水庫(kù)防洪預(yù)報(bào)調(diào)度方法2015年度期末復(fù)習(xí)題

1、水利系統(tǒng)預(yù)報(bào)調(diào)度理論與方法2014-2015年度復(fù)習(xí)建議通過(guò)復(fù)習(xí)自己做過(guò)的四個(gè)作業(yè)和閱讀課件和參考書(shū)，思考以下問(wèn)題（注意，并非一定是考題）1. 水利系統(tǒng)預(yù)報(bào)調(diào)度基本原理是什么？請(qǐng)寫(xiě)出基本方程及符號(hào)含義。答：1）基本原理：聯(lián)解水質(zhì)運(yùn)動(dòng)連續(xù)方程和運(yùn)動(dòng)方程（輸入為確定的、隨機(jī)的或模糊的，水庫(kù)特性為約束，目標(biāo)為防洪興利綜合效益最大，以水量平衡方程替代連續(xù)方程、以水位庫(kù)容和水位泄量關(guān)系替代運(yùn)動(dòng)方程，求解的決策是水庫(kù)出流或求解的策略是水庫(kù)出流過(guò)程）圣維南方程組(質(zhì)量連續(xù)+運(yùn)動(dòng)方程),實(shí)用時(shí)簡(jiǎn)化為“水量平衡原理+水位泄量、庫(kù)容曲線”。水量平衡原理方程：對(duì)某一區(qū)域，有，式中I、O給定時(shí)段輸入輸出該區(qū)域的水量，

2、 時(shí)段內(nèi)蓄水量的變化量，可正可負(fù)。水位庫(kù)容關(guān)系曲線水位泄量關(guān)系曲線圣維南方程組（質(zhì)量連續(xù)+運(yùn)動(dòng)方程）：令x-距離；t-時(shí)間；y-水位；V-流速；A-斷面積；Q-流量；K-流量模數(shù)；C-謝才系數(shù)；R是水力半徑。 右端前兩項(xiàng)為慣性項(xiàng)，第3項(xiàng)為摩阻項(xiàng)，用于摩阻損失。 質(zhì)量連續(xù)反映能量守恒定律；即蓄水量的變化率應(yīng)等于沿程流量的變化率。運(yùn)動(dòng)方程反映動(dòng)量守恒定律；即重力與壓力的聯(lián)合作用使水流克服慣性力和摩阻引起的能量損失而獲得加速度。2.基于輸入、轉(zhuǎn)換體、輸出和環(huán)境，論述水利系統(tǒng)調(diào)度規(guī)劃與實(shí)時(shí)調(diào)度的異同點(diǎn)。答：調(diào)度規(guī)劃：指在水庫(kù)的設(shè)計(jì)階段，利用工程區(qū)已有的相關(guān)歷史水文、氣象等信息，并根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及

3、現(xiàn)實(shí)約束條件，確定主要的調(diào)度參數(shù)，進(jìn)而預(yù)測(cè)未來(lái)洪水狀態(tài)，確定調(diào)度方法及制定防洪與興利計(jì)劃已達(dá)到興水利除水害的目的。實(shí)時(shí)調(diào)度：指在水庫(kù)的日常運(yùn)行中，根據(jù)研究區(qū)的實(shí)際情況，靈活的修改水庫(kù)的調(diào)度計(jì)劃，在保證達(dá)到水庫(kù)調(diào)度的各項(xiàng)目標(biāo)的同時(shí)，充分利用水資源更好的發(fā)揮水庫(kù)建設(shè)的作用。不同點(diǎn)：（1）輸入資料異同：1）（同）自然地理、水文氣象特性，水位庫(kù)容、泄量關(guān)系，依據(jù)歷史洪水、降雨徑流資料推求設(shè)計(jì)頻率洪水、設(shè)計(jì)頻率徑流資料（2分）；2）（異）實(shí)時(shí)調(diào)度增加長(zhǎng)中短水文氣象預(yù)報(bào)信息及實(shí)時(shí)水雨工情信息（1分）。（2）轉(zhuǎn)換體異同：1）（同）調(diào)節(jié)計(jì)算原理與方法、頻率分析與風(fēng)險(xiǎn)分析的概率統(tǒng)計(jì)原理、規(guī)范規(guī)定的汛期分期與防洪

4、及興利設(shè)計(jì)方法（2分）；2）（異）實(shí)時(shí)調(diào)度增加實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)方法、預(yù)蓄預(yù)泄原理方法、汛限水位動(dòng)態(tài)控制理論方法、調(diào)度方案實(shí)時(shí)生成技術(shù)與優(yōu)選理論方法（1分）；（3）輸出成果差異：1）（異）調(diào)度規(guī)劃輸出-防洪興利調(diào)度特征水位與庫(kù)容，多目標(biāo)功能指標(biāo)、調(diào)度方式及規(guī)則，調(diào)度圖（1分）；2）（異）實(shí)時(shí)調(diào)度輸出-實(shí)時(shí)調(diào)度方案（面臨時(shí)刻興利供水或防洪決策的泄流量或水位控制狀態(tài)）（1分）；（4）約束異同：1）（同）調(diào)度功能、任務(wù)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等，即調(diào)度原則，依據(jù)的法規(guī)等（1分）；2）（異）實(shí)時(shí)調(diào)度還受設(shè)計(jì)輸出成果（特征水位、特征泄量、調(diào)度規(guī)則）約束，或修改經(jīng)批復(fù)可不受其約束（1分）。3.簡(jiǎn)述水庫(kù)防洪（興利）調(diào)度的原則、調(diào)度

5、方式及其規(guī)則的定義。防洪（興利）調(diào)度方式及其規(guī)則劃分幾類？各類方式及其規(guī)則差異？繪圖和舉例說(shuō)明。答：1水庫(kù)防洪調(diào)度原則：指規(guī)劃的水庫(kù)防洪任務(wù)、目標(biāo)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)頻率等。如碧流河水庫(kù)500年一遇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，1000年一遇標(biāo)準(zhǔn)校核；設(shè)計(jì)水位<=71m，最大泄流量<=7850m3/s，校核洪水位<=72.6m，最大泄流量<=9530m3/s。50年一遇標(biāo)準(zhǔn)洪水，保丹普公路、城莊鐵路、城子坦鎮(zhèn)不被淹。10年一遇標(biāo)準(zhǔn)洪水，下游5萬(wàn)畝水田不被淹。 2防洪調(diào)度方式(或稱泄流方式):在保證水庫(kù)大壩本身及上、下游防護(hù)目標(biāo)防洪安全的原則下(即防洪調(diào)度原則),控制庫(kù)水位及閘門啟用或泄流量的時(shí)程變化

6、形式。3防洪調(diào)度規(guī)則：改變閘門開(kāi)啟狀態(tài)或改變泄量大小的依據(jù)(或稱判斷指標(biāo)),稱防洪調(diào)度規(guī)則。例：防洪調(diào)度規(guī)則依據(jù)的判別指標(biāo)類型：以入流量為判據(jù)（豐滿水庫(kù)）如豐滿水庫(kù)以入流量為判據(jù)，汛限水位261.0m，當(dāng)Q入<Q5% ，q<=3000m3/s，當(dāng)Q入<Q2%，q<=4000m；當(dāng)Q入<Q1%，q<=5000m3/s；當(dāng)Q入<Q0.2%，q<=7500m3/s，當(dāng)Q入>=Q0.2%，暢泄以庫(kù)水位為判據(jù)（白山水庫(kù)）以水位和凈雨作為判據(jù)（清河水庫(kù)）以氣象預(yù)報(bào)的二級(jí)分辨、預(yù)報(bào)的洪峰或累計(jì)凈雨、實(shí)際的水位作判據(jù)（大伙房）4. 防洪調(diào)度方式類型：預(yù)泄類

7、型； 分級(jí)控制類型；無(wú)閘暢泄型。參見(jiàn)圖。 1.預(yù)泄類型：在洪水來(lái)臨前，利用洪水預(yù)報(bào)提前加大水庫(kù)的下泄流量（最大不超過(guò)下游河道的安全泄量），騰出部分庫(kù)容用于后期防洪。2.分級(jí)控制類型：采用閘門控制措施，使水庫(kù)下泄流量按多級(jí)固定值泄放，各級(jí)控制下泄流量值視入庫(kù)洪水和下游河道的防洪能力而定。3.無(wú)閘門暢泄型：在沒(méi)有閘門或不控制閘門的情況下，當(dāng)庫(kù)水位超過(guò)水庫(kù)的溢流堰后任其自由下泄。一般是在指水庫(kù)不承擔(dān)下游防洪任務(wù)，水庫(kù)調(diào)洪只需解決水庫(kù)遭遇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及校核標(biāo)準(zhǔn)洪水，在水庫(kù)水位超過(guò)防洪限制水位時(shí)為確保大壩安全時(shí)的泄流。4.補(bǔ)償調(diào)節(jié)方式：根據(jù)區(qū)間洪水預(yù)報(bào)逐時(shí)段確定水庫(kù)相應(yīng)下泄流量，使其與區(qū)間洪水流量組合結(jié)果不

8、超過(guò)下游控制點(diǎn)的安全允許泄流量。不計(jì)預(yù)報(bào)的水庫(kù)防洪調(diào)度方式及其規(guī)則選擇方法:預(yù)泄類型； 分級(jí)控制類型；無(wú)閘暢泄型水庫(kù)防洪預(yù)報(bào)調(diào)度方式及其規(guī)則選擇方法1）無(wú)下游防洪任務(wù), 僅有水庫(kù)自身防洪要求, 有閘控制, 考慮短期洪水預(yù)報(bào)或短期降雨預(yù)報(bào)的預(yù)泄和預(yù)蓄型; (2) 下游有一級(jí)或多級(jí)標(biāo)準(zhǔn)防洪任務(wù),但無(wú)錯(cuò)峰要求, 有閘控制, 考慮短期入庫(kù)洪水預(yù)報(bào)或短期雨預(yù)報(bào)的預(yù)泄型; (3) 既有下游多級(jí)標(biāo)準(zhǔn)防洪任務(wù), 又有錯(cuò)峰要求, 有閘控制, 考慮短期入庫(kù)及區(qū)間洪水預(yù)報(bào)和短期降雨預(yù)報(bào)的近似補(bǔ)償型。舉例說(shuō)明：（見(jiàn)書(shū)82頁(yè)）2） 防洪調(diào)度規(guī)則依據(jù)的判別指標(biāo)類型1.以實(shí)際入流量為判據(jù)（豐滿水庫(kù)） 汛限水位261.0m，

9、當(dāng)Q入<Q5% ，q<=3000m3/s 當(dāng)Q入<Q2%， q<=4000m3/s 當(dāng)Q入<Q1%， q<=5000m3/s 當(dāng)Q入<Q0.2%，q<=7500m3/s 當(dāng)Q入>=Q0.2%，暢泄 2.以實(shí)際以庫(kù)水位為判據(jù)（白山水庫(kù)） 汛限水位413.0m，當(dāng)Z<416.5m，q<=2500 m3/s 當(dāng)Z>=416.5m，4高孔+1中孔 當(dāng)Z>=417.5m，4高孔+3中孔 3.以實(shí)際水位和預(yù)報(bào)凈雨作為判據(jù)（清河水庫(kù)） 汛限水位129.0m， q出=q工農(nóng) 當(dāng)Z<133.90m, q=300m3/s 當(dāng)Z&g

10、t;=133.90m,且R>=200mm，q=300m3/s+溢洪道開(kāi)2孔 當(dāng)Z>=134.40m,且R>=230mm，q=300m3/s+溢洪道開(kāi)4孔 當(dāng)Z>=134.80m,且R>=320mm，q=300m3/s+溢洪道開(kāi)6孔 4.以氣象預(yù)報(bào)的二級(jí)分辨、預(yù)報(bào)的洪峰或累計(jì)凈雨、實(shí)際的水位作判據(jù)（大伙房） 汛限水位127.8m， q<=Q入 當(dāng)預(yù)報(bào)12h后Q入>=6500m3/s （或R上>=190mm）且Q下 >2020m3/s（或R下>=170mm）且氣象預(yù)報(bào)6h后仍有雨， 則q<=400m3/s（錯(cuò)峰限制泄流量） 當(dāng)Z&g

11、t;=131.60m或預(yù)報(bào)3h后下游洪峰將出現(xiàn)，全開(kāi)泄流設(shè)備 當(dāng)Z>=137.7m且預(yù)報(bào)Z預(yù)報(bào)>=138.8m,破二非常溢洪道土堰1.興利調(diào)度原則：2.興利調(diào)度方式：3.興利調(diào)度規(guī)則：按興利調(diào)度方式調(diào)節(jié)綜合利用各部門的相應(yīng)保證率、不同典型來(lái)水過(guò)程，在滿足興利調(diào)度原則的前提下，歸納出來(lái)的判斷何時(shí)改變蓄、供水或供電的準(zhǔn)則。答案二補(bǔ)充：1)水庫(kù)調(diào)度原則：水庫(kù)調(diào)度方式及其規(guī)則所依據(jù)的法制和標(biāo)準(zhǔn)（分防洪和興利調(diào)度原則）。2)水庫(kù)調(diào)度方式：水庫(kù)蓄、供水或供電，出流量的時(shí)程變化形式（泄流方式、水庫(kù)運(yùn)用方式）3)調(diào)度規(guī)則：按防洪調(diào)度方式調(diào)節(jié)各設(shè)計(jì)頻率、種典型洪水，在滿足防洪調(diào)度原則前提下，歸納的判

12、斷何時(shí)改變泄流量的準(zhǔn)則-防洪調(diào)度規(guī)則； 按興利調(diào)度方式調(diào)節(jié)綜合利用各部門的相應(yīng)保證率、不同典型來(lái)水過(guò)程，在滿足興利調(diào)度原則的前提下，歸納出來(lái)的判斷何時(shí)改變蓄、供水或供電的準(zhǔn)則-興利調(diào)度規(guī)則：如調(diào)度圖或推理模式。4.可行的防洪調(diào)度方式類型 通常按以下因素分類：設(shè)置閘門否？閘門操作靈活否？上、下游有防洪要求？幾級(jí)要求？下游有錯(cuò)峰要求？考慮洪水或降雨預(yù)報(bào)否？5.可行的興利調(diào)度方式類型 通常按以下因素分類：綜合利用各部門的需水特點(diǎn)、電力系統(tǒng)負(fù)荷特征、電站調(diào)節(jié)性能及其在系統(tǒng)中的工作位置、需補(bǔ)償調(diào)節(jié)？考慮中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)否？不考慮預(yù)報(bào)（水庫(kù)模糊優(yōu)化調(diào)度P15-P20）預(yù)泄類型：在有一定預(yù)見(jiàn)期的洪水預(yù)報(bào)前提下，水

13、庫(kù)根據(jù)下游防洪要求按一定泄量預(yù)泄騰出部分庫(kù)容。分級(jí)控制類型：在缺乏洪水預(yù)報(bào)的情況下，調(diào)洪起始階段按下游安全泄量下泄，蓄滿防洪庫(kù)容時(shí)，庫(kù)水位仍在上漲，說(shuō)明所來(lái)洪水已超過(guò)下游防洪標(biāo)準(zhǔn)，加大泄量。無(wú)閘暢泄型： 水庫(kù)不承擔(dān)下游防洪任務(wù)，泄洪建筑物無(wú)閘門控制或汛前閘門全開(kāi)汛末關(guān)閉，對(duì)洪水只起到停滯作用補(bǔ)償調(diào)節(jié)方式：根據(jù)區(qū)間洪水預(yù)報(bào)逐時(shí)段確定水庫(kù)相應(yīng)下泄流量，使其與區(qū)間洪水流量組合結(jié)果不超過(guò)下游控制點(diǎn)的安全允許泄流量。不計(jì)預(yù)報(bào)的水庫(kù)防洪調(diào)度方式及其規(guī)則選擇方法：預(yù)泄類型； 分級(jí)控制類型；無(wú)閘暢泄型水庫(kù)防洪預(yù)報(bào)調(diào)度方式及其規(guī)則選擇方法(1)無(wú)下游防洪任務(wù)， 僅有水庫(kù)自身防洪要求， 有閘控制， 考慮短期洪水預(yù)

14、報(bào)或短期降雨預(yù)報(bào)的預(yù)泄和預(yù)蓄型； (2) 下游有一級(jí)或多級(jí)標(biāo)準(zhǔn)防洪任務(wù)，但無(wú)錯(cuò)峰要求， 有閘控制， 考慮短期入庫(kù)洪水預(yù)報(bào)或短期雨預(yù)報(bào)的預(yù)泄型； (3) 既有下游多級(jí)標(biāo)準(zhǔn)防洪任務(wù)， 又有錯(cuò)峰要求， 有閘控制， 考慮短期入庫(kù)及區(qū)間洪水預(yù)報(bào)和短期降雨預(yù)報(bào)的近似補(bǔ)償型。4.如何論證降雨預(yù)報(bào)、洪水預(yù)報(bào)、中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)信息可利用于水利系統(tǒng)防洪興利預(yù)報(bào)調(diào)度中？答：論證：（1）降雨預(yù)報(bào)降雨預(yù)報(bào)信息可利用性準(zhǔn)則 ：1）預(yù)報(bào)信息反映近期預(yù)報(bào)水平2）準(zhǔn)確率高、漏報(bào)空?qǐng)?bào)率低3）誤差分布規(guī)律明顯4）誤差對(duì)防洪安全影響度小5）允許誤差<水庫(kù)承受力這是水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制理論方法體系第三層運(yùn)行主體的輸入信息部分。它制

15、約著安全運(yùn)行規(guī)則，可行方案生成與優(yōu)選，滿意決策方案評(píng)價(jià)部分的正常運(yùn)行。若無(wú)完善的預(yù)報(bào)信息可利用分析理論，就失去汛限水位動(dòng)態(tài)控制假定、理念的環(huán)境。失去 “控制域”確定、“動(dòng)態(tài)控制方案”選擇和 “效益與風(fēng)險(xiǎn)”評(píng)價(jià)理論方法的基礎(chǔ)。 降雨預(yù)報(bào)信息可利用性準(zhǔn)則1) 降雨預(yù)報(bào)信息及其關(guān)聯(lián)的天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)服務(wù)項(xiàng)目齊全，配套衛(wèi)星云圖和雷達(dá)圖，反映近期預(yù)報(bào)水平，且具有充分多的水庫(kù)臨近站預(yù)報(bào)與對(duì)應(yīng)的流域平均實(shí)際降雨資料;2) 按照氣象部門要求，分析的降雨預(yù)報(bào)確率高、漏報(bào)率和空?qǐng)?bào)率低;3) 不同量級(jí)降雨預(yù)報(bào)的實(shí)際值分布規(guī)律明顯;4) 誤差對(duì)水庫(kù)及其上下游防洪安全影響度小，即允許誤差<水庫(kù)可承受力或具有可行彌補(bǔ)措

16、施;（2）洪水預(yù)報(bào)信息可利用準(zhǔn)則，可按照水利系統(tǒng)的防洪安全調(diào)度所承受誤差能力確定。提高精度，保證原來(lái)的預(yù)見(jiàn)期。洪水預(yù)報(bào)信息可利用性準(zhǔn)則 1)水雨工情遙測(cè)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通訊系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定, 可靠，滿足規(guī)范要求； 2) 洪水預(yù)報(bào)模型為規(guī)范甲或乙級(jí)水平； 3)誤差分布規(guī)律性明顯-正態(tài)或偏態(tài)；誤差分布參數(shù)均值越小，均方差越小，利用的可靠度越高； 4)風(fēng)險(xiǎn)分析的可靠度高，單一預(yù)報(bào)變量，相應(yīng)允許風(fēng)險(xiǎn)率P0F<20%； ； 5)誤差對(duì)水庫(kù)及其上下游防洪安全影響度小，即允許誤差<水庫(kù)可承受力，且有彌補(bǔ)措施。（3）中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào) 5. 汛期分期的各類方法基本理念與假定？如何評(píng)價(jià)其方法利弊？分期汛限水位確

17、定的各類方法基本假定？如何評(píng)價(jià)其方法的利弊？分期控制比不分期控制防洪風(fēng)險(xiǎn)增加？為什么？答：（一）汛期分期目的：若想做到保證防洪安全, 又能不失時(shí)機(jī)地蓄滿水庫(kù)保證興利供水, 則需要研究解決汛期分期課題。方法：成因分析法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)和模糊集合分析法 （矢量統(tǒng)計(jì)法、變點(diǎn)分析法、相對(duì)頻率）基本理念：針對(duì)全汛期單一靜態(tài)控制汛限水位，不能充分利用洪水資源的問(wèn)題，基于成因與統(tǒng)計(jì)分析的實(shí)踐與汛期可分期的認(rèn)知，期望分期設(shè)計(jì)與控制汛限水位，實(shí)現(xiàn)既安全又能增加洪水資源利用量。但各分期仍要預(yù)防設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的小概率洪水事件發(fā)生，滿足設(shè)計(jì)的防洪安全要求。假定：（1）若某一特征值發(fā)生，則認(rèn)為進(jìn)入汛期；汛期分期的分界點(diǎn)是確定值，可

18、用普通集合論描述汛期各分期的階段過(guò)度性。（2） 主汛期的洪水發(fā)生量級(jí)與頻次大于其前后期，或者說(shuō)主汛期量級(jí)的洪水在前、后汛期不會(huì)發(fā)生或發(fā)生概率很小。（3） 推求每一分期的汛限水位理論方法的假定與求全汛期汛限水位的假定相同。（4）假定各分期的防洪調(diào)度方式及規(guī)則與全汛期的相同。評(píng)價(jià)利弊：矢量統(tǒng)計(jì)法比較直觀,但其應(yīng)用具有一定限制性,對(duì)相似矢量聚集的情況比較適用,而對(duì)于相同矢量累計(jì)的情況則分期效果不明顯;洪水發(fā)生相對(duì)頻率分析法能較直觀地表現(xiàn)汛期內(nèi)洪水發(fā)生的概率及其變化趨勢(shì),分期效果也較明顯,但其精確度只能到旬。用超定量取樣法得到的極值系列比用年最大值取樣法得到的系列更具有代表性,它利用了更多洪水信息,具

19、有更多物理相關(guān)性,因而能更全面地反映汛期洪水演變規(guī)律。成因分析法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)法和相對(duì)頻率法無(wú)法將汛期劃分得很細(xì),而模糊分析法、變點(diǎn)分析法和矢量統(tǒng)計(jì)法則可分期計(jì)算到日。（二）分期汛限水位確定方法方法：常規(guī)法、直接法（一、二）、間接法假定：直接法假定：任何一時(shí)間t(>a)所需要的校核防洪庫(kù)容與主汛期校核標(biāo)準(zhǔn)需要的防洪庫(kù)容之比等于該時(shí)間t的汛期隸屬度，。則旬后期任何時(shí)間t（a）水庫(kù)所需要的防洪庫(kù)容為/任何一時(shí)間t所需要的校核標(biāo)準(zhǔn)防洪庫(kù)容與主汛期所需要的校核標(biāo)準(zhǔn)防洪庫(kù)容之比等于改時(shí)間的汛期隸屬度。間接法假定：任何時(shí)段（一次洪水歷時(shí)或一旬）設(shè)計(jì)洪水統(tǒng)計(jì)參數(shù)與主汛期設(shè)計(jì)洪水統(tǒng)計(jì)參數(shù)之比等于該時(shí)段的汛期

20、隸屬度。評(píng)價(jià)利弊：常規(guī)法：常規(guī)的綜合分析比較法選定汛限水位方案人為性較大，尚缺乏較合理的準(zhǔn)則，所需的樣本數(shù)較多，優(yōu)點(diǎn)是比較簡(jiǎn)單易行；直接法一：與隸屬函數(shù)的形狀選擇有關(guān)；直接法二：無(wú)需推求分期設(shè)計(jì)洪水，主要已知主汛期防洪限制水位及校核標(biāo)準(zhǔn)的最高洪水位、最大防洪庫(kù)容即可，這種方法比直接法一簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是有一定的人為性，所需資料較多；間接法：不直接分期或跨期取樣分析計(jì)算洪水統(tǒng)計(jì)參數(shù)，克服樣本少和跨期取樣造成洪水成因的不一致性，人為性較小，并且能給出各時(shí)段防洪限制水位和相應(yīng)的調(diào)度方式和規(guī)則，使實(shí)時(shí)調(diào)度有確切的準(zhǔn)則，缺點(diǎn)是比常規(guī)方法和直接法復(fù)雜許多，并且假定會(huì)帶來(lái)什么問(wèn)題尚需深入研究。模糊集理論方法：基本

21、理念與常規(guī)方法相同。其假定是：（1）汛期是一模糊概念，可用模糊集合的隸屬度曲線描述汛期的主次時(shí)期的連續(xù)變化過(guò)程。（2）基于實(shí)用性，主汛期的分界點(diǎn)（a1，a2）確定仍采用常規(guī)法，用分界點(diǎn)的隸屬度修改“公式法”和“模糊統(tǒng)計(jì)法”計(jì)算的隸屬度曲線。（3）任何一時(shí)間t(>a2)所需要的校核標(biāo)準(zhǔn)防洪庫(kù)容與主汛期校核標(biāo)準(zhǔn)需要的防洪庫(kù)容之比等于該時(shí)間t的汛期隸屬度。（4）任何一時(shí)間t(>a2)調(diào)洪調(diào)度方式及其規(guī)則與主汛期相同。-（三）分期控制比不分期控制防洪風(fēng)險(xiǎn)增加？為什么？分期汛限水位的確定需要進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)，抬高汛限水位的同時(shí)也帶來(lái)了水庫(kù)本身及下游防洪的風(fēng)險(xiǎn)。由于在水庫(kù)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行過(guò)程中存在大量

22、的不確定因素，如水文不確定性、水力不確定性、計(jì)算不確定性等，使水庫(kù)實(shí)施防洪預(yù)報(bào)調(diào)度方式存在有一定的風(fēng)險(xiǎn)，為此，必須將水庫(kù)防洪預(yù)報(bào)調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)分析作為一項(xiàng)重要的指標(biāo)參與決策，對(duì)所使用的預(yù)報(bào)調(diào)度規(guī)則有更安全的指導(dǎo)。汛限水位分期控制方法較傳統(tǒng)方法有了較大改進(jìn)，它同時(shí)兼顧各方面的利益和潛在的損失，在保證防洪安全前提下使水庫(kù)在汛期多蓄水，具有重大的理論意義與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。6.研究防洪預(yù)報(bào)調(diào)度方式及其規(guī)則的基本理念與假定？其能增加洪水資源利用的機(jī)理是什么？確定預(yù)報(bào)調(diào)度方式及其規(guī)則涉及哪些關(guān)鍵性問(wèn)題？它比較常規(guī)調(diào)度方式增加風(fēng)險(xiǎn)還是減少風(fēng)險(xiǎn)？其論據(jù)? 答： 基本理念：假定：機(jī)理：1.防洪預(yù)報(bào)調(diào)度主要在于預(yù)報(bào)，洪水短期

23、預(yù)報(bào)和降雨短期預(yù)報(bào)水平在提高，水文氣象信息的收集、整理手段在不斷改進(jìn)，這些都為合理防洪調(diào)度方式的選擇提供了較高的精度可能性，從而更有效地增加洪水資源的利用。（個(gè)人意見(jiàn)） 2.在實(shí)時(shí)洪水預(yù)報(bào)調(diào)度過(guò)程中，氣象降雨預(yù)報(bào)早于實(shí)際降雨信息，實(shí)際降雨早于預(yù)報(bào)凈雨信息，預(yù)報(bào)凈雨早于入庫(kù)洪峰信息，更早于調(diào)洪最高水位信息，基于這點(diǎn)，水庫(kù)防洪預(yù)報(bào)調(diào)度方式選擇前期信息作為判斷水庫(kù)遭遇洪水的量級(jí)和改變泄流量的判斷指標(biāo)。關(guān)鍵性問(wèn)題：答案一：1）預(yù)報(bào)信息可利用2）怎樣用預(yù)報(bào)方案推求徑流預(yù)報(bào)3）怎樣選取指標(biāo)（根據(jù)預(yù)見(jiàn)期要求）答案二：可能性分析和選定與調(diào)度方式相應(yīng)的“滿意調(diào)度規(guī)則”?？赡苄苑治霭ǎ?有關(guān)流域短期降雨量和短期

24、洪水量與過(guò)程的預(yù)報(bào)精度； 預(yù)報(bào)誤差的彌補(bǔ)措施和誤差影響安全的程度要留有余地； 水文、氣象信息測(cè)報(bào)預(yù)報(bào)傳遞與調(diào)令傳遞系統(tǒng)的穩(wěn)定性，作業(yè)預(yù)報(bào)和決策選定歷時(shí)，泄流設(shè)備開(kāi)啟關(guān)閉歷時(shí)等。后者主要包括：可行性規(guī)則的生成，采用調(diào)度經(jīng)驗(yàn)與短期預(yù)報(bào)水平、洪水特性分析相結(jié)合法，即特性分析法；滿意調(diào)度規(guī)則的選擇，采用綜合評(píng)判法或選優(yōu)法。答案三：（1）實(shí)施防洪預(yù)報(bào)調(diào)度方式需要的基本條件評(píng)價(jià) 首先需按照規(guī)范要求，分析與評(píng)價(jià)預(yù)報(bào)調(diào)度信息傳遞系統(tǒng)可靠性、通訊系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、泄洪設(shè)備運(yùn)行靈活性、預(yù)報(bào)方案精度水平等。 其次應(yīng)該考慮調(diào)度過(guò)程中的水情工情對(duì)洪水預(yù)報(bào)方案誤差的可承受能力。這些是實(shí)施防洪預(yù)報(bào)調(diào)度方式的基礎(chǔ)。 最后還應(yīng)考

25、慮實(shí)施方案技術(shù)與決策人的水平（2）防洪預(yù)報(bào)調(diào)度方式及其規(guī)則所需基本資料的確定方法 調(diào)度方式及其規(guī)則是在滿足設(shè)計(jì)防洪安全目標(biāo)要求的前提下，通過(guò)調(diào)節(jié)相應(yīng)設(shè)計(jì)頻率洪水歸納出來(lái)的。為比較“預(yù)報(bào)的調(diào)度方式與常規(guī)方法”異同需要如下資料： 1）原設(shè)計(jì)的不同頻率設(shè)計(jì)洪水過(guò)程； 2）相應(yīng)的時(shí)段凈雨分配過(guò)程； 3）或直接推求滿足設(shè)計(jì)頻率洪量洪峰的模擬預(yù)報(bào)的洪水過(guò)程及相應(yīng)時(shí)段凈雨分配過(guò)程。 這些資料的確定方法是實(shí)施防洪預(yù)報(bào)調(diào)度方式的核心。（3）預(yù)報(bào)調(diào)度規(guī)則選取方法及原則 機(jī)理時(shí)曾指出，選擇的預(yù)報(bào)調(diào)度規(guī)則應(yīng)能較常規(guī)的調(diào)度規(guī)則可以提前判斷洪水標(biāo)準(zhǔn)大小。 若從防洪安全第一原則出發(fā)，可根據(jù)預(yù)報(bào)信息，通過(guò)預(yù)泄，即提前加大泄量

26、<安全泄量，降低原防洪標(biāo)準(zhǔn)洪水的調(diào)洪最高水位，減小水庫(kù)最大下泄流量，提高水庫(kù)本身和上下游防洪能力； 若從充分利用洪水資源的角度出發(fā)，可以抬高原設(shè)計(jì)汛限水位，通過(guò)提前加大泄量<安全泄量，仍保持原設(shè)計(jì)所需要的防洪庫(kù)容； 因此選擇可操作性的科學(xué)合理、留有余地的預(yù)報(bào)調(diào)度規(guī)則是防洪安全與充分利用洪水資源的關(guān)鍵。（4）效益與風(fēng)險(xiǎn)分析 效益分析的結(jié)果是提高預(yù)報(bào)調(diào)度方式可信度的重要論據(jù)之一。主要包括洪水資源利用效益（發(fā)電、供水、生態(tài)、社會(huì)等）。 風(fēng)險(xiǎn)分析的結(jié)果是提高預(yù)報(bào)調(diào)度方式可信度的重要論據(jù)之二。主要包括風(fēng)險(xiǎn)源分析、風(fēng)險(xiǎn)（狹義或廣義）定義及計(jì)算、降低風(fēng)險(xiǎn)措施分析等。增減風(fēng)險(xiǎn)：它比較常規(guī)調(diào)度方式增

27、加風(fēng)險(xiǎn)還是減少風(fēng)險(xiǎn)：減少風(fēng)險(xiǎn)。防洪預(yù)報(bào)調(diào)度雖有預(yù)報(bào)誤差的風(fēng)險(xiǎn)，但相對(duì)常規(guī)預(yù)報(bào)，其風(fēng)險(xiǎn)還是減少了很多。關(guān)鍵在于其預(yù)報(bào)的誤差造成的結(jié)果，從理論上說(shuō)總小于常規(guī)預(yù)報(bào)未考慮水文氣象信息造成的結(jié)果，除非防洪預(yù)報(bào)調(diào)度的預(yù)報(bào)誤差是100%，或是預(yù)報(bào)完全背道而馳，但這種概率微乎其微，特別是隨著水文氣象預(yù)報(bào)技術(shù)的不斷發(fā)展。（似乎也可以說(shuō)增加風(fēng)險(xiǎn)，說(shuō)得有道理就成）你認(rèn)為常規(guī)預(yù)報(bào)方法比預(yù)報(bào)調(diào)度方法風(fēng)險(xiǎn)大還是小？為什么？答案1常規(guī)調(diào)度比預(yù)報(bào)調(diào)度方法風(fēng)險(xiǎn)大。論據(jù)：預(yù)報(bào)調(diào)度方式可以提前判斷，若有大洪水來(lái)時(shí)可以預(yù)泄，減少了防洪風(fēng)險(xiǎn)。 預(yù)報(bào)調(diào)度雖有預(yù)報(bào)誤差的風(fēng)險(xiǎn)，但相對(duì)常規(guī)預(yù)報(bào)，其風(fēng)險(xiǎn)還是減少了很多。關(guān)鍵在于其預(yù)報(bào)的誤差造成的

28、結(jié)果，從理論上說(shuō)總小于常規(guī)預(yù)報(bào)未考慮水文氣象信息造成的結(jié)果，除非防洪預(yù)報(bào)調(diào)度的預(yù)報(bào)誤差是100%，或是預(yù)報(bào)完全背道而馳，但這種概率微乎其微，特別是隨著水文氣象預(yù)報(bào)技術(shù)的不斷發(fā)展。這個(gè)可能大可能小，自我的觀點(diǎn)。 在水庫(kù)防洪預(yù)報(bào)調(diào)度與常規(guī)防洪調(diào)度中，導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的因素很多，例如水文風(fēng)險(xiǎn)因素、水力風(fēng)險(xiǎn)因素、工程風(fēng)險(xiǎn)因素、社會(huì)經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)因素和人為風(fēng)險(xiǎn)因素等等。一般而言，水文因素是其中最主要的風(fēng)險(xiǎn)源。但與水庫(kù)常規(guī)防洪調(diào)度中的風(fēng)險(xiǎn)因素相比，水庫(kù)防洪預(yù)報(bào)調(diào)度的風(fēng)險(xiǎn)因素有所增加，如洪水資源化過(guò)程中應(yīng)用了入庫(kù)洪水預(yù)報(bào)信息，這種預(yù)報(bào)信息的誤差即是新的風(fēng)險(xiǎn)因素，而且水文預(yù)報(bào)的不確定性是直接影響水庫(kù)調(diào)度效益的重要因素。

29、答案2水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)調(diào)度是指對(duì)于流域內(nèi)一組相互間具有水文學(xué)、水力學(xué)、水利聯(lián)系的水庫(kù)以及相關(guān)工程設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)調(diào)度，使整個(gè)流域的洪災(zāi)損失達(dá)到最小，調(diào)度的優(yōu)劣將直接關(guān)系到水庫(kù)下游地區(qū)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。水庫(kù)常規(guī)調(diào)度包括水庫(kù)常規(guī)興利調(diào)度、水庫(kù)常規(guī)防洪調(diào)度、綜合利用水庫(kù)的常規(guī)調(diào)度和水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度。通常的水庫(kù)防洪調(diào)度計(jì)算，是根據(jù)擬定的設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線和確定的汛限水位，采用適當(dāng)?shù)挠?jì)算方法，求出庫(kù)水位和下泄流量的變化過(guò)程線，從而確定合理可行的水庫(kù)防洪調(diào)度規(guī)則。而水庫(kù)的防洪預(yù)報(bào)調(diào)度，則是依據(jù)預(yù)報(bào)的洪水過(guò)程，而不是設(shè)計(jì)給定或?qū)崪y(cè)的洪水過(guò)程，實(shí)施防洪調(diào)度的方法。這一方法的明顯優(yōu)點(diǎn)在于增加了水庫(kù)調(diào)洪的主動(dòng)性，增大了水

30、庫(kù)預(yù)蓄或預(yù)泄的可能性，從而為實(shí)現(xiàn)汛限水位的動(dòng)態(tài)控制、緩解水庫(kù)防洪和興利的矛盾創(chuàng)造了條件。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，特別是氣象預(yù)報(bào)、洪水預(yù)報(bào)理論、方法和手段的進(jìn)步，短期洪水的預(yù)見(jiàn)能力已大大提高，但水文預(yù)報(bào)的誤差總是難免的。不同時(shí)刻的入庫(kù)流量和峰現(xiàn)時(shí)刻等預(yù)測(cè)洪水過(guò)程的隨機(jī)性，再加其它流動(dòng)運(yùn)行條件的隨機(jī)性，如：出庫(kù)泄洪過(guò)程的不確定性、水位庫(kù)容關(guān)系的不確定性等，必將導(dǎo)致與調(diào)洪風(fēng)險(xiǎn)率相關(guān)的庫(kù)水位過(guò)程的隨機(jī)性。其中，水文預(yù)報(bào)的不確定性是影響預(yù)報(bào)調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)率的最重要因素。預(yù)報(bào)調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)率的確定關(guān)系著汛限水位的合理選擇和洪水資源的安全利用。前人已對(duì)水庫(kù)的調(diào)洪風(fēng)險(xiǎn)和預(yù)報(bào)調(diào)度分析做過(guò)很多研究，但未能實(shí)現(xiàn)這二者的有機(jī)結(jié)合，從

31、而使預(yù)報(bào)調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)率的定量評(píng)估問(wèn)題迄今未能得以圓滿解決。答案三：先進(jìn)性的論據(jù)：1）理念先進(jìn)且經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)：相信和利用洪水預(yù)報(bào)信息，在防洪安全前提下，抓住機(jī)遇蓄水，防止后期無(wú)水可蓄事件發(fā)生，符合：“與時(shí)俱進(jìn)”及“凡事預(yù)則立不預(yù)則廢的哲理” （2分）；2）假定合理且經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)；考慮誤差的洪水預(yù)報(bào)信息，可提前識(shí)別洪水量級(jí)，且采取預(yù)泄措施，可提高防洪安全度，降低風(fēng)險(xiǎn)（2分）；3）調(diào)度規(guī)則選用的指標(biāo)更加全面：既考慮實(shí)時(shí)水位，又利用預(yù)報(bào)的峰、量等指標(biāo)（2分）；9.不同調(diào)度目標(biāo)的年調(diào)節(jié)水庫(kù)調(diào)度圖繪制基本公式及符號(hào)含義，繪制所依據(jù)資料及其步驟，通過(guò)繪制示意圖標(biāo)明調(diào)度線與分區(qū)含義。興利防洪聯(lián)調(diào)：洪水興利連續(xù)調(diào)節(jié)

32、計(jì)算方法，簡(jiǎn)稱連調(diào)方法。 它在長(zhǎng)系列調(diào)節(jié)計(jì)算中把徑流資料中的洪水過(guò)程突顯出來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算的方法。 在調(diào)節(jié)計(jì)算過(guò)程中，若遭遇洪水過(guò)程，計(jì)算時(shí)段長(zhǎng)縮至61h，據(jù)水庫(kù)調(diào)洪水量平衡方程及防洪調(diào)度規(guī)則,考慮下游的防洪要求和水庫(kù)本身的泄流能力、水庫(kù)本身安全要求進(jìn)行洪水調(diào)節(jié)計(jì)算； 當(dāng)處于非洪水過(guò)程期，計(jì)算時(shí)段為旬或月，則可根據(jù)興利水量平衡方程及水庫(kù)興利調(diào)度原則,采取削平頭的泄流方式進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算。2.連調(diào)方法對(duì)徑流輸入信息集和約束集的要求較高，輸出信息豐富。 1）徑流輸入增加對(duì)洪水過(guò)程資料的要求 2）約束集要求提供必要的洪水調(diào)度原則、方式與規(guī)則、水庫(kù)上下游的防洪安全特性指標(biāo),如上游允許回水淹沒(méi)高程，下游安全泄

33、流量等。 3）連調(diào)方法因?yàn)檩斎牒榭輳搅餍畔?受興利防洪兩種約束,調(diào)節(jié)計(jì)算既考慮興利又考慮防洪調(diào)度原則,所以輸出成果集亦豐富,不僅包括興利調(diào)節(jié)參數(shù),而且還包含防洪調(diào)節(jié)參數(shù)。 1.傳統(tǒng)興利調(diào)度圖繪制水量平衡原理V2(z)= V1(z)+(Q1-2×t)-(q1-2 ×t) (1)ZI=F(VI) (2)式中： V1(z),V2(z) -時(shí)段初、末庫(kù)容（水位）； Q1-2,q1-2-時(shí)段平均入、出流量； t-計(jì)算時(shí)段（旬或月）； ZI=F(VI)-庫(kù)容水位關(guān)系約束： q1-2（減少供水，或保證供水，或保證出力，或裝機(jī)出力，或加大出力）Q1-2 ( 相應(yīng)q1-2約束的旬或月來(lái)水過(guò)程

34、流量） V1(z),V2(z) （相應(yīng)興利各特征水位庫(kù)容，如死水位、年消落水位、分期汛限水位、興利蓄水位） 2.興利防洪聯(lián)合調(diào)度圖繪制水量平衡原理V2(z)= V1(z)+(Q1-2×t)-(q1-2 ×t) (1)ZI=F(VI) (2)qi=G(ZI) (3)式中： V1(z),V2(z) -時(shí)段初、末庫(kù)容（水位）； Q1-2,q1-2-時(shí)段平均入、出流量； t-計(jì)算時(shí)段（3或6H）； ZI=F(VI)-庫(kù)容水位關(guān)系； qi=G(ZI)-水位泄量關(guān)系；約束： q1-2（減少供水，或保證供水，或保證出力，或裝機(jī)出力，或加大出力；防洪泄流能力、下游安全泄量；）Q1-2 (

35、相應(yīng)q1-2約束的旬或月來(lái)水過(guò)程流量）V1(z),V2(z) （相應(yīng)興利各特征水位庫(kù)容，如死水位、年消落水位、分期汛限水位、興利蓄水位；防洪高水位、淹沒(méi)水位）采用洪水興利連續(xù)調(diào)節(jié)計(jì)算方法，因枯水期輸入平均徑流量，洪水期輸入完整洪水過(guò)程，并且在棄水部分計(jì)算時(shí)考慮水庫(kù)泄流能力的大小，下游的防洪要求、水庫(kù)本身的安全要求等因素的影響，所以水庫(kù)的計(jì)算棄水過(guò)程與實(shí)際的調(diào)度操作過(guò)程相接近，調(diào)節(jié)計(jì)算的過(guò)程和結(jié)果合理、科學(xué)。 1.常規(guī)的興利調(diào)節(jié)計(jì)算均化了泄流過(guò)程,并假定無(wú)論有多大的來(lái)水，在一定時(shí)段內(nèi)都是可以泄出，沒(méi)有泄流能力等約束，時(shí)段末水位都可保持在汛限水位。這種方法的假定，在一定條件下是不合理的，不符合實(shí)際

36、。2.洪水與興利連續(xù)調(diào)節(jié)計(jì)算方法，在洪水調(diào)節(jié)計(jì)算中顯現(xiàn)出它的實(shí)際入庫(kù)洪水、水庫(kù)泄流及水位變化過(guò)程。水庫(kù)的水位變化過(guò)程中往往高于某一特定的水位，如水庫(kù)的汛限水位68.1；水庫(kù)的泄流變化過(guò)程中也往往高于某一特定的流量，如水庫(kù)的下游安全泄流量1500m3/s或2500m3/s，這是合理且、符合實(shí)際的。3. 洪水與興利連續(xù)調(diào)節(jié)計(jì)算得到的庫(kù)水位變化過(guò)程較為詳細(xì)，計(jì)算水頭高,在綜合性水庫(kù)的效益計(jì)算中，對(duì)于發(fā)電效益的計(jì)算比較常規(guī)的興利調(diào)節(jié)更接近于實(shí)際。常規(guī)興利調(diào)節(jié)計(jì)算方法卻掩蓋了這部分興利效益。4.洪水與興利連續(xù)調(diào)節(jié)計(jì)算得到的調(diào)節(jié)末水位要高于常規(guī)興利調(diào)節(jié)計(jì)算所得的調(diào)節(jié)末水位，假如這樣的來(lái)水過(guò)程發(fā)生在水庫(kù)的主

37、汛期期末，且后期發(fā)生連續(xù)枯水段，則連調(diào)計(jì)算系列末蓄水位高，即棄水量減少，水資源利用量增加，或者說(shuō)供水保證率的可靠度增加。 請(qǐng)繪制一張“年調(diào)節(jié)發(fā)電防洪水庫(kù)常規(guī)調(diào)度（示意）圖”，標(biāo)明線、區(qū)及特征水位名稱，說(shuō)明其防洪興利調(diào)度原則，調(diào)度方式及其規(guī)則。（1）繪制年調(diào)節(jié)發(fā)電防洪水庫(kù)常規(guī)調(diào)度示意圖，圖上標(biāo)識(shí)出特征線、與分區(qū)名稱如下：（2）說(shuō)明防洪興利調(diào)度原則，調(diào)度方式及其規(guī)則。1）防洪調(diào)度原則：主汛期水位不得超過(guò)汛限水位（79m）；遭遇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)洪水，調(diào)洪最高水位不得超過(guò)校核洪水位（102米）；2）防洪調(diào)度方式：不考慮洪水預(yù)報(bào)的常規(guī)調(diào)度方式，依據(jù)調(diào)度圖防洪棄水線水位控制泄量；3）防洪調(diào)度規(guī)則：7-8月庫(kù)水位不

38、得超過(guò)汛限水位，8月以后不得超過(guò)興利蓄水位，當(dāng)調(diào)洪水過(guò)程超過(guò)防棄水線，除裝機(jī)容量發(fā)電外，要逐次開(kāi)泄洪洞、溢洪道，盡快將水位降至防棄水線；4）興利調(diào)度原則：水位不得降至死水位，凡徑流大于設(shè)計(jì)干旱年，必須按保證出力發(fā)電；5）興利調(diào)度方式：不考慮預(yù)報(bào)的常規(guī)調(diào)度方式，承擔(dān)系統(tǒng)峰荷工作位置；6）興利調(diào)度規(guī)則：依據(jù)調(diào)度圖分區(qū)水位安排發(fā)電出力，即調(diào)度圖分區(qū)標(biāo)識(shí)發(fā)電調(diào)度規(guī)則；（6分）圖（9分）：4個(gè)特征水位2分；4區(qū)4分；3個(gè)特征線3分】答案二:(重點(diǎn)記）基本公式：V2(z)= V1(z)+(Q1-2)-(q1-2 )×t 正算式V1(z)= V2(z)-(Q1-2)-(q1-2 )×t

39、逆算式資料&步驟：1）防破壞線首先據(jù)入庫(kù)徑流量統(tǒng)計(jì)資料，選用年水量(或供水期水量)接近設(shè)計(jì)保證率相應(yīng)的幾個(gè)年內(nèi)不同分配的入流過(guò)程線，并按相應(yīng)設(shè)計(jì)保證率的年水量(或供水期水量)修正，即按一定比值將各典型年的徑流過(guò)程進(jìn)行縮小或放大，使等于設(shè)計(jì)保證率年份的相應(yīng)值.然后從供水期末由死水位開(kāi)始，按系統(tǒng)正常保證電量工作， 逆時(shí)序調(diào)節(jié)計(jì)算(以旬或月為時(shí)段_見(jiàn)下頁(yè)計(jì)算原理)求蓄水期初蓄水量(或水位)，要求蓄水期初水位亦等于死水位.在反推計(jì)算過(guò)程中，當(dāng)蓄水位達(dá)到正常蓄水位時(shí)，水庫(kù)按照天然入庫(kù)流量放水.最后取庫(kù)水位上包線，即為防破壞線(圖3-16線2.).亦可全部入庫(kù)徑流系列連續(xù)逆時(shí)序調(diào)節(jié)，取各水位上限為

40、防破壞線.2）限制出力線繪制取上述各典型年過(guò)程線的下包線，即限制出力線(圖3-16線4)。也可不選典型年和控制縮放，而是將平水年以下的各實(shí)測(cè)年的逆算成果，取其庫(kù)水位下包線，即為限制出力線。3）防棄水線繪制根據(jù)入庫(kù)流量的統(tǒng)計(jì)資料，選取年或豐水期設(shè)計(jì)頻率(1-p0，其中p0為設(shè)計(jì)保證率)的典型年入庫(kù)徑流過(guò)程，電站按裝機(jī)容量出流，從蓄水期末興利蓄水位起始，逆算到供水期中達(dá)到正常蓄水位止，連接各時(shí)段庫(kù)水位即為防棄水線，如圖3-16中的線3.注：特殊情況若逆算中， 汛期內(nèi)(指未到汛初)庫(kù)水位已即降至死水位，則在繪制防棄水線的供水支時(shí)，應(yīng)自供水期末(汛初)死水位開(kāi)始逆算（？）至興利蓄水位，如圖3-16中的

41、線3；若逆算中在汛期內(nèi)與防破壞線相交，則自交點(diǎn)至汛初的防棄水線由防破壞線替代，即該段兩線重合.以上適于調(diào)節(jié)性能較差水庫(kù)；當(dāng)水庫(kù)調(diào)節(jié)性能較高時(shí)，可自蓄水期初(供水期末)死水位開(kāi)始，順序調(diào)節(jié)求得，這種調(diào)度線使電站利用水頭高，如3-16中的線3”。在有條件的水電站，可依上述方法對(duì)系列實(shí)測(cè)水文年進(jìn)行計(jì)算，但這些年不應(yīng)包括年水量大于保證率(1-p0）的年份水量，然后取各年庫(kù)水位的內(nèi)保線，即防棄水線。4）防洪調(diào)度線繪制即汛期分期汛限水位與興利蓄水位連線。超過(guò)此線要防洪棄水水電站水庫(kù)調(diào)度圖由若干基本調(diào)度線組成，各線含義如下：（1）防洪調(diào)度線 在汛期，凡不是防洪需要，蓄水位不得超過(guò)此線以確保水庫(kù)及下游的防洪安

42、全，如圖3-15的線1.（2）防破壞線 當(dāng)庫(kù)水位低于此線時(shí)，水庫(kù)下泄量不得大于相應(yīng)水電站設(shè)計(jì)保證率調(diào)節(jié)流量(或出力保證出力)，確?？菟暌詢?nèi)年份的正常供水，見(jiàn)圖3-15中的線2.（3）防棄水線 當(dāng)庫(kù)水位在此線和防破壞線之間時(shí)，水庫(kù)應(yīng)逐步提高供水量，當(dāng)庫(kù)水位超過(guò)此線，電站按最大過(guò)水能力發(fā)發(fā)電以盡量減少棄水.見(jiàn)圖3-15中的線3.（4）限制出力線 當(dāng)水位低于此線時(shí)，水庫(kù)應(yīng)及時(shí)減少供水量降低電站出力，使設(shè)計(jì)枯水年以外年份能均勻降低供水.見(jiàn)圖3-15中的線4. 可見(jiàn)，當(dāng)庫(kù)水位在防破壞線和限制出力線之間時(shí)， 電站按保證出力方式運(yùn)行；當(dāng)水位超過(guò)防破壞線時(shí)， 則按加大出力方式運(yùn)行；當(dāng)水位低于限制出力線時(shí)，則

43、按降低出力方式運(yùn)行.分區(qū)1）電站的保證運(yùn)行方式(保證出力區(qū))系在遇到設(shè)計(jì)枯年水份水電站能按保證出力工作，即電站能向系統(tǒng)提供保證的容量和電量使系統(tǒng)正常工作狀態(tài)不遭破壞.2）加大出力運(yùn)行方式(加大出力區(qū))系在豐水期或遇到平、豐水年份水電站加大出力工作，爭(zhēng)取向系統(tǒng)多提供容量和電量，減少棄水，節(jié)約火電站燃料消耗，并替代火電站部分檢修容量工作.3）降低出力運(yùn)行方式(限制出力區(qū))系在遇到設(shè)計(jì)枯水年以外特枯年份，水電站適當(dāng)?shù)慕档统隽ぷ?，以減輕系統(tǒng)遭到破壞的程度。4）其他運(yùn)行方式 系為兼顧防洪，灌溉，養(yǎng)魚(yú)，供水，衛(wèi)生，環(huán)保，排沙，防凌等綜合利用部門要求，解決之間矛盾，擬定的發(fā)電供水方式，使得水庫(kù)的綜合效益最

44、大。10.大系統(tǒng)與一般系統(tǒng)比較有哪些特點(diǎn)？多目標(biāo)決策與單目標(biāo)決策比較，有哪些特征？簡(jiǎn)述復(fù)雜大系統(tǒng)優(yōu)化問(wèn)題的互可原理。你如何理解“精度”與 “有意義”？1、大系統(tǒng)是指大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)?！澳軌蛟诖蠓秶鷥?nèi)采集數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)，分析情況，從而進(jìn)行指揮管理和控制的系統(tǒng)，人們現(xiàn)在統(tǒng)稱為大系統(tǒng)”。特點(diǎn)：第一，規(guī)模龐大凡大系統(tǒng)須用數(shù)目很大的參數(shù)來(lái)描述，因而其數(shù)學(xué)模型維數(shù)高，一般采用整體分析計(jì)算進(jìn)行求解，將出現(xiàn)維數(shù)災(zāi)。第二，結(jié)構(gòu)復(fù)雜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性表現(xiàn)在各子系統(tǒng)、各變量等之間具有相互關(guān)聯(lián)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)呈現(xiàn)出多目標(biāo)、多輸入、多輸出、多干擾、多參數(shù)、多變量、非線性等許多特性。第三，功能綜合通常大系統(tǒng)的多個(gè)目標(biāo)，車那

45、場(chǎng)相互沖突。為了實(shí)現(xiàn)多樣化的目標(biāo)，大系統(tǒng)必須具有綜合性功能，為了評(píng)價(jià)系統(tǒng)功能，也必須用多目標(biāo)準(zhǔn)則和技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和決策。第四，不確定性大系統(tǒng)的特征系數(shù)的不確定性表現(xiàn)為隨機(jī)性、模糊性等，所以大系統(tǒng)一般都是隨機(jī)系統(tǒng)、模糊系統(tǒng)或灰色系統(tǒng)等。同時(shí)系統(tǒng)的參數(shù)變量水時(shí)間推移而出現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)變化。大系統(tǒng)最優(yōu)化基本方法是分解協(xié)調(diào)，所謂分解是將大系統(tǒng)分成相對(duì)獨(dú)立的若干子系統(tǒng)，形成低階形式，以便應(yīng)用現(xiàn)有的優(yōu)化方法實(shí)現(xiàn)對(duì)各子系統(tǒng)的局部?jī)?yōu)化；協(xié)調(diào)是指，根據(jù)大系統(tǒng)總目標(biāo)，使各子系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)起來(lái)，疑惑得系統(tǒng)的全局最優(yōu)。2、多目標(biāo)決策與單目標(biāo)決策相比，有以下特點(diǎn)：1) 多目標(biāo)間的度量單位，一般是不可公度的；2) 各目標(biāo)間存在

46、彼此競(jìng)爭(zhēng)，甚至是相互矛盾的關(guān)系；3) 多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題不存在全局最優(yōu)解，且解不是唯一的，而是一組非劣解集；4) 單目標(biāo)只考慮目標(biāo)最優(yōu)，決策是唯一的，而多目標(biāo)決策不唯一，既要考慮目標(biāo)的滿足程度，又要顧及決策者的偏好；5) 多目標(biāo)模型復(fù)雜，求解難度大，工作量也大。因此，對(duì)大系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題，需要發(fā)展新理論，建立新模型，研究新算法才能解決。3、復(fù)雜大系統(tǒng)優(yōu)化問(wèn)題的互克原理：“當(dāng)系統(tǒng)的復(fù)雜性日趨增長(zhǎng)時(shí)，我們作出系統(tǒng)特性的精確然而有意義的描述能力將相應(yīng)降低，直至達(dá)到這樣一個(gè)閾值，一旦超過(guò)它，精確性和有意義性將變成兩個(gè)互相排斥的特性?！碑?dāng)系統(tǒng)的復(fù)雜性日趨增長(zhǎng)時(shí)，我們作出系統(tǒng)特性的精確然而有意義的描述能力將

47、相應(yīng)降低，直至達(dá)到這樣一個(gè)閾值，一旦超過(guò)它，精確性和有意義性將變成兩個(gè)互相排斥的特性?！毖芯慷囡L(fēng)險(xiǎn)源的風(fēng)險(xiǎn)決策時(shí)，應(yīng)致力于尋求既有一定精確性，又有意義的最佳均衡的結(jié)果，或稱分析者與決策者都“滿意”的方案。即回答復(fù)雜大系統(tǒng)優(yōu)化問(wèn)題為什么沒(méi)有最優(yōu)解。 理解：研究多風(fēng)險(xiǎn)源的風(fēng)險(xiǎn)決策時(shí)，應(yīng)致力于尋求既有一定精確性，又有意義的最佳均衡的結(jié)果，或稱分析者與決策者都“滿意”的方案。11.多目標(biāo)優(yōu)化建立了哪兩個(gè)基本理論？其基本公式及符號(hào)涵義？多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的求解技術(shù)有哪些？構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，選擇權(quán)重及求解技術(shù)的原則是什么？答：多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的目的在于使決策者獲得最滿意的方案，或取得最大效用的結(jié)果。因而從滿意和效用

48、角度，多目標(biāo)優(yōu)化建立了向量?jī)?yōu)化理論與效用理論兩個(gè)基本理論。簡(jiǎn)述如下：1. 向量?jī)?yōu)化理論 向量?jī)?yōu)化理論是將多目標(biāo)用權(quán)重法或約束法轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)，生產(chǎn)多目標(biāo)問(wèn)題的非劣解的基礎(chǔ)。由于多目標(biāo)之間一般不可公度，目標(biāo)之間彼此競(jìng)爭(zhēng)，甚至矛盾，因此不存在是各目標(biāo)值同時(shí)達(dá)到最大的最優(yōu)決策向量，只存在是個(gè)目標(biāo)值分別達(dá)到最大所組成的可行解集，在可行解集中，沒(méi)有最優(yōu)解，只有不劣于可行解內(nèi)任一個(gè)解的非劣解，且不唯一，并組成了非劣解集合。2.效用理論 效用理論是研究決策者的偏好關(guān)系和構(gòu)造效用函數(shù)，進(jìn)行多目標(biāo)決策的理論。即在生成非劣解集后，如何從中選出最終解，這在很大程度上取決于決策者對(duì)某個(gè)方案的偏好、價(jià)值觀和對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的態(tài)度。

49、測(cè)度這種偏好的尺度，就是所謂的效用。當(dāng)各方案的效用確定后，就可比較、評(píng)價(jià)各方案的優(yōu)劣、選擇最終解。這種解稱為最佳均衡解。效用理論是研究決策者的偏好關(guān)系、偏好結(jié)構(gòu)和構(gòu)造效用函數(shù)進(jìn)行多目標(biāo)決策的理論。對(duì)多目標(biāo)問(wèn)題，需要根據(jù)決策者的偏好，對(duì)非劣解集建立某種序列關(guān)系，由這種關(guān)系構(gòu)造偏好結(jié)構(gòu)，再擬定相應(yīng)的效用函數(shù)，選最大效用函數(shù)值對(duì)應(yīng)的解或方案，這便是最終抉擇。求解技術(shù)：多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的求解技術(shù)有很多，將多目標(biāo)轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)的求解技術(shù)有線性加權(quán)和法（將各個(gè)子目標(biāo)的重要程度給予相應(yīng)的權(quán)系數(shù)，用各個(gè)子目標(biāo)函數(shù)分別乘以他們的權(quán)系數(shù)，再相加構(gòu)成統(tǒng)一目標(biāo)函數(shù)）、理想點(diǎn)法（使各個(gè)目標(biāo)盡可能接近各自的最優(yōu)值）、主要目標(biāo)

50、函數(shù)法（將M個(gè)子目標(biāo)函數(shù)中選出一個(gè)認(rèn)為最重要的作為重要目標(biāo)函數(shù)，將其余M-1個(gè)子目標(biāo)函數(shù)限制在一定的范圍內(nèi)，并轉(zhuǎn)化為新的約束條件）；將遺傳算法與Pareto最優(yōu)集概念相結(jié)合，解決多目標(biāo)問(wèn)題的方法有非劣分類遺傳算法、鄰域移植遺傳算法、小生境Pareto遺傳算法。目前應(yīng)用較多的方法有微粒群算法、演化算法、粒子群優(yōu)化算法、遺傳算法。大致分為三大類:a.“非劣解生成技術(shù)”：是解決多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的基本方法，是第二、第三類決策技術(shù)中許多方法的基礎(chǔ)，它為決策者確定偏好和作出決策提供有力信息和依據(jù)。非劣解生成技術(shù)最常用的方法如有權(quán)重法、約束法、拉格朗日乘子法、固定等式約束法、線性多目標(biāo)規(guī)劃和多目標(biāo)動(dòng)態(tài)規(guī)劃法等

51、。 b.“結(jié)合偏好的（評(píng)價(jià)）決策技術(shù)”：是在決策者的偏好已知條件下，按一定的決策規(guī)則進(jìn)行多目標(biāo)非劣解集的決策，選擇最佳權(quán)衡解。這類方法按決策者的偏好結(jié)構(gòu)差異可分為多屬性價(jià)值或效用函數(shù)法、目的規(guī)劃法、理想點(diǎn)法等、權(quán)衡率偏好法，替代價(jià)值權(quán)衡法等。 c.“結(jié)合偏好的交互式?jīng)Q策技術(shù)”：這類方法的特點(diǎn)是決策者的偏好只是部分已知,在決策過(guò)程中需要以決策者始終通過(guò)對(duì)話交流信息,故稱為交互式技術(shù).這類決策技術(shù)方法有步驟法,均衡規(guī)劃法等.12.詳述模糊優(yōu)選模型的推導(dǎo)過(guò)程（復(fù)習(xí)過(guò)程學(xué)會(huì)自己歸納，不要硬記書(shū)本某章節(jié)）。你如何評(píng)價(jià)這個(gè)模型？（p99-102）(p108-109)，（p206）; 0000水利系統(tǒng)模糊優(yōu)

52、化調(diào)度方法20150602.ppt:p14-31) 答：推導(dǎo)過(guò)程：對(duì)實(shí)際值按越大越優(yōu)或越小越優(yōu)化為指標(biāo)特征值矩陣。確定曲終1. 根據(jù)重要性概念模糊量化理論得出的排序一致性標(biāo)度矩陣的4條簡(jiǎn)單規(guī)則1，建立系統(tǒng)目標(biāo)集關(guān)于重要性的二元比較矩陣=（ij），式中：ij為目標(biāo)對(duì)關(guān)于重要性做二元比較時(shí)，目標(biāo)對(duì)關(guān)于重要性模糊標(biāo)度。2. 根據(jù)二元比較矩陣，通過(guò)式（3）構(gòu)造相及矩陣5。3. 通過(guò)式（4）、（5）確定權(quán)重，并對(duì)所的權(quán)重進(jìn)行歸一化處理。27且滿足條件 (3) （4） （5）計(jì)算相對(duì)隸屬度 為指標(biāo)權(quán)重；為優(yōu)化準(zhǔn)則參數(shù)，=1為最小一乘方準(zhǔn)則，=2為最小二乘方準(zhǔn)則 ；為距離參數(shù)，=1為海明距離，=2為歐氏距離

53、。、稱為可變模糊模型參數(shù)，通常有四種組合：（1）=1，=1；（2）=1，=2；（3）=2，=1；（4）=2，=2。最后對(duì)求得的四組U，進(jìn)行均值，判斷方案優(yōu)劣。歸納：1、由目標(biāo)函數(shù)和約束條件確定可行方案集D及相應(yīng)目標(biāo)值矩陣G2、目標(biāo)優(yōu)屬度矩陣R（越大越好和越小越好兩個(gè)公式）3、目標(biāo)權(quán)向量W選擇4、加權(quán)歐氏距離F最小5、解dF/dugj=0，得模糊分劃矩陣U，優(yōu)屬度最大原則得優(yōu)選方案評(píng)價(jià)：傳統(tǒng)的模糊綜合評(píng)判模型依賴于隸屬函數(shù)的確定往往帶有較強(qiáng)的“主觀任意性”,且不同的函數(shù)組合對(duì)評(píng)判結(jié)果的影響較大,故評(píng)判結(jié)果有時(shí)難以令人信服. 從目前業(yè)已取得的一些應(yīng)用成果來(lái)看,當(dāng)方案優(yōu)選中考慮的因素定量指標(biāo)較多時(shí),

54、利用本文所述模糊優(yōu)選模型得到的結(jié)果是合理的,同時(shí)也是令人信服的。（1）推導(dǎo)過(guò)程必須論述其步驟與書(shū)寫(xiě)公式：1）論域U內(nèi)，n個(gè)滿足約束集的非劣方案決策集、每個(gè)方案有m個(gè)目標(biāo)組成對(duì)決策集D的評(píng)價(jià)目標(biāo)集公式，寫(xiě)出相應(yīng)的多目標(biāo)矩陣；（2分）2）寫(xiě)出越大越優(yōu)和越小越優(yōu)的優(yōu)屬度計(jì)算公式（2分）；3）多目標(biāo)優(yōu)屬度矩陣（1分）；4）最優(yōu)相對(duì)優(yōu)屬度、最劣相對(duì)優(yōu)屬度矩陣（1分）；5）多目標(biāo)權(quán)矩陣（1分）；（可寫(xiě)二元對(duì)比權(quán)計(jì)算方法公式，（2分）；6）與優(yōu)（或劣）決策差異距離公式（1分）；建立加權(quán)距優(yōu)（或劣）距離公式（1分）；8）建立優(yōu)化準(zhǔn)則：決策j的加權(quán)距優(yōu)距離平方與加權(quán)距劣距離平方之和最小，即目標(biāo)函數(shù)公式（3分）；

55、9）求導(dǎo)解得決策相對(duì)優(yōu)屬度矩陣（3分）；10）計(jì)算決策方案優(yōu)屬度矩陣，按照方案隸屬度最大原則求得最優(yōu)（滿意）方案公式（1分）； （2）優(yōu)缺點(diǎn)評(píng)價(jià)：1）優(yōu)點(diǎn)。基于多目標(biāo)優(yōu)化理論構(gòu)建的多目標(biāo)函數(shù)和二元對(duì)比計(jì)算權(quán)重公式，簡(jiǎn)單、可操作，較好的考慮決策者的經(jīng)驗(yàn)；求解模型假定合理，推導(dǎo)嚴(yán)密。可行方案生成與優(yōu)選的相對(duì)性，可實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)復(fù)雜系統(tǒng)快速求解，其時(shí)效性可控制在互可原理“精確且有意義”域內(nèi)；（3分）2）缺點(diǎn)。當(dāng)目標(biāo)數(shù)目多到一定程度時(shí)，目標(biāo)權(quán)重及其優(yōu)屬度計(jì)算結(jié)果趨于均勻化，則難以選擇有意義方案。（1分）13.簡(jiǎn)述廣義風(fēng)險(xiǎn)的定義及其表達(dá)式。利用降雨預(yù)報(bào)和洪水預(yù)報(bào)信息的防洪預(yù)報(bào)調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)分析包括哪些內(nèi)容？各部分之間關(guān)系及其研究的關(guān)鍵問(wèn)題是什么？答：廣義風(fēng)險(xiǎn)是指某一事件在其特定的時(shí)空與相關(guān)環(huán)境下所發(fā)生的不利事件及其概率與相應(yīng)的損失程度。包含三個(gè)基本要素：不利事件、不利事件發(fā)生的概率和不利事件所導(dǎo)致的損失。廣義風(fēng)險(xiǎn)兩種表達(dá)式：1）某一事件失事的概率或某一系統(tǒng)處于非正常狀態(tài)的概率R=PS(t) U =1-S(t