(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210947741.5 (22)申请日 2022.08.09 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115034521 A (43)申请公布日 2022.09.09 (73)专利权人 长江勘测规划设计 研究有限责任 公司 地址 430010 湖北省武汉市江岸区解 放大 道1863号 (72)发明人 张睿　石卫　王乾伟　王学敏　 喻杉　 (74)专利代理 机构 武汉开元知识产权代理有限 公司 42104 专利代理师 张钰　陈家安(51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06F 30/20(2020.01) G06Q 50/06(2012.01) E02B 3/00(2006.01) (56)对比文件 CN 113128757 A,2021.07.16 CN 114117956 A,2022.03.01 审查员 王婧阳 (54)发明名称 一种梯级水库汛期水位分期上浮控制方法 (57)摘要 本发明提供了： 一种梯 级水库汛期水位分期 上浮控制方法， 包括以下步骤： 基于梯级水库的 洪水资源利用潜力， 选择采用一种或多种汛期运 行水位上浮运用方式的组合； 分析梯级水库的洪 水特性和防洪需求； 采用主汛期水位上浮方式 时， 分析不同上浮水位预泄后对下游流量、 水位 的影响程度， 计算梯级水库主汛期运行水位上浮 运用条件及控制方式； 采用汛期末段水位浮动运 行方式时， 以保障汛期末段防洪安全为控制条 件， 计算梯级水库的汛期末段洪水资源利用过 程； 评估所采用的汛期运行水位上浮运用方式的 风险和效益。 本发明建立了涵盖防洪需求分析、 主汛期水位上浮、 汛期末端水位浮动运行和风险 效益评估于一体的梯级水库群洪水资源利用模 式。 权利要求书3页 说明书14页 附图7页 CN 115034521 B 2022.11.25 CN 115034521 B 1.一种梯级水库汛期水位分期上浮控制方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 基于梯级水库的洪水资源利用潜力， 选择采用一种 汛期运行水位上浮运用方式或多种 汛期运行水位上浮运用方式的组合； 所述汛期运行水位上浮运用方式包括主汛期水位上浮 方式和汛期末段 水位浮动运行 方式； 获取梯级水库的洪水 特性及其防洪对象的防洪需求； 采用主汛期水位上浮方式时， 根据梯级水库的洪水特性， 以主汛期水位上浮后不增加 下游防洪压力为控制条件， 计算梯级水库主 汛期运行 水位上浮 运用条件及控制方式； 采用汛期末段水位浮动运行方式时， 根据梯级水库的洪水特性， 量化汛期末段防洪库 容需求， 以保障汛期末段防洪需求 为控制条件， 计算汛期末段库容分期预留方案； 评估所采用的汛期运行水位上浮运用方式的风险和效益， 并基于评估结果调整所选的 汛期运行 水位上浮 运用方式 中的控制参数； 基于梯级水库的洪水资源利用潜力， 选择采用一种 汛期运行水位上浮运用方式或多种 汛期运行 水位上浮 运用方式的组合的过程包括： 按照汛期时间划分洪水资源利用潜力， 得到梯级水库在主汛期和汛期末段的洪水资源 利用潜力； 分别计算单独采用主汛期水位上浮方式、 单独采用汛期末段水位浮动运行方式以及组 合采用主 汛期水位上浮方式和汛期末段 水位浮动运行 方式， 是否增 加下游防洪压力； 当单独采用主汛期水位上浮方式、 单独采用汛期末段水位浮动运行方式或者组合采用 主汛期水位上浮方式和汛期末段水位浮动运行方式均增加下游防洪压力， 则不采用任何一 种汛期运行 水位上浮 运用方式； 当主汛期的洪水资源利用潜力大于0， 且单独采用主汛期水位上浮方式不增加下游防 洪压力， 且汛期末段 的洪水资源利用潜力等于0或单独采用汛期末段水位上浮方式增加下 游防洪压力， 则单独采用主 汛期水位上浮方式； 当主汛期的洪水资源利用潜力为0或者采用主汛期水位上浮方式增加下游防洪压力， 汛期末段的洪水资源利用潜力大于0， 单独采用汛期末段水位浮动运行方式不增加下游防 洪压力时， 则单独采用汛期末段 水位上浮方式； 当主汛期的洪水资源利用潜力和汛期末段的洪水资源利用潜力均大于0， 且组合采用 主汛期水位上浮方式和汛期末段水位浮动运行方式不增加下游防洪压力， 则组合采用主汛 期水位上浮方式和汛期末段 水位浮动运行 方式； 计算汛期末段库容分期预留方案的过程包括： 根据梯级水库的洪水特性及上下游防洪 形势， 结合梯级水库的下游防洪对 象在汛期末段防洪需求 随时间的变化趋势， 从梯级水库 为防洪对象的预留防洪库容中扣减防洪需求中需预留的防洪库容， 计算得到梯级 水库在汛 期末段需预留防洪库容空间和该库容空间对应的控制水位， 形成汛期末段水位浮动运行方 式的控制参数的取值区间的最大值； 计算梯级水库的洪水资源利用潜力的过程包括： 构建流域梯级水库群洪水资源利用数据库： 梯级水库群洪水资源利用数据库的构建， 定义参数包括： WUtil、 Wnature、 WUn‑util分别表示梯级水库可利用洪水资源量、 汛期天然径流量 和不可利用洪水资源量， r代表水库的调蓄能力； 其中， r调蓄能力下的调度风险 R（r） 需控制权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115034521 B 2在可控范围内 R0， 相应r调蓄能力下水库下泄流量需控制在水库允许下泄的上、 下限 范围内； 梯级水库洪水资源利用潜力为ΔWUtil； 其中， 可利用洪水资源量的数据信息控制方式和具体 应用方式如下： 其中，R0表示调蓄能力 r下的调度风险 R（r） 需控制的可控范围； 分别表示相应调 蓄能力为 r时下水库下泄流量 q（r） 需控制的梯级水库允许下 泄流量的上限和下限； 其中， 上 限为该梯级水库对应的下游河道防洪需求的允许安全泄量； 下限为该梯级水库对应的航 运、 生态、 供水河道内外用水的最小 下泄流量， 同时兼顾梯级 水库电站机组运行的发电流量 要求； 理论可利用洪水资源量为梯级水库可利用最大洪水资源量 ， 相应水库调蓄能力 为 r*， 梯级水库不可利用最小洪水资源量 为W* un‑util， 其中： 按照梯级水库现有调度规程或设计调度方式条件下的调蓄能力 r0， 采用下式计算得到 现状利用洪水资源量 W0 Util： ； 其中， W0 un‑util表示梯级水库现状不可利用洪水资源量； 采用下式求取理论可利用洪水资源量与现状利用洪水资源量的差值作为梯级水库的 洪水资源利用潜力Δ WUtil： 根据洪水特性划分主汛期和汛期末段的时间； 洪水资源利用潜力中按照汛期时间划 分， 发生在主汛期的洪水资源利用潜力为主汛期的洪水资源利用潜力， 发生在汛期末段 的 洪水资源利用潜力为汛期末段的洪水资源利用潜力。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于： 获取梯级水库的洪水特性及其防洪对象的 防洪需求的过程包括： 以流域控制性水文站洪水资料为样本， 结合梯级水库所在流域的上 下游、 干支流洪水来源， 分析梯级水库所在流域的流域洪水在主汛期和汛期末段的洪水发 生时间、 洪水量级、 地区组成和遭遇规律， 作为洪水特性； 在洪水特性基础上， 以满足梯级 水 库的防洪对 象的防洪标准为条件， 采用长系列汛期逐日平均径流， 计算在汛期不同时段 的 超额洪量和需梯级水库预留的防洪库容空间， 作为梯级水库的防洪对象在汛期不同时段的 防洪需求。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115034521 B 3