文章摘要
周建中,贾本军,王权森,张勇传,方威,张余龙.广域预报信息驱动的水库群实时防洪全景调度研究[J].水利学报,2021,52(12):1389-1403
广域预报信息驱动的水库群实时防洪全景调度研究
Real time panoramic flood control operation of reservoirs driven by wide-area forecast information
投稿时间：2021-06-27  
DOI：10.13243/j.cnki.slxb.20210595
中文关键词: 一维水动力学  交互效应线性回归  多断面洪水广域预报  全景防洪调度  长江上游水库群
英文关键词: one-dimension hydrodynamic  linear regression with interaction effect  wide-area flood forecast  panoramic flood control operation  reservoirs in the upper reaches of the Yangtze River
基金项目:国家自然科学基金重点项目（52039004，U1865202）
作者单位
周建中 华中科技大学 土木与水利工程学院, 湖北 武汉 430074
华中科技大学 数字流域科学与技术湖北省重点实验室, 湖北 武汉 430074 
贾本军 华中科技大学 土木与水利工程学院, 湖北 武汉 430074
华中科技大学 数字流域科学与技术湖北省重点实验室, 湖北 武汉 430074 
王权森 华中科技大学 土木与水利工程学院, 湖北 武汉 430074
华中科技大学 数字流域科学与技术湖北省重点实验室, 湖北 武汉 430074 
张勇传 华中科技大学 土木与水利工程学院, 湖北 武汉 430074
华中科技大学 数字流域科学与技术湖北省重点实验室, 湖北 武汉 430074 
方威 华中科技大学 土木与水利工程学院, 湖北 武汉 430074
华中科技大学 数字流域科学与技术湖北省重点实验室, 湖北 武汉 430074 
张余龙 华中科技大学 土木与水利工程学院, 湖北 武汉 430074
华中科技大学 数字流域科学与技术湖北省重点实验室, 湖北 武汉 430074 
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中文摘要:
      针对已有防洪调度模型与方法无法有效应对上下游断面间水力联系的复杂性，未能准确提供并充分利用多个关键性控制断面的水文信息，尚不足以合理协调区域防洪和整体防洪安全的问题，本文开展了多断面洪水广域预报信息驱动的水库群实时防洪全景调度研究。首先依据水库防洪调度规程，使用一维水动力学模型模拟生成多种设计洪水条件下干支流河道沿程断面的水文过程，构建反映水库调蓄影响下的上下游断面间洪水演进动力特性的数据集，并以此为依据建立多断面水位流量的交互效应线性回归预测模型，实现干支流多断面洪水广域预报。在此基础上，提出广域预报信息驱动的梯级水库群防洪全景调度方法。为验证本文模型有效性，以长江上游梯级水库群为实例对象开展研究。结果表明：本文模型在下游断面实时防洪状态与上游库群调度决策之间较好地建立了一种动态响应的互馈机制，能够有效解析调度决策对下游防洪断面的影响，充分利用多断面洪水广域预报信息进行防洪全景调度决策，更好地保证并协调流域中区域和整体的防洪安全。研究成果已在长江三峡水利枢纽调度通信中心初步应用，促进了长江上游水库群防洪调度水平的进一步提升。
英文摘要:
      The existing flood operation models and methods cannot effectively deal with the complexity of the hydraulic connection between sections，and fail to accurately provide and make full use of the hydrological information of multiple key control sections， which is not sufficient to reasonably coordinate regional flood control and overall flood control safety. It is important to carry on a study on real-time panoramic flood control operation of reservoirs considering the information of multi-sections wide-area flood forecast. Firstly，according to the regulation of flood control operation，one-dimensional hydrodynamic model is used to simulate the hydrological process of the river sections along the main and tributaries under various design flood conditions， and then the data sets reflecting the dynamic characteristics of flood evolution between upstream and downstream sections under the influence of reservoir regulation and storage are constructed. Secondly， multi-sections linear regression prediction model of the interaction effect is established to predict multi-section water level and flow，which have realized wide-area flood forecast of the main and tributaries. Finally， panoramic flood control operation of reservoirs driven by wide-area forecast information is proposed. To verify the effectiveness of the model， the cascade reservoirs in the upper reaches of the Yangtze River are studied. The results show that the proposed model can fully consider interactions between the flood control situation of the downstream sections and the operation decision of the upstream reservoirs. It can also effectively parse the influence of the operation decision on the downstream flood-control sections， and make full use of the information of multi-sections simultaneous wide-area flood forecast， which help to maximize the coordination of regional and overall flood control safety. The research results have been preliminarily applied in the Three Gorges Cascade Dispatch & Communication Center， and have promoted the further improvement of flood control and disaster reduction of reservoirs in the upper reaches of the Yangtze River.
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