090S OQgs OOCS(s/cm)暮製
_68_88 _Z8 _98_S8 __C8_Z8_18_08(q) [§,l 拙
_06CS O^SS 069S 0^8S 096S 0609 0129 0CC9 O诉9 0ZS9(s/￡m)暮製
_61_8Z _ZZ _91_SZ _YL__CZ_U_U_OZ(q) [§,l 拙
_0699 0289 0^69 OZOZ 06U QZZL OC^Z OSSZ 008Z 0108(s/￡m)暮製
_69_89_Z9_99_S9_f9_C9_Z9_19_09(q) [§,l拙
_0C28 O诉8 0^98 0C88 0206 0888 0SZ8 0198 0828 096Z(s/￡m)暮製
_6S_8S_ZS_9S_SS_f9__CS_CS_IS_OS(q) [§,l拙
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_6f__Lf _9f_9f __Zf__Zf_If_(q) [§J拙
_018^ 090S 090S 090S 090S OCOS OOOS 096^ 008^(s/￡m)暮製
_6C_sc_ζε_9C_sc_η_εε_cc_ιε_oc(q) [§,l拙
_O女肺 08计 OCC^ 081^ OCO^ 026C 0I8C OOZC O^ZC OZZC(s/￡m)暮製
_6Z_8Z_LZ_9Z_9Z_VZ_ZZ_ZZ_IZ_OZ(q) [§,l拙
_0I8C O^ZC 099C 06SC O^SC 08^C OC^C 0C2C OCOC 0C82(s/￡m)暮製
_61^_81_ZI _91_SI _n_Cl_Cl_U_PT(q) [§,l拙
?\?\ΓΤ7 ?\ΓΤ7Γ7 ?\? ? Γ7 ?\Γ7η T 八；L 丨 T Γ\Γ\Γ>Τ 八/?LT ?\Γ7?^? Γ\Γ>Γ? T ?\Γ\Γ7?/e / ΤΠ\
时间(h) [?20 [?2?~[?22 |123Il24Il25Ι?26Ι?27 Ι?28Ι?29
流量(m3/s)~2770~ 2730 2680~ 2640259025402500 2440 2390 2340
时间(h) 130 131 ~ 132 133134135136137 138139
流量(m3/s)~2300~ 2260 2220~ 2170214021102090 2060 2030 1990
时间(h) T1 141 ~ 142 143144145146147 148149
流量(m3/s)~i960~ 1930 1890~ 1860183018001760 1730 1700 1670
时间(h) ΤδΟ 151 ~ 152 153154155156157 158159
流量(m3/s)~1640~ 1620 1600~ 1580155015301510 1490 1470 1450
时间(h) ΤθΟ 161 ~ 162 163164165166167
流量(m3/s)~Τ430~ 1410 1380~ 1370135013401320 1310
[0086]表3:退水缓急对最快下泄时间影响结果情况表
[0087]
起调水位On)I汛限水位(m)~I洪峰流量(m3/s)|峰现时间(h)~|下泄时间(h)
1138.6113872169418.79
1138.61138721610017.95
1138.61138T2A&10617.08
[0088]注:表3中数据为持续时间相同峰现时间不同的洪水比较。
[0089]本发明的【具体实施方式】中凡未涉到的说明属于本领域的公知技术，可参考公知技术加以实施。
[0090]以上【具体实施方式】及实施例是对本发明提出的一种基于不可控洪水特性的洪水调度安全度评价方法技术思想的具体支持，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在本技术方案基础上所做的任何等同变化或等效的改动，均仍属于本发明技术方案保护的范围。
【权利要求】
1.一种基于不可控洪水特性的洪水调度安全度评价方法，其特征在于包括如下具体步骤: (1)根据预报入库洪水洪峰和水库实时水位判断入库洪水类型； (2)根据预报入库洪水过程和水库面临水位，按敞泄方式调度，计算滞蓄洪水的最快下泄时间； (3)定义洪水调度起调水位取值范围的区间，该区间分为相对区间和绝对区间，其中:相对区间定义为起调水位在汛限水位与防洪高水位之间；绝对区间定义为起调水位在汛限水位与校核洪水位之间； (4)分别计算洪水调度方案的动态相对安全度或动态绝对安全度，其中:计算洪水调度方案的动态相对安全度，并判断洪水调度方案对下游防洪安全的影响；计算洪水调度方案的动态绝对安全度，并判断洪水调度方案对水库自身安全的影响； (5)选择是否采取预泄调度的方式，降低起调水位以提高安全度； (6)若预报洪水有修正信息，再次重复上述步骤(I)至(5)的方案。
2.根据权利要求1所述的一种基于不可控洪水特性的洪水调度安全度评价方法，其特征在于步骤(I)所述的入库洪水类型包括可控洪水、临界洪水或不可控洪水，各入库洪水类型的判别条件包括: a.当洪水起调水位对应的最大下泄能力比面临洪水洪峰流量大时，该洪水定义为可控洪水； b.当起调水位对应的最大下泄能力恰好等于面临洪水洪峰流量时，该洪水定义为临界洪水； c.当面临洪水的洪峰流量大于起调水位对应的最大下泄能力时，该洪水定义为不可控洪水。
3.根据权利要求1所述的一种基于不可控洪水特性的洪水调度安全度评价方法，其特征在于步骤(2)所述的最快下泄时间，是指在水库调洪至最高水位，执行敞泄调度方式下泄滞蓄洪水，使水位恢复至起调水位的时间，最快下泄时间的影响因素包括: a.洪水量级影响:在同一起调水位，洪水量级愈大，则最快下泄时间愈长； b.起调水位影响:同一洪水,起调水位愈高,其最快下泄时间愈长； c.退水缓急影响:同样量级洪峰的洪水，退水缓的洪水其最快下泄时间比退水急的洪水的最快下泄时间要长。
4.根据权利要求1所述的一种基于不可控洪水特性的洪水调度安全度评价方法，其特征在于步骤(4)所述的动态相对安全度，是指对应步骤(3)所述的起调水位在相对区间时，确定洪水调度方案的安全程度，该动态相对安全度计算公式为:
τ — 7?
— * π.: 二 _ T -T
x丄 xivs, 式中Tmax、Tmin, Ts分别为该洪水在Zs水位起调对应的最快下泄时间，其中Z防高〉Zs > Z汛限。
5.根据权利要求1所述的一种基于不可控洪水特性的洪水调度安全度评价方法，其特征在于步骤(4)所述的动态绝对安全度，是指对应步骤(3)所述的起调水位在绝对区间时，确定洪水调度方案的安全程度，该动态绝对安全度计算公式与上述权利要求4所述的动态相对安全度计算公式相同，其中Tmax为该洪水在校核水位起调对应的最快下泄时间。
6.根据权利要求1所述的一种基于不可控洪水特性的洪水调度安全度评价方法，其特征在于步骤(5)所述的选择是否采取预泄调度的方式，是指预泄调度对不可控洪水影响表现在以下两个方面: a.预泄不改变洪水的不可控性； b.预泄可缩短最快下泄时间。
【文档编号】E02B1/00GK104179148SQ201410177185
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】陈守伦, 李晓英, 芮钧, 胡明, 葛朝霞, 万定生, 叶翔, 李林峰, 顾文钰, 钱名开, 徐时进 申请人:河海大学