8.3.4 知识库中临界阈值的确定

8.3.4 知识库中临界阈值的确定

各序参量的临界阈值是系统调控的基础,因此为了进行调控,各临界阈值应该在知识库中通过知识获取的方法明确给出,这些阈值包括:供水量阈值、发电量阈值、出力阈值、凌期兰州和花园口断面流量阈值、水库调度期末库容阈值、非汛期生态基流阈值和汛期冲沙水量阈值。

1.供水量阈值

1987年国务院分水方案在总体上仍然适合今后黄河流域正常年份水量分配的情况,对流域水资源管理、可供水量的管理和分配起到重要的指导作用,在黄河水资源的宏观调控方面也起着重要作用,可作为流域内正常来水年份(花园口天然径流量为560亿m3)时省区配水、实施总量控制的依据。因此,本次研究把国务院分水方案作为确定供水量阈值的基本依据。

“各省(区、市)年度用水量实行同比例丰增枯减”是《黄河水量调度管理办法》中规定的一个条款。对于其他来水年份,各省区都按同一比例打折计算。该比例计算公式为:

这样,对于花园口天然径流量小于560亿m3的年份(β<1),各省区供水量的临界阈值为:

对于花园口天然径流量大于560亿m3的年份(β>1),各省区供水量的临界阈值为:

式中:Wtimin、Wtimax分别为计算年份第i个省区、第t时段供水量阈值区间的最小值和最大值;Yti为正常年份第i个省区、第t时段的供水量,见表6-4。

2.发电量阈值

对发电量的评价通常用设计多年平均电量这一指标来衡量,因此这里的阈值是指年电量。表8-2为黄河上游各水电站发电量统计表。

表8-2 各电站发电量统计表

由表8-2可看出,黄河上游梯级电站实际多年平均发电量均小于设计值,根据这一事实,知识库中黄河干流梯级年发电量阈值取为:

E为黄河主要电站龙羊峡、李家峡、刘家峡、盐锅峡、八盘峡、大峡、青铜峡、三门峡、小浪底电站设计多年平均发电量之和。

3.出力阈值

根据电站出力要求和实际运行情况,梯级每个时段出力阈值取为:

式中:Nfm为梯级保证出力;NIn为梯级装机容量。

4.凌期兰州和花园口断面流量阈值

根据长期运行经验及研究,凌期兰州和花园口断面流量临界阈值见表8-3。

表8-3 凌期兰州和花园口断面流量阈值 单位:m3/s

5.水库调度期末库容阈值

龙羊峡是一多年调节水库,其调度期末库容的大小将决定在未来年份给下游的补偿作用。在调度期末(即6月底)水库水位最小应为死水位(2530m),最大为防洪限制水位(2594m),以保证水库在汛期的安全运行。同理,刘家峡、小浪底水库库容阈值为:

6.非汛期生态基流阈值

非汛期生态基流的最小值需要50亿m3,根据黄河流域水资源利用情况,最大值取为100亿m3。其中最小入海流量控制在50m3/s,非汛期用水比较紧张,最大入海流量用500m3/s表示。

7.汛期冲沙水量阈值

据研究,汛期冲沙水量多年平均需要150亿m3,考虑水土保持减沙和中游骨干工程的调节作用,现状需水为140亿m3,2030年、2050年多年平均分别需要120亿m3、110亿m3。根据这一研究结果,汛期冲沙水量阈值的最小值为110亿m3,最大值取为160亿m3。用流量表示时,最小流量应达到500m3/s,最大为2000m3/s。

上述知识库中的知识,包括序参量和临界阈值,可以根据不同水资源开发利用阶段,利用知识库管理模块进行修改。