《水库调度图绘制》PPT课件.ppt

水库调度图绘制,一 水库运行调度 1 概述 水库调度的意义 加强水库运行管理，搞好水库运行调度，是对水资源进行合理配置的重要手段之一。 水库调度就是指，根据水库承担任务的主次及规定的调度规则，运用水库的调蓄能力，在保证大坝安全的前提下，有计划地对入库的天然径流进行蓄泄，达到除害兴利，综合利用水资源，最大限度地满足国民经济各部门需要的目的。,我国的大中型水库，一般都具有防洪、发电、航运、灌溉、工农业生产及人民生活用水等综合利用任务。自20世纪70年代起，我国的水资源逐渐受到污染，生态系统逐渐受到破坏，因此以保护环境为目的水库生态调度也变得非常重要，成为多目标水库调度的重要组成部分。 实施合理科学的水库调度，对于确保水库安全，充分发挥防洪和兴利、生态等综合效益，实现水资源的合理配置和可持续利用，促进经济社会可持续发展及人与自然和谐相处，具有十分重要的意义。,水库调度的特点,多目标性 水库工程多功能的特性，决定了水库调度时要综合考虑各部门、各地区、上下游、左右岸各方面的安全和利益。 风险性 河川径流、电力负荷、气候条件、其他用水信息等因素可视为随机变量，这些因素的随机性直接决定了水电站及其水库的运行调度方式具有一定的风险性。 经济性 通过水电站水库的合理调度，可以在保证工程安全的前提下，提高天然径流的利用效率，增加发电效益。 灵活性 水电站可以针对河川径流来水、电力负荷灵活机动地调节水库的蓄泄水 ，同时，水轮机等动力设备、闸门等具有启闭迅速、工作灵活的特点，保证了水库调度的灵活性。,水库调度的分类,按调度目标分类 防洪调度、兴利调度、综合利用调度等。 按调度周期分类 长期调度、短期调度及厂内经济运行。 按水库数目分类 单一水库调度和水库群(梯级、并联、混联)的联合调度。 按调度方法分类 常规调度和优化调度。,水库调度所需的基本资料,水库运用调度的政策法规及标准 如水利水电工程设计及运行管理方面的现行规程、规范等技术标准，中华人民共和国水法、中华人民共和国电力法、中华人民共和国防洪法等有关法律规定及有关政策文件。 水库调度运用的主要参数及水利动能指标 例如，设计洪水位、校核洪水位、防洪高水位、防洪限制水位、正常蓄水位、综合利用部门要求的运用下限水位和死水位等参数，市政及工业供水量、农业供水量，水电站保证出力及相应的保证率等指标及保证出力图，其他综合利用要求。 其他基本资料 例如实测径流资料，包括径流时历特性资料和统计特性资料以及洪水资料；水库特性资料和下游水位、流量关系资料；水电站水轮机运行综合特性曲线和有压引水系统水头损失特性资料。,二 水库常规调度,水库常规调度是根据水库调度图进行水库控制运用的调度方法。 水库调度图是根据实测径流时历特性资料和枢纽的综合利用任务编制而成的，由若干具有控制性意义的水库蓄水量(或水位)变化过程线(称为调度线)组成。 水库调度图不仅可用以指导水库的运行调度，增加编制各部门生产任务的预见性和计划性，提高各水利部门的工作可靠性和水量利用率，更好地发挥水库的综合利用作用；同时也可用来合理决定和校核水电站的主要参数(正常蓄水位、死水位及装机容量等)以及水电站的动能指标(出力和发电量)。 水库常规调度包括水库常规兴利调度、水库常规防洪调度、综合利用水库的常规调度和水库群联合调度。,水库常规兴利调度 兴利调度包括发电、灌溉、供水、航运等兴利部门的用水调度。 主要任务是：依据规划设计的开发目标、运用参数和兴利部门间的主、次关系及要求，合理调配水量、水能，改善水质，充分发挥水库综合利用效益。 主要内容有： 基本调度线的绘制 加大出力线的绘制 降低出力线的绘制,首先选择符合设计保证率的几个典型年，并对之进行必要的修正，使它满足两个条件： 典型年供水期的平均出力等于或接近保证出力； 供水期的终止时刻与设计保证率范围内多数年份一致。 然后均按保证出力图自供水期末死水位开始，逆时序进行水能计算至供水期初，又接着算至蓄水期初回到死水位，得到各典型年水电站按保证出力图工作所需的水库蓄水指示线。 最后取各典型年水库蓄水指示线的上、下包线，即可得到上、下基本调度线，如图所示。,1. 基本调度线的绘制以年调节水电站水库为例,上基本调度线(又称防破坏线)表示水电站按保证出力图工作时，各时刻所需的最高库水位，利用它就使水库管理人员在任何年供水期中(特枯年例外)有可能知道水库中何时有多余水量，可以使水电站加大出力工作，以充分利用水资源。 下基本调度线(也称限制出力线)表示水电站按保证出力图工作所需的最低库水位，当某时刻库水位低于该线所表示的库水位时，水电站就要降低出力工作了。,由于供水期末下基本调度线的末端点往往与上基本调度线的末端点不重合，因此当下一年汛期到来较迟时，可能引起正常工作的集中破坏。因此，需要作出修正，即将下基本调度线水平移动至其末端点与上基本调度线末端点重合的位置，或将下基本调度线的上端点与上基本调度线的下端点连接起来，如图所示,另外，有时在蓄水期初下基本调度线的始端点与上基本调度线始端点非常接近，导致在蓄水期刚开始就要求水电站降低出力，这显然不合常理。此时，常将下调度线的起点h向后移至洪水开始最迟的时刻h点，并作gh光滑曲线，如图所示。,由图可见，上、下基本调度线将水库调度图划分为三个主要区域： I区保证出力区，即上、下基本调度线之间的区域，当水库水位在此区域时，水电站可按保证出力图工作，以保证电力系统正常运行； 区加大出力区，即上基本调度线以上的区域，当水库水位在此区域内时，水电站可以加大出力(大于保证出力图规定的出力)工作，以充分利用水能资源； 区降低出力区，即下基本调度线以下区域，当水库水位在此区域内时，水电站应降低出力(小于保证出力图所规定的出力)工作，以减小正常工作破坏的程度。,2. 加大出力线的绘制以年调节水电站水库为例,1. 立即加大出力 （图上线）。 2. 后期集中加大出力（图上线） 3. 均匀加大出力（图上线）。,当确定了加大出力的方式后，即可以上基本调度线为出发点，利用分级列表法计算绘出加大出力线。具体步骤为： 根据上基本调度线和保证出力图用列表计算方法推求出相应各时段的发电用水量，由水量平衡公式推求水库的来水过程，作为推求各加大出力线的计算典型年径流过程。 对以上推求的计算典型年径流过程分别按不同等级的加大出力值，即取大于保证出力Np，但不超过预想出力N预的若干出力值，从供水期末上基本调度线相应的指示水位起，对整个调节年逆时序逐时段试算，直至蓄水期初水库水位落至相应水位为止，求得相应各加大出力各时段初蓄水指示水位。 将各加大出力值对应各时段初的蓄水指示水位点绘于调度图中，除去正常蓄水位及防洪限制水位以上的部分，即得到一组加大出力线，其中按预想出力N预工作的水库指示线称为防弃水线，并将预想出力线以上的区域称为预想出力区。,（1） 立即减少出力。这种方式一般引起的破坏强度较小，破坏时间也比较短；图中曲线。 （2） 继续按保证出力图工作，直至死水位。图中曲线。 （ 3） 均匀减少出力直至供水期结束。这种方式使破坏时间长一些，但破坏强度最小。图中曲线。,3. 降低出力调度线,将上述的水库基本调度线、加大出力线、降低出力线绘制于同一张图上，即得到以发电为目的的水库调度全图，根据该图可以比较有效地指导水电站的运行。 对于多年调节水电站，其水库调度图绘制的原则与年调节水库类似，但是考虑到多年调节水电站的调节周期长，所能获取的水文资料有限，在实际工作中，一般采用简化方法，只研究枯水年组的第一年和最后一年的情况。 对于年调节水库灌溉及其他兴利调度图，与上述的发电调度图类似。,（一）绘制方法及其特点 由于受实测资料的长度仅反映极少调节循环，代表性不够。由此绘制的调度图可靠性差；另外多年调节周期年数不固定，丰库年组合不同，因而很难预知未来若干年径流组合情况，因而使用整个调节周期的运行图就有困难，多采用简化的方法 其特点是不研究多年调节的全周期，而只研究连续枯水系列的第一年和最后一年的水库工作情况。,多年调节水电站水库基本调度线,（二）计算典型年的选择 为了保证连续枯水年系列内都能按水电站保证出力图工作，只有当多年调节水库的多年库容蓄满后还有多余水量时，才能允许水电站加大出力运行；在多年库容放空，而来水又不足发保证出力时，才允许降低出力运行。,（三）基本调度线的绘制 上调度线： 1自蓄水期正常蓄水位，逆时序倒算（逐月计算）至蓄水期初的年消落水位。 2自供水期末从年消落水位倒算至供水期初相应的正常蓄水位。 下调度线： 供水期末自死水位开始按保证出力图逆时序计算至蓄水期初又回到死水位为止。,水库常规防洪调度 防洪调度是指运用防洪工程及非工程措施，对汛期发生的洪水，有计划地进行控制调节的工作。水库常规防洪调度是指以防洪调度图为依据，指导水库防洪运行调度。 1. 防洪调度图由防洪调度线、防洪限制水位等汛期各个时刻蓄水指示线及由这些指示线所划分的汛期各级调洪区构成。,防洪调度线的绘制方法是： 先根据设计洪水可能出现的最迟日期tb在兴利调度图的上基本调度线上定出b点，该点相应水位即为汛期防洪限制水位，其与防洪高水位之间的水库容积即为防洪库容值。 根据防洪库容值及下游防洪标准的洪水过程线