基于水库群预报调度的黄河流域干旱应对系统

王煜; 尚文绣; 彭少明

doi:10.14042/j.cnki.32.1309.2019.02.003

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基于水库群预报调度的黄河流域干旱应对系统

王煜, 尚文绣, 彭少明

文章导航 > 水科学进展 > 2019 > 30(2): 175-185

王煜, 尚文绣, 彭少明. 基于水库群预报调度的黄河流域干旱应对系统[J]. 水科学进展, 2019, 30(2): 175-185. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.02.003

引用本文:

王煜, 尚文绣, 彭少明. 基于水库群预报调度的黄河流域干旱应对系统[J]. 水科学进展, 2019, 30(2): 175-185. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.02.003

WANG Yu, SHANG Wenxiu, PENG Shaoming. Yellow River basin drought response system based on the prediction and operation of cascade reservoirs[J]. Advances in Water Science, 2019, 30(2): 175-185. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.02.003

Citation:

WANG Yu, SHANG Wenxiu, PENG Shaoming. Yellow River basin drought response system based on the prediction and operation of cascade reservoirs[J]. Advances in Water Science, 2019, 30(2): 175-185. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.02.003

基于水库群预报调度的黄河流域干旱应对系统

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.02.003

王煜^1,2,
尚文绣^1,2,,
彭少明²

1.
黄河勘测规划设计有限公司博士后科研工作站, 河南郑州 450003;
2.
黄河勘测规划设计研究院有限公司, 河南郑州 450003

基金项目: 国家重点研发计划资助项目（2017YFC0404404）；国家自然科学基金资助项目（51879240）

详细信息

作者简介:
王煜(1968-),男,河南开封人,教授级高级工程师,博士,主要从事水文水资源研究。E-mail:happytimes@126.com

通讯作者:
尚文绣,E-mail:wenzi11191@163.com

中图分类号: TV697

Yellow River basin drought response system based on the prediction and operation of cascade reservoirs

1.
Postdoctoral Research Station of Yellow River Engineering Consulting Co., Ltd., Zhengzhou 450003, China;
2.
Yellow River Engineering Consulting Co., Ltd., Zhengzhou 450003, China

Funds: The study is financially supported by the National Key R&D Program of China (No.2017YFC0404404) and the National Natural Science Foundation of China (No.51879240).

摘要: 为有效应对日益严重的流域干旱问题，有必要开展面向干旱全过程的黄河流域干旱应对系统研究。基于干旱演变过程设计了干旱指数，通过天气预报模型、回归分析等进行干旱、需水与径流预报；设置多年调节水库旱限水位，实现水资源年际补偿；识别洪水和泥沙分期特征，采用分期汛限水位增加洪水资源利用量；建立了梯级水库群协同优化调度模型，调配抗旱水源。算例结果显示：黄河流域干旱应对系统能够平衡年际间的干旱损失以避免重度破坏，与实际情况相比，在重旱的2014年增加抗旱水源22.40亿m³。建立的干旱应对系统已应用于黄河流域抗旱实践，提升了流域应对干旱的水资源调控能力。
- 干旱 /
- 水库群 /
- 预报 /
- 协同优化调度 /
- 旱限水位 /
- 分期汛限水位 /
- 黄河流域
Abstract: To handle increasingly severe basin-scale drought systematically,this study develops the Yellow River basin drought response system facing the entire process of drought. A drought index is designed based on the evolution of drought. Drought,water demand,and runoff are forecast using the Weather Research and Forecasting model and regression analysis. The drought limit water level is set in the multiyear regulating storage reservoir to realize interannual compensation of water resources. After the characteristics of flood and sediment stages are identified,the staged flood limit water level is applied to increase the utilization of flood resources. A synergetic optimal operation model of cascade reservoirs is developed to allocate water resources in order to resist drought. The case study indicates that the drought response system in the Yellow River basin can prevent severe damage from drought by balancing the damage among different years. Compared with the actual situation,this system could increase 2.24 billion m³ of the water supply in 2014 when severe drought occurred. The drought response system has been applied in the Yellow River basin,enhancing the capacity for regulating basin-scale water resources to handle drought.
- drought /
- cascade reservoirs /
- prediction /
- synergetic optimal operation /
- drought limit water level /
- staged flood limit water level /
- Yellow River basin

[1]	尚文绣, 彭少明, 王煜, 方洪斌, 武见, 许明一. 缺水流域用水竞争与协作关系——以黄河流域为例 . 水科学进展, 2020, 31(6): 897-907. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.06.009
[2]	彭少明, 王煜, 尚文绣, 郑小康, 李克飞. 应对干旱的黄河干流梯级水库群协同调度 . 水科学进展, 2020, 31(2): 172-183. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.02.003
[3]	张连鹏, 邓铭江, 黄强. 面向生态的额尔齐斯河水库群中长期调度 . 水科学进展, 2018, 29(3): 365-373. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.03.008
[4]	王煜, 彭少明, 郑小康. 黄河流域水量分配方案优化及综合调度的关键科学问题 . 水科学进展, 2018, 29(5): 614-624. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.05.002
[5]	彭少明, 郑小康, 王煜, 蒋桂芹. 黄河流域水资源-能源-粮食的协同优化 . 水科学进展, 2017, 28(5): 681-690. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.05.005
[6]	孙万光, 李成振, 姜彪, 刘盈斐. 水库群供调水系统实时调度研究 . 水科学进展, 2016, 27(1): 128-138. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.01.014
[7]	贾本有, 钟平安, 陈娟, 吴业楠. 复杂防洪系统联合优化调度模型 . 水科学进展, 2015, 26(4): 560-571. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.04.013
[8]	曾燕, 邱新法, 刘昌明. 黄河流域蒸散量分布式模拟 . 水科学进展, 2014, 25(5): 632-640.
[9]	杨传国, 陈喜, 张润润, 胡琪, 余钟波, 郝振纯, 林朝晖. 淮河流域近500年洪旱事件演变特征分析 . 水科学进展, 2014, 25(4): 503-510.
[10]	王宗志, 程亮, 王银堂, 张玲玲. 基于库容分区运用的水库群生态调度模型 . 水科学进展, 2014, 25(3): 435-443.
[11]	姚文艺, 冉大川, 陈江南. 黄河流域近期水沙变化及其趋势预测 . 水科学进展, 2013, 24(5): 607-616.
[12]	严登华, 袁喆, 杨志勇, 王勇, 于赢东. 1961年以来海河流域干旱时空变化特征分析 . 水科学进展, 2013, 24(1): 34-41.
[13]	李进, 李栋梁, 张杰. 黄河流域夏季有效降水转化率 . 水科学进展, 2012, 23(3): 346-354. doi: CNKI: 32.1309.P.20120501.1618.016
[14]	郭生练, 陈炯宏, 刘攀, 李雨. 水库群联合优化调度研究进展与展望 . 水科学进展, 2010, 21(4): 496-503.
[15]	吴泽宁, 左其亭, 丁大发, 崔萌, 曹茜, 邢端生. 黄河流域水资源调控方案评价与优选模型 . 水科学进展, 2005, 16(5): 735-740.
[16]	刘昌明. 黄河流域水循环演变若干问题的研究 . 水科学进展, 2004, 15(5): 608-614.
[17]	江东, 王建华, 杨小唤, 王乃斌, Rosema A. 黄河流域主要水文参数遥感反演 . 水科学进展, 2003, 14(6): 736-739.
[18]	薛联青, 崔广柏, 程光. 区域地下水位预报的季节型神经网络模型 . 水科学进展, 2002, 13(4): 473-477.
[19]	宋立松, 魏高峰. 感潮河段水位过程预报探讨 . 水科学进展, 2000, 11(3): 302-306.
[20]	林翔岳, 许丹萍, 潘敏贞. 综合利用水库群多目标优化调度 . 水科学进展, 1992, 3(2): 112-119.

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基于水库群预报调度的黄河流域干旱应对系统

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.02.003

1. 黄河勘测规划设计有限公司博士后科研工作站, 河南郑州 450003;

2. 黄河勘测规划设计研究院有限公司, 河南郑州 450003

基金项目: 国家重点研发计划资助项目（2017YFC0404404）；国家自然科学基金资助项目（51879240）

作者简介:
王煜(1968-),男,河南开封人,教授级高级工程师,博士,主要从事水文水资源研究。E-mail:happytimes@126.com

通讯作者: 尚文绣,E-mail:wenzi11191@163.com

收稿日期: 2018-07-11
刊出日期: 2019-04-25

中图分类号: TV697

关键词:

干旱 /

水库群 /

预报 /

摘要: 为有效应对日益严重的流域干旱问题，有必要开展面向干旱全过程的黄河流域干旱应对系统研究。基于干旱演变过程设计了干旱指数，通过天气预报模型、回归分析等进行干旱、需水与径流预报；设置多年调节水库旱限水位，实现水资源年际补偿；识别洪水和泥沙分期特征，采用分期汛限水位增加洪水资源利用量；建立了梯级水库群协同优化调度模型，调配抗旱水源。算例结果显示：黄河流域干旱应对系统能够平衡年际间的干旱损失以避免重度破坏，与实际情况相比，在重旱的2014年增加抗旱水源22.40亿m³。建立的干旱应对系统已应用于黄河流域抗旱实践，提升了流域应对干旱的水资源调控能力。

English Abstract

Yellow River basin drought response system based on the prediction and operation of cascade reservoirs

1. Postdoctoral Research Station of Yellow River Engineering Consulting Co., Ltd., Zhengzhou 450003, China;

2. Yellow River Engineering Consulting Co., Ltd., Zhengzhou 450003, China

Funds: The study is financially supported by the National Key R&D Program of China (No.2017YFC0404404) and the National Natural Science Foundation of China (No.51879240).

Received Date: 2018-07-11
Publish Date: 2019-04-25

Keywords:

Abstract: To handle increasingly severe basin-scale drought systematically,this study develops the Yellow River basin drought response system facing the entire process of drought. A drought index is designed based on the evolution of drought. Drought,water demand,and runoff are forecast using the Weather Research and Forecasting model and regression analysis. The drought limit water level is set in the multiyear regulating storage reservoir to realize interannual compensation of water resources. After the characteristics of flood and sediment stages are identified,the staged flood limit water level is applied to increase the utilization of flood resources. A synergetic optimal operation model of cascade reservoirs is developed to allocate water resources in order to resist drought. The case study indicates that the drought response system in the Yellow River basin can prevent severe damage from drought by balancing the damage among different years. Compared with the actual situation,this system could increase 2.24 billion m³ of the water supply in 2014 when severe drought occurred. The drought response system has been applied in the Yellow River basin,enhancing the capacity for regulating basin-scale water resources to handle drought.

王煜, 尚文绣, 彭少明. 基于水库群预报调度的黄河流域干旱应对系统[J]. 水科学进展, 2019, 30(2): 175-185. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.02.003

引用本文:

王煜, 尚文绣, 彭少明. 基于水库群预报调度的黄河流域干旱应对系统[J]. 水科学进展, 2019, 30(2): 175-185. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.02.003

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基于水库群预报调度的黄河流域干旱应对系统

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.02.003

作者简介: 王煜(1968-),男,河南开封人,教授级高级工程师,博士,主要从事水文水资源研究。E-mail:happytimes@126.com

通讯作者: 尚文绣,E-mail:wenzi11191@163.com

Yellow River basin drought response system based on the prediction and operation of cascade reservoirs

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出版历程

基于水库群预报调度的黄河流域干旱应对系统

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.02.003

1. 黄河勘测规划设计有限公司博士后科研工作站, 河南 郑州 450003; 2. 黄河勘测规划设计研究院有限公司, 河南 郑州 450003

作者简介: 王煜(1968-),男,河南开封人,教授级高级工程师,博士,主要从事水文水资源研究。E-mail:happytimes@126.com

通讯作者: 尚文绣,E-mail:wenzi11191@163.com

English Abstract

Yellow River basin drought response system based on the prediction and operation of cascade reservoirs

1. Postdoctoral Research Station of Yellow River Engineering Consulting Co., Ltd., Zhengzhou 450003, China; 2. Yellow River Engineering Consulting Co., Ltd., Zhengzhou 450003, China

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作者简介:
王煜(1968-),男,河南开封人,教授级高级工程师,博士,主要从事水文水资源研究。E-mail:happytimes@126.com

通讯作者:
尚文绣,E-mail:wenzi11191@163.com

1. 黄河勘测规划设计有限公司博士后科研工作站, 河南郑州 450003;

2. 黄河勘测规划设计研究院有限公司, 河南郑州 450003

作者简介:
王煜(1968-),男,河南开封人,教授级高级工程师,博士,主要从事水文水资源研究。E-mail:happytimes@126.com

1. Postdoctoral Research Station of Yellow River Engineering Consulting Co., Ltd., Zhengzhou 450003, China;

2. Yellow River Engineering Consulting Co., Ltd., Zhengzhou 450003, China