8.1.3 多维临界调控目标
根据黄河流域水资源开发利用存在的问题,黄河流域水资源临界调控的目标可分为3类,即防洪减灾目标、生态目标和水资源利用目标。同时,仿真模型是用于描述给定运行规则情况下流域在系列年中的运行情况,上述目标也就成为确定模型运行规则的依据。
8.1.3.1 防洪减灾目标
防洪减灾目标即保证防洪和防凌安全,主要是针对暴雨洪水和冰凌洪水,实际操作中,通常是通过控制水库水位和下泄流量来体现。
1.防凌目标
式中:QC(兰州,t)、QC(花园口,t)分别指兰州和花园口断面t时段的流量;Qf1(t)、Qf2(t)分别为t时段兰州和花园口断面满足防凌要求的流量阈值。其阈值区间为:
2.控制水库防洪水位及下泄流量,确保大坝水库及下游地区安全
式中:Z(m,t)、QRc(m,t)分别为第m水库t时段的水库水位和下泄流量。
8.1.3.2 生态目标
生态目标即提供必要的生态环境用水,维持黄河流域生态系统平衡。
(1)通过生产实践证明,为解决冲沙和断流问题,必须保证利津断面一定流量。
式中:QC(利津,t)指利津断面t时段的流量。
(2)控制节点主要污染物排放量和保证水质达到要求。
8.1.3.3 水资源利用目标
追求缺水量最小,并且分布合理,重点解决地区间的水量合理分配及不同需水部门的水量分配问题。在干旱年份,供水量不能满足需水要求时,通过合理调度,优化径流时空分布过程,使缺水量最小,且分布合理。在实现上述目标的前提下,寻求上游梯级水库以及三门峡、小浪底两库的合理运行方式,提高发电效益。
1.水资源利用目标
式中:w为缺水量;i为供水子系统的编号,根据节点图,i=1,2,…,35;t为计算总时段,t=1,2,…,T;θ(t)为t时段缺水判别系数,当[QP(i,t)-QG(i,t)]<0时,θ(t)为1,当[QP(i,t)-QG(i,t)]>0时,θ(t)为0。
2.发电量目标
式中:E为总发电量;N(i,t)为第i个子系统在第t时段的平均出力。