半岛地区中小河流洪水分散式滞蓄与预报调度一体化技术

技术来源

       国家计划 。

技术简介

       该技术研发了山丘区分散集蓄水的兜网式雨洪堰 、适用半岛地区的智慧化产汇流模型和基于  预测控制的水库优化调度模型 ，形成洪水管理的“ 蓄滞  预报  调度  反馈 ”一体化技术 ，实现在坡  面产汇流中滞蓄洪水 ， 削减入库洪峰 ，在入库洪水调度中利用预报调度一体化模型 ， 预蓄预泄洪  水 ， 降低下泄洪峰与洪量 ，增加洪水资源利用量 。 主要解决半岛山丘区中小河流域面积小 、洪水  源短流急 、水库调节能力弱 ，导致洪水防御与利用两难的问题 。技术特点： 一是半岛地区洪水预  报模型 ，在产流模拟中 ，建立了包含“ 超渗 ” 与“ 蓄满 ”两种产流模式的产流模拟模块 ， 动态识  别单元产流模式并调用相应的模块 ，定量刻画半岛地区超渗与蓄满同时存在的现象； 在汇流模拟  中 ，建立了考虑堰 、 闸 、坝次序蓄泄的汇流模拟方法 。二是水库调度模块采用动态规划和比例积  分控制算法实现系统状态实时反馈与规则优化 。将洪水预报模型预测的洪水过程 ，输入防洪优化  调度模型中 ，优化得到水库泄流决策序列 ， 仅执行第一时段泄流决策 ， 等水库运行到下一时段， 将实测系统状态 （水库水位 、断面流量等） 作为初始状态 ， 滚动执行上述过程直至调度过程结  束 ，实现预报调度一体化 。

技术指标

       2018—2022年 ，该技术持续应用于山东半岛乳山河流域与黄水河流域 ，技术指标如下：

（1） 通过在面积 为 277k㎡   的 龙 角山 水 库 集 水 区 安 装 雨 洪 堰 ， 入 库 洪 水 的 削 峰 率 达 到 了 5%以上 。

（2） 通过水库预报调度 ，乳山河流域龙角山水库洪水预报合格率为 86% ， 预报水平从乙级提 高到甲级； 出库洪水削峰率相比常规调度提高 10%~25% 。

（3） 利用该技术 ，黄水河流域王屋水库入库洪水预报合格率由 85%提高到 89% ； 出库洪水削 峰率相比常规调度提高 11%~15% 。

应用范围及前景

       适用于半岛地区中小河流域 ，特别是山东半岛 、雷州半岛和辽东半岛 ， 以及东部沿海山丘区 中小河流域 。

       利用洪水分散式滞蓄与预报调度一体化技术 ， 削减入库洪峰洪量 ， 实现流域洪水防御能力智 能提升与洪水资源高效利用并举 ，是智慧水利建设背景下解决中小河流防洪与兴利问题的必由之 路 。建设具备预报 、预警 、预演 、预案功能的中小河流域防洪“ 四预 ”应用体系 ， 推动洪水被动 防御向主动控制利用转变 ，是数字孪生中小河流域建设的迫切需求 。 随着滨海地区经济社会需水 量进一步提高和水利高质量发展的新时代要求 ，该技术推广应用前景广阔 。

持有单位： 水利部交通运输部国 家能源局南京水利科学研究院 、威海市水文中 心

单位地址： 江苏省南京市广州路 223号

联  系  人： 王宗志

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