蓄水工程引調(diào)水限制線簡便計算方法

劉明崗，王青梅，吳明官

(黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，哈爾濱 150080)

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蓄水工程引調(diào)水限制線簡便計算方法

劉明崗，王青梅，吳明官

(黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，哈爾濱 150080)

經(jīng)過近5a的實踐經(jīng)驗證明，黑龍江水利科技2011年第3期上發(fā)表的《引調(diào)水蓄水工程優(yōu)化調(diào)度運用》一文中介紹的引調(diào)水限制線計算方法，在實際的水庫優(yōu)化調(diào)度運用中，繪制引調(diào)水限制線的任意性較大，而且試算的工作量也大，因此初次應(yīng)用者不易掌握。為了克服上述方法的不足，本次特提出改進后的引調(diào)水限制線的簡便計算方法。

水庫優(yōu)化調(diào)度；引調(diào)水限制線；經(jīng)驗隸屬函數(shù)；正態(tài)分布隸屬函數(shù)

0　前　言

黑龍江水利科技2011年第3期上發(fā)表的《引調(diào)水蓄水工程優(yōu)化調(diào)度運用》一文中介紹的引調(diào)水限制線計算方法，經(jīng)過5a來的實踐中發(fā)現(xiàn)，對于初次應(yīng)用者而言較難掌握，為了克服上述方法的不足，特提出改進后的引調(diào)水限制線的簡便計算方法，以便推廣應(yīng)用，并達(dá)到提高供水效益，節(jié)省年運行費用等目的。

1　初擬引調(diào)水限制線

為了便于比較下面簡單介紹上述論文中推薦的引調(diào)水限制線的計算方法。

1.1引調(diào)水限制線下降段節(jié)點水位H1t

先計算各月(旬)凈來水量△W1=最大來水量W1t-設(shè)計用水量E1t-水庫損失量S1t，若凈來水量△W1<0，則△W1取零即可。然后，計算累積凈來水量∑△W1，若∑△W1>9—10月(共61d)實際可引調(diào)水量W引，則∑△W1取W引即可，再根據(jù)節(jié)點庫容V1t=V興(興利庫容又稱調(diào)節(jié)庫容)-∑△W1+V死(死庫容)，查得相應(yīng)的節(jié)點水位H1t。

1.2引調(diào)水限制線上升段節(jié)點水位H2t

引調(diào)水限制線下降段最低水位Hmin作為拐點(8月中旬左右)，右側(cè)部分為上升段，該段的終點(10月15日左右)節(jié)點水位為正常蓄水位H興，其他的節(jié)點水位H2t的計算方法如下：

其他各月(旬)凈來水量△W2=最小來水量W2t-設(shè)計用水量E2t-水庫損失量S2t，若凈來水量△W2<0，則△W2取零即可。然后，計算累積凈來水量∑△W2，再根據(jù)節(jié)點庫容V2t=V拐(拐點處相應(yīng)庫容)+∑△W2，若V2t>正常蓄水位相應(yīng)庫容V正，則V2t取V正后，查得相應(yīng)的節(jié)點水位H2t。

1.3繪制初始引調(diào)水限制線Ht

根據(jù)上述的引調(diào)水限制線下降段節(jié)點水位H1t和上升段節(jié)點水位H2t，采用光滑的曲線連接后，可求得初始的引調(diào)水限制線Ht。

2　改進后計算方法

2.1統(tǒng)計分析洪水特征值

先統(tǒng)計分析本水庫歷年的最大1、3、7 d洪量特征值(一般情況下直接采用已有的歷年洪水特征值統(tǒng)計成果即可)，然后計算相應(yīng)的最大1、3、7 d洪量的模比系數(shù)，用公式表示如下：

K1(t)=W1(t)/W1，W1=(∑W1(t))/n

K3(t)=W3(t)/W3，W3=(∑W3(t))/n

K7(t)=W7(t)/W7，W7=(∑W7(t))/n

(1)

式中：t=1、2、3、4、5……n；n為洪水特征值的系列長度。

2.2繪制洪水特征值散點圖

以橫坐標(biāo)為洪水特征值出現(xiàn)時間T，縱坐標(biāo)為洪水特征值模比系數(shù)Kj(t)，點繪歷年K1(t)、K3(t)、K7(t)～T散點圖。其中：洪水特征值出現(xiàn)時間T的具體位置，建議取該洪量時段的中點，即點繪最大1 d洪量時，相應(yīng)的橫坐標(biāo)取T=T0(起始時間)+1/2d；最大3 d洪量時，相應(yīng)的橫坐標(biāo)取T=T0(起始時間)+3/2d；最大7d洪量時，相應(yīng)的橫坐標(biāo)取T=T0(起始時間)+7/2d，并且最大1、3、7d洪量特征值模比系數(shù)Kj(t)，分別采用不同的符號為好。

2.3經(jīng)驗隸屬函數(shù)曲線

根據(jù)上述各時段洪量模比系數(shù)散點圖，采用較光滑的曲線取其外包線后，可以計算經(jīng)驗隸屬函數(shù)值，用公式表示如下：

μ(i)=(K(i)-K0)/DKmax≤1，

i=1、2、3、4……m

(2)

式中：μ(i)為經(jīng)驗隸屬度(≥0，≤1)；K(i)為各時段洪量模比系數(shù)散點圖外包線；K0為橫向截圖的洪量模比系數(shù)；DKmax=max((K(i)-K0))為最大差值；m為洪量模比系數(shù)散點圖外包線的節(jié)點數(shù)。

2.4正態(tài)分布隸屬函數(shù)曲線

采用試算法優(yōu)化引調(diào)水限制線時，為了更廣泛的推廣應(yīng)用經(jīng)驗隸屬函數(shù)曲線，下面簡單介紹更加靈活的正態(tài)分布隸屬函數(shù)曲線。

(3)

式中：μ(t)為正態(tài)分布隸屬函數(shù)(≥0，≤1)；a1、a2為μ(t)=1相應(yīng)的開始、結(jié)束的時間，可以根據(jù)經(jīng)驗隸屬函數(shù)曲線確定；b1、b2為根據(jù)經(jīng)驗隸屬函數(shù)曲線計算求得，或優(yōu)化引調(diào)水限制線時隨時可以調(diào)整的參數(shù)；exp(-x)= e- xe為底的指數(shù)函數(shù)，e=2.718281828；t為汛前、主汛期、汛后的任意時間。

根據(jù)經(jīng)驗隸屬函數(shù)曲線計算b1、b2的具體方法如下：

因為，μt= exp(-((a1-t)/b1)2)

Ln(μt)= - ( (a1-t)/b1)2= -(a1-t)2/b12

b12= -(a1-t)2/Ln(μt)

所以，b1=( -(a1-t)2/Ln(μt) )0.5

因為，μt= exp(-((t- a2)/b2)2)

Ln(μt)= - ((t- a2)/b2)2= -( t- a2)2/b22

b22= -( t- a2)2/Ln(μt)

所以，b2=( -( t- a2)2/Ln(μt) )0.5

根據(jù)經(jīng)驗隸屬函數(shù)曲線和上述的b1、b2計算公式，采用最小二乘法求解矛盾方程組后求得b1、b2經(jīng)驗參數(shù)，具體公式為：

b1=( -∑(a1-t)2/∑ Ln(μt) )0.5

b2=( -∑(t-a2)2/∑ Ln(μt) )0.5

(4)

2.5引調(diào)水限制線

在正常蓄水位H正的基礎(chǔ)上，先估算庫水位的最大下降值hmax(根據(jù)試算的需要可以假定合適的值即可)，然后采用經(jīng)驗隸屬函數(shù)曲線或正態(tài)分布隸屬函數(shù)曲線，計算相應(yīng)的庫水位后，繪制引調(diào)水限制線，具體計算公式為：

Ht=H正- hmax×μ(t)

(5)

式中：μ(t)為經(jīng)驗隸屬函數(shù)曲線或正態(tài)分布隸屬函數(shù)；hmax為正常蓄水位以下最大消落深度；Ht為庫水位(也就是引調(diào)水限制水位)；H正為水庫正常蓄水位。

3　水庫優(yōu)化調(diào)度運用線繪制

3.1不考慮區(qū)外調(diào)水情況

某水庫只承擔(dān)現(xiàn)狀0.15 萬 hm2水田灌溉(采用實際灌溉定額)和城市年供水量1 800 萬 m3工程任務(wù)的情況下，先假定一個水庫蒸發(fā)滲漏損失量過程Wx(t)后(采用不計入水庫損失的系列法興利調(diào)節(jié)計算后求得)，計算水量差DW(t)=W來(t)(水庫壩址以上歷年逐月(旬)來水量)-W供(t)(水田灌溉供水量、城市供水量)-Wx(t)，可求得某時刻t的庫容V(t)=V(t-1)+DW(t)和相應(yīng)的庫面積F(t)、庫水位H(t)，再根據(jù)庫面積F(t)和水庫蒸發(fā)滲漏損失深度S(t)，求得蒸發(fā)滲漏損失量Ws(t)=F(t)×S(t)，若∑ABS(Wx(t)- Ws(t))/∑Ws(t) <10-3，則計算總棄水量W棄后，試算結(jié)束，否則重新假定Wx(t)←(Wx(t)+ Ws(t))/2后，重復(fù)上述過程，一直到滿足規(guī)定的精度為止。上述求得的總棄水量W棄可作為區(qū)外調(diào)水情況下的累積最大可棄水量∑W棄[1]。

某水庫下游現(xiàn)狀0.15 萬 hm2水田面積，在區(qū)間補償調(diào)節(jié)計算的情況下，盡量多利用區(qū)間來水量后，不足部分由水庫補水，灌溉供水經(jīng)驗?zāi)瓯ＷC率控制在P=75%左右。設(shè)計年供水量1 800 萬 m3，城市供水經(jīng)驗保證率控制在P=91%左右即可。

另外，在不考慮區(qū)外調(diào)水情況下，特要求必須采用某水庫原設(shè)計調(diào)度運用圖，進行長系列法興利調(diào)節(jié)計算。

3.2考慮區(qū)外調(diào)水情況

某水庫在承擔(dān)現(xiàn)狀0.15 萬 hm2水田灌溉(采用現(xiàn)狀實際灌溉定額)和城市年供水量1 800 萬 m3工程任務(wù)的基礎(chǔ)上，考慮區(qū)外調(diào)水的情況下，增加近遠(yuǎn)期城鎮(zhèn)供水量。

在不考慮區(qū)外調(diào)水的情況下，所求得的水庫蒸發(fā)滲漏損失量過程Ws(t)作為初始的水庫損失過程后，先初步估算區(qū)外調(diào)水量X(t)≈W供(t)(2.3萬畝水田灌溉供水量、城市供水量)+Ws(t)(水庫蒸發(fā)滲漏損失量)-W來(t)(水庫壩址以上歷年逐月(旬)來水量)，若X(t)<0，則X(t)=0；若X(t)> Qmax(區(qū)外調(diào)水最大入庫流量)×dt(t2-t1),則X(t)= Qmax×dt。

先假定一個水庫蒸發(fā)滲漏損失量過程Wx(t)后(采用上述初始的水庫損失過程Ws(t)即可)，計算水量差DW(t)=W來(t)(水庫壩址以上歷年逐月(旬)來水量)+ X(t)(區(qū)外調(diào)水量)-W供(t)(2.3萬畝水田灌溉供水量、城市供水量)-Wx(t)，可求得某時刻t的庫容V(t)=V(t-1)+DW(t)和相應(yīng)的庫面積F(t)、庫水位H(t)，再根據(jù)庫面積F(t)和水庫蒸發(fā)滲漏損失深度S(t)，求得蒸發(fā)滲漏損失量Ws(t)=F(t)×S(t)，若∑ABS(Wx(t)- Ws(t))/∑Ws(t) <10-3，則計算總棄水量W棄后，試算結(jié)束，否則重新假定Wx(t)←(Wx(t)+ Ws(t))/2后，重復(fù)上述過程，一直到滿足規(guī)定的精度為止。本次求得的總棄水量W棄可作為區(qū)外調(diào)水情況下的累積實際棄水量∑W1棄。

某水庫下游現(xiàn)狀0.15 萬 hm2水田面積，在區(qū)間補償調(diào)節(jié)計算的情況下，盡量多利用區(qū)間來水量后，不足部分由水庫補水，灌溉供水經(jīng)驗?zāi)瓯ＷC率控制在P=75%左右。在確保近遠(yuǎn)期城鎮(zhèn)供水量的情況下，城市供水經(jīng)驗保證率控制在P=95%左右即可。

3.3試算法優(yōu)化調(diào)度運用特征線

根據(jù)上述方法推求的引調(diào)水限制線Ht和水庫壩址以上歷年逐月(旬)來水量、區(qū)外調(diào)水量、設(shè)計供水量等，采用系列法進行興利調(diào)節(jié)計算。

具體計算過程中，若所計算的庫水位Hj≥Ht,即Hj落在停止引調(diào)水區(qū)，則停止引調(diào)水，否則按實際可引調(diào)水量，盡量多蓄水，但盡可能減少水庫棄水。

然后，統(tǒng)計各行業(yè)實際供水保證率和實際的水庫棄水量W1棄，在實際供水保證率滿足設(shè)計供水保證率的情況下，先計算多年累積棄水量系數(shù)A=累積實際的棄水量∑W1棄/累積最大可棄水量∑W棄，按A小于規(guī)定的允許值B=0～0.5作為目標(biāo)函數(shù)，調(diào)整其引調(diào)水限制線Ht后，再進行興利調(diào)節(jié)計算，若A≤Bv，則可以結(jié)束優(yōu)化引調(diào)水限制線Ht的試算工作，否則重新調(diào)整引調(diào)水限制線Ht后，繼續(xù)重復(fù)上述的試算步驟即可。

在單一用水戶的情況下，上述確定的正常引調(diào)水區(qū)(即引調(diào)水限制線Ht至死水位H死所包圍的區(qū)域)，可以不再劃分其他的分區(qū)，而在不同供水保證率要求的多種用水戶的情況下，通過試算法長系列興利調(diào)節(jié)計算來，確定灌溉供水限制線Hx和城鎮(zhèn)(或工業(yè))供水限制線Hi等。

4　劃分水庫調(diào)度運用分區(qū)

根據(jù)上述確定的引調(diào)水限制線Ht、灌溉供水限制線Hx和城鎮(zhèn)(或工業(yè))供水限制線Hi，再進行劃分水庫調(diào)度運用分區(qū)，具體分區(qū)情況如下：

4.1洪水控制區(qū)(A)

在水庫調(diào)度運行圖中，每年7—8月(共62 d左右)，正常蓄水位H興至汛限水位H汛所包圍的區(qū)域，稱為洪水控制區(qū)，該區(qū)內(nèi)灌溉和城鎮(zhèn)供水按設(shè)計用水量及補充地下水要求盡量多供水，剩余的水量通過溢洪道泄放。

4.2停止引調(diào)水區(qū)(B)

在水庫調(diào)度運行圖中，正常蓄水位H興至引調(diào)水限制線Ht所包圍的區(qū)域中，扣除洪水控制區(qū)(A)后的剩余區(qū)域稱為停止引調(diào)水區(qū)，該區(qū)內(nèi)灌溉和城鎮(zhèn)用水按設(shè)計用水量要求正常供水。

4.3正常引調(diào)水區(qū)(C+D+E)

在水庫調(diào)度運行圖中，引調(diào)水限制線Ht至死水位H死所包圍的區(qū)域，稱為正常引調(diào)水區(qū)，該區(qū)內(nèi)根據(jù)不同供水保證率要求的用水戶，再分為正常灌溉供水區(qū)(C)；正常城鎮(zhèn)(或工業(yè))供水區(qū)，又稱灌溉供水破壞區(qū)(D)；城鎮(zhèn)供水破壞區(qū)(E)。

4.4正常灌溉供水區(qū)(C)

在正常引調(diào)水區(qū)中，引調(diào)水限制線Ht至灌溉供水限制線Hx所包圍的區(qū)域，稱為正常灌溉供水區(qū)。該區(qū)內(nèi)灌溉和城鎮(zhèn)用水按設(shè)計用水量要求正常供水。

4.5正常城鎮(zhèn)(或工業(yè))供水區(qū)(D)

在正常引調(diào)水區(qū)中，灌溉供水限制線Hx至城鎮(zhèn)(或工業(yè))供水限制線Hi所包圍的區(qū)域，稱為正常城鎮(zhèn)(或工業(yè))供水區(qū)，又稱灌溉供水破壞區(qū)。該區(qū)內(nèi)城鎮(zhèn)(或工業(yè))用水按設(shè)計用水量要求正常供水，灌溉用水在一般情況下，按設(shè)計用水量的50%左右供水。

4.6城鎮(zhèn)供水破壞區(qū)(E)

在正常引調(diào)水區(qū)中，城鎮(zhèn)供水限制線Hi至死水位H死所包圍的區(qū)域，稱為城鎮(zhèn)供水破壞區(qū)，該區(qū)內(nèi)城鎮(zhèn)用水在一般情況下，按設(shè)計用水量的80%左右供水，且停止灌溉供水[2]。

5　實際興利調(diào)度運用

實際上，每個時段(dt=t2-t1)的水庫調(diào)度運用過程中，除了總供水量(含農(nóng)業(yè)供水量、工業(yè)供水量、城市生活供水量等)W供以外，水庫壩址以上總來水量W來和水庫蒸發(fā)滲漏等總損失量W損是未知的，所以這時候只能根據(jù)某時段的庫水位差DH= H2(t2時刻庫水位)- H1(t1時刻庫水位)，分析估算區(qū)外調(diào)水的入庫水量X≈W供+W損-W來值。

當(dāng)DH≤0時，說明W供+W損≥W來，先計算該時段內(nèi)庫容差DV= V2(t2時刻庫容)- V1(t1時刻庫容)后，若ABS(DV)>Qmax(區(qū)外調(diào)水最大入庫流量)×dt，則X= Qmax×dt，否則X= ABS(DV)；當(dāng)DH>0時，說明W供+W損

擬建引調(diào)水工程建成后，水庫壩址以上及區(qū)外實際來水量是未知的，而且是隨機的，因此，引調(diào)水蓄水工程實際興利調(diào)度運行時，以上述采用試算法確定的引調(diào)水限制線Ht作為控制條件，為滿足各行業(yè)的用水要求(上限為設(shè)計用水量)，進行興利調(diào)節(jié)計算，具體操作過程中，若各時段的庫水位Hj≤Ht,則按實際可引調(diào)水能力全力蓄水，否則立即停止引調(diào)水。

具體的興利調(diào)度運用時，一般情況下，每年灌溉期結(jié)束后(9月—12月)，盡量按實際可引調(diào)水能力，多蓄水，并要求到每年12月底左右時間，水庫盡量蓄滿，供翌年枯水期用水。在實際的水庫調(diào)度運用過程中，當(dāng)庫水位落在洪水控制區(qū)(A)時，按各行業(yè)的設(shè)計用水量要求全力供水的同時，立即停止引調(diào)水，而且打開泄洪閘進行控制泄洪，使庫水位始終保持在汛限水位附近，并隨時承擔(dān)攔蓄洪水的任務(wù)。當(dāng)庫水位落在停止引調(diào)水區(qū)(B)時，按各行業(yè)的設(shè)計用水量要求正常供水。當(dāng)庫水位落在正常引調(diào)水區(qū)的正常灌溉供水區(qū)(C)時，按實際可引調(diào)水能力盡量多蓄水，而且按各行業(yè)的設(shè)計用水量要求正常供水。當(dāng)庫水位落在正常引調(diào)水區(qū)的正常城鎮(zhèn)供水區(qū)(D)時，仍按實際可引調(diào)水能力盡量多蓄水，而且城鎮(zhèn)供水按設(shè)計用水量要求正常供水，灌溉用水在一般情況下，按設(shè)計用水量的50%左右供水。當(dāng)庫水位落在正常引調(diào)水區(qū)的城鎮(zhèn)供水破壞區(qū)(E)時，繼續(xù)按實際可引調(diào)水能力盡可能多蓄水，而且城鎮(zhèn)用水在一般的情況下，按設(shè)計用水量的80%左右供水，并停止灌溉供水。當(dāng)庫水位繼續(xù)降落至死水位H死以下時，全力以赴盡可能多引調(diào)水，并停止灌溉供水，然后按城鎮(zhèn)居民最低基本生活用水需要，控制供水的同時，采取其他應(yīng)急措施，盡量解決城鎮(zhèn)居民生活用水需求。

6　調(diào)水工程優(yōu)化調(diào)度運用

根據(jù)上述介紹的有關(guān)內(nèi)容，緊密結(jié)合城市供水工程實際情況，具體編制本調(diào)水工程優(yōu)化調(diào)度運用方案。

6.1灌溉期調(diào)度運用

每年進入灌溉期(5—8月)后，除了汛期(7—8月)以外，其它時間，根據(jù)某水庫壩址以上水文自動測報系統(tǒng)監(jiān)測的降雨量大小，開啟各種閘門或閥門和泵站，在滿足正常城市供水和灌溉需求的情況下，庫水位盡可能控制在正常蓄水位以下至灌溉限制線以上區(qū)間，即降雨量較大時，庫水位應(yīng)控制在灌溉限制線以上區(qū)間；降雨量較小時，庫水位應(yīng)控制在正常蓄水位附近。特別是灌溉臨界期(泡田期)等灌溉用水高峰期，該水庫下游區(qū)間來水量較大時，本灌區(qū)盡量多利用區(qū)間來水量后，不足部分利用水庫補水。

6.2非灌溉期調(diào)度運用

非灌溉期指每年9—12月至次年4月，其中：灌溉期結(jié)束后(9—12月)，開啟各種閘門或閥門和泵站，在滿足正常城市供水需求的情況下，泵站全力抽水至水庫蓄滿為止，即庫水位達(dá)到正常蓄水位為止。

每年1—4月，在滿足正常城市供水需求的情況下，根據(jù)城市供水量大小，抽水泵站隨時調(diào)整其相應(yīng)的抽水量至庫水位接近于正常蓄水位，最好保持正常蓄水位不變。

6.3汛期調(diào)度運用

每年進入汛期(7—8月)后，為了滿足水庫下游村屯及農(nóng)田的防洪要求和確保水庫本身的防洪安全，庫水位首先下降至汛期限制水位，然后根據(jù)水庫壩址以上水文自動測報系統(tǒng)監(jiān)測的降雨量大小，開啟各種閘門或閥門和泵站，在滿足正常城市供水和灌溉需求的情況下，庫水位盡可能控制在汛期限制水位以下至調(diào)水控制線以上區(qū)間。

當(dāng)水文自動測報系統(tǒng)監(jiān)測的日降雨量(水庫壩址以上流域平均雨量)，若<50mm時，為了考慮洪澇水資源化及節(jié)省泵站的抽水費用，則庫水位盡量控制在汛期限制水位附近；若≥50mm時，為了確保水庫的防洪安全，則首先關(guān)閉抽水泵站后，庫水位盡量控制在調(diào)水控制線附近，即庫水位在停止調(diào)水區(qū)之內(nèi)。

6.4優(yōu)化調(diào)度運用軟件

根據(jù)本水庫水文自動測報系統(tǒng)和優(yōu)化調(diào)度運用方案、城市供水工程監(jiān)測系統(tǒng)等研究成果的基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合本地區(qū)實際情況，建議編制城市供水工程聯(lián)合調(diào)度運用軟件。

7　分析與討論

7.1研究結(jié)論

7.1.1近期(2020年)

近期區(qū)外調(diào)水工程采用常規(guī)調(diào)度運用方式所提供的多年平均總供水量為16169萬m3，其中：區(qū)外年調(diào)水量為13613萬m3，占總供水量的84% ；水庫年供水量為2556萬m3，占總供水量的16% 。

在滿足相同供水需求和保證率的前提下，本次優(yōu)化調(diào)度運用方案中區(qū)外年調(diào)水量減少了740 萬 m3，設(shè)計總揚程228.67m，按動力單價1.05元/kW·h估算，可節(jié)省電費約677萬元；水庫年供水量增加740萬m3，合理利用部分洪澇水，即區(qū)外調(diào)水前水庫總棄水量1148萬m3，區(qū)外調(diào)水后水庫總棄水量減少至408萬m3，棄水利用率為64.5%，比常規(guī)調(diào)度運用的棄水利用率增加35.7%。

另外，在區(qū)外正常年調(diào)水量不變的條件下，本次優(yōu)化調(diào)度運用方案的多年平均總供水量為16 909 萬 m3，其中：區(qū)外年調(diào)水量仍為13613萬m3，水庫年供水量為3296萬m3，比常規(guī)調(diào)度運用方式增加740萬m3，按供水單價4.45元/m3估算，增加供水效益3293萬元[3]。

7.1.2遠(yuǎn)期(2030年)

遠(yuǎn)期區(qū)外調(diào)水工程設(shè)計年總供水量為16 168 萬 m3，其中：城市年供水量為15380萬m3，占總供水量的95.1% ；農(nóng)業(yè)年供水量為788萬m3，占總供水量的4.9% 。本水庫區(qū)外調(diào)水前水庫總棄水量1148萬m3，區(qū)外調(diào)水后水庫總棄水量減少至328萬m3，即合理利用部分洪澇水后，棄水利用率為71.4%，比常規(guī)調(diào)度運用的棄水利用率增加28.8%。

7.2結(jié)語

經(jīng)過近5a的實踐經(jīng)驗證明，黑龍江水利科技2011年第3期上發(fā)表的《引調(diào)水蓄水工程優(yōu)化調(diào)度運用》一文中介紹的引調(diào)水限制線計算方法，在實際的水庫優(yōu)化調(diào)度運用中，繪制引調(diào)水限制線的任意性較大，而且試算的工作量也大，故初次應(yīng)用者不易掌握。

本次提出的經(jīng)驗隸屬函數(shù)曲線和正態(tài)分布隸屬函數(shù)曲線，具有如下的主要特點：在采用試算法水庫優(yōu)化調(diào)度運用中，經(jīng)驗隸屬函數(shù)法，只需要試算正常蓄水位以下最大消落深度即可，這樣可以避免任意性，大大減輕試算的工作量，簡單易用。另外，當(dāng)經(jīng)驗隸屬函數(shù)法在試算過程中，需要調(diào)整隸屬函數(shù)曲線時，采用正態(tài)分布隸屬函數(shù)法非常方便，即該法只調(diào)整其中的b1和b2兩個參數(shù)就很容易求得相應(yīng)的隸屬函數(shù)曲線，然后再確定正常蓄水位以下最大消落深度即可。

總而言之，在引調(diào)水蓄水工程優(yōu)化調(diào)度運用過程中，若采用經(jīng)驗隸屬函數(shù)曲線和正態(tài)分布隸屬函數(shù)曲線，則可以大大減輕試算的工作量，而且完全可以避免任意性，故對初次應(yīng)用者而言，也同樣可以得到很滿意的成果。總之，該方法理論基礎(chǔ)扎實，數(shù)學(xué)模型簡單易用，很容易推廣應(yīng)用。

[1]吳明官.引調(diào)水蓄水工程優(yōu)化調(diào)度運用[J].黑龍江水利科技，2011，39(3)：79-81.

[2]黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院.黑龍江省雞西、七臺河市供水工程初步設(shè)計說明書[R].哈爾濱：黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，2013.

[3]黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院.黑龍江省雞西煤化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)水源工程咨詢意見[R].哈爾濱：黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，2014.

Simple Calculation Method of Water Diversion Limit Line for Water Storage Project

LIU Ming-gang; WANG Qing-mei and WU Ming-guan

(Heilongjiang Provincial Water Conservancy & Hydroelectric Power Investigation,Design and Research Institute, Harbin 150080, China)

The water diversion limit line calculation method introduced in “Water Diversion Storage Project Optimal Operation and Application” published in “Heilongjiang Water Conservancy Science and Technology” of No.3 in 2011 is proved to be not easy to grasp for beginners after nearly 5-year practical experiences, because the arbitrary is large for drawing water diversion limit line and the quantities of calculation are numerous during practical reservoir optimal operation and application. This paper puts forward specially a simply calculation method of water diversion limit line improved in order to overcome the shortages of above methods.

optimal operation of reservoir; limiting line of diversion water; empirical membership function; normal distribution membership function

1007-7596(2016)07-0001-05

2016-05-27

劉明崗(1980-)，男，陜西富平人，高級工程師；王青梅(1980-)，女，山東德州人，高級工程師；吳明官(1955-)，男，黑龍江哈爾濱人，教授級高工。

科技成果

TV697.1

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