“水库群优化调度”教学大纲
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《水库群优化调度》教学大纲一、课程编号:0101041二、课程名称:水库群优化调度 (Optimal Operation of Reservoir Systems)三、学分、学时:1学分; 16学时四、教学对象:水文与水资源工程专业本科生五、开课单位:水资源环境学院六、先修课程:水利计算,运筹学,工程经济学七、课程性质、作用、教学目标本课程为水文与水资源工程专业选修课程,主要讲解最优化理论在水库运行管理中的应用。
通过学习使学生能从事水电系统运行管理,水库运行管理,水利系统综合规划等方面的工作。
八、教学内容第一章概述第一节引言第二节系统与系统分析第三节径流特征及其处理第二章单库发电优化调度第一节引言第二节动态规划模型第三节动态解析模型第四节水电站机组负荷分配第三章库群发电优化调度第一节数学模型第二节增量动态规划轮库迭代优化算法第三节动态解析模型第四章水库防洪优化调度第一节引言第二节单库最大削峰准则调度第三节单库破坏历时最短调度第四节库群防洪优化调度第五章水电站水库随机模型第一节随机模型的特点与径流描述方法第二节有预报的随机模型第六章水库供水调度第一节确定性模型第二节随机线性规划模型第三节机遇约束模型第七章实例九、实践性环节的内容、要求十、多媒体教学手段运用的内容、要求及占用学时(或学时比例)十一、教材与参考书教材:陈乐湘主编《库群优化调度》,自编讲义。
参考书:长江流域规划办公室,河海大学,丹江口水利枢纽管理局合编《综合利用水库调度》水利电力出版社,1990。
十二、考核方式笔试十三、教学大纲说明(一)本课程的性质和任务本课程为水文水资源工程专业选修课程,主要讲解最优化理论在水库运行管理中的应用。
通过学习使学生能从事水电系统运行管理,水库运行管理,水利系统综合规划等方面的工作。
(二)本课程的基本要求学生学完本课程后应达到以下基本要求;1.掌握不同时间尺度的径流描述方法;2.掌握利用动态规划求解单库发电优化调度问题;3.掌握轮库迭代优化算法在库群优化调度中的应用;4.掌握防洪库群优化目标确定及优化调度模型的建模与求解;5.了解水电站水库调度的随机模型;6.掌握供水水库调度的确定性模型。
《水库调度与管理》课程标准一、课程说明二、课程定位水库调度与管理课程是水文与水资源工程专业核心课程、专业必修课程。
作为学生今后毕业的一个重要工作方向,该门课程该门课程要求学生有较强的实践性和动手能力,故采用多媒体教学方式为主,辅以项目教学方法,培养学生理论知识掌握能力、实践动手能力、分析解决实际问题的能力。
三、设计思路本课程主要是培养学生具有水库调度的基本能力,在学习该门课程之前要求学生熟悉安全规程,具有水文预报、水利计算能力、具有水利工程管理、水文信息采集的能力、具有气象识图能力等。
通过本课程的学习,使学生水库兴利、防洪、发电等综合调度的基本原理。
通过本课程的学习,使学生掌握水库运行调度的基本知识,能够根据工程实际需要合理调度管理水库,使正常运行并发挥最佳作用。
通过过本课程的学习,使学生能从事水库运行管理,水利系统综合规划等方面的工作。
四、课程培养目标理论知识目标:水库基本知识如水库的五个特征水位;水库的调度方式如防洪调度、兴利调度和综合利用调度;不同水库调度方式下对应的水库调度图;各运行期的水库调度计划及确定各项控制运用指标。
专业能力目标:会根据水库工程实际情况拟定水库调度方式;会根据不同调度方式绘制水库调度图;会确定各项控制运用指标;会编制水库调度计划;能在保证工程安全的前提下,根据水库承担任务的主次,按照综合利用水资源的原则进行调度,以达到防洪、兴利的目的,使水库正常运行并发挥最佳作用。
、社会能力目标:刻苦学习态度——听课专注,思维积极,及时完成作业;规范应用习惯——正确应用国家和行业的相关标准;严瑾细致作风——科学缜密,吃苦耐劳,认真敬业、技术过硬;团结合作精神——互相帮助、共同学习、协同进步、乐于奉献。
通过本课程的学习,使学生能从事水库运行管理,水利系统综合规划等方面的共作。
五、课程内容、要求及教学设计根据专业课程目标和涵盖的工作任务要求,确定课程内容和要求,学生应掌握水库的兴利调度、掌握水库的防洪调度、掌握水库的综合利用调度、了解水库群调度及水库优化调度及自动化系统。
水库工程运用调度方案一、前言水资源是人类生存和发展的重要基础,水资源的合理利用和调度对于保障人民生活和经济发展至关重要。
水库工程是指利用河流、湖泊等水体的地理条件,在一定位置上建立堤坝,形成水体蓄积场所。
水库的建立可以有效地调整水的供应和排放,保障农田灌溉、工业用水和城市供水等各种用水需求的用水平衡。
因此,水库工程的调度方案对于保障用水的合理利用和水资源的持续供应至关重要。
二、水库工程调度的基本原则1、均衡调度原则:根据水库库容、入库径流、出库需水等因素,合理配置库容水量以实现水平衡,保障用水需求和灌溉需求。
2、安全调度原则:水库工程的主要任务是保证防洪安全,因此在调度水库时要优先考虑防洪的需求,合理调控库水,保障周边地区的安全。
3、综合利用原则:水库库水的综合利用包括发电、灌溉、防洪等多种功能,并且这些功能之间存在相互制约关系,因此要合理调控水库水位,实现多种功能的协调发展。
三、水库工程调度的主要内容1、水库工程的日常调度水库工程的日常调度是指根据水库水情、气象条件、用水需求等各种因素,对水库进行日常的水位调控。
具体包括根据不同季节和气象条件,调整库水的蓄积和溢洪,以满足不同用水需求。
2、水库工程的防洪调度水库工程的防洪调度是指水库在面对持续大雨的情况下,采取一系列措施以防止水库溢洪,减轻洪水的影响。
具体包括在水库下游进行适时的泄洪,减轻下游洪水压力,保障周边地区的安全。
3、水库工程的发电调度水库工程通常还具有发电的功能,因此水库在进行水位调控时还要考虑发电的需求。
在库水充沛的情况下,要适时释放水位来满足发电需求;在用水需求大的情况下,要适时调整发电计划,保障用水和发电的协调。
四、水库工程调度的实施方法1、水文预报技术水文预报技术是通过对天气、水文、地理等数据的分析和预测,来提前判断水库的水情变化,并且根据预测结果,适时调整水库的调度计划,以实现水库水位的合理调控。
2、水利模型技术水利模型技术是通过对水库系统和周边地区的地形、水流特性等因素建立数学模型,来模拟水库水位的变化和对周边地区的影响,并且根据模拟结果来制定合理的水库调度方案。
水库调度规程提纲(水利厅)发布日期:2012-02-14信息来源:湖北水利网浏览次数: 2519字号:[ 大中小 ]目录1基本原则……………………………………………………………………………………2调度条件与依据…………………………………………………………………………2.1工建筑物及金属结构安全运用条件…………………………………………………2.2水库运行参数及主要指标……………………………………………………………2.3水文气象情报与预报…………………………………………………………………3防洪调度…………………………………………………………………………………3.1调度任务与原则………………………………………………………………………3.2防洪调度方式…………………………………………………………………………4供水调度…………………………………………………………………………………4.1调度任务与原则………………………………………………………………………4.2调度方式………………………………………………………………………………5发电、航运和泥沙调度……………………………………………………………………5.1发电调度………………………………………………………………………………5.2航运调度………………………………………………………………………………5.3航运调度………………………………………………………………………………5.4泥沙调度………………………………………………………………………………6综合利用调度………………………………………………………………………………7水库调度管理………………………………………………………………………………8附则………………………………………………………………………………………1 基本原则1.1.1为保障水库大坝安全,促进水库综合效益发挥,规范水库调度文件编制,依据《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防洪法》、《水库大坝安全管理条例》等法律法规,编制本参考资料1.1.2水库调度文件是水库调度运用的依据性文件,应明确调度依据,确定调度任务与调度原则,分析调度要求和调度条件,拟定调度方式。
职业技术学院教案2017-2018学年第二学期课程名称:水资源利用与保护专业班级:授课总课时:54授课教师:教学团队负责人:系(部)主任:2018年3月4日职业技术学院教案课程名称:水库调度与管理(一)NO.11.1中国的水能资源和水电建设1.1.1中国的水能资源我国水能资源特点:1、资源总量大,居世界首位,但人均占有量较低。
2、时空分布不均匀。
3、大型水电站的比重很大。
1.1.3中国水资源开发与利用水资源开发利用率定义:供水能力(或保证率)为75%时可供水量与多年平均水资源总量的比值,指流域或区域用水量占水资源可利用量的比例,表征水资源开发利用程度的一项指。
水资源开发利用分类:河川径流(地表水)开发利用,地下水开发利用。
以河流为单元f统计地表水开发利用;以流域为单元f综合统计或只计算地表水开发利用。
地表水资源开发率:地表水供水量占地表水资源总量的百分比。
水资源利用消耗率:水消耗量占水资源总量的百分比。
1.2水库调度的意义和作用1.2.1中国的主要水灾害中国的主要水灾害:洪水灾害,水旱灾害,水污染及其它灾害。
1.2.2水库调度的意义水库调度的意义:水库调度是指根据水库承担任务的主次及规定的调度规则,运用水库的调蓄能力,在保证大坝安全的前提下,有计划地对入库的天然径流进行蓄泄,达到除害兴利,综合利用水资源,最大限度地满足国民经济各部门需要的目的。
1.2.3水库调度的作用水库调度的作用:1、防洪作用:滞洪作用,蓄洪作用2、兴利作用1.3水库调度与管理的内容和任务1.3.1水库调度的概念水库调度的概念:水库调度是利用水库的调蓄能力,按一定规则有计划地对入库径流进行的蓄泄安排。
水库调度的特点:1、多目标性,需考虑各部门、各地区等各方面的安全和利益;2、风险性,随机性带来风险性;3、经济性,保证安全的前提下,增加效益;4、灵活性,根据变化适时作出调整。
水库调度的运用指标:1、允许最高水位2、防洪限制水位3、汛末蓄水位4、兴利下限水位5、防洪运用标准水库调度计划:1、当年的入库径流量及过程的预测2、各运行时期的运行方式及各种控制水位3、遭遇各种洪水的调度规则4、兴利计划供水过程和计划效益指标5、调度中的注意事项1.3.2水库调度与管理的内容水库调度与管理的基本任务:(1)确保水电站安全的前提下,按照设计确定的任务、调度原则,合理安排水库的蓄、泄供水方式,充分发挥水库综合利用效益,发挥水电厂的作用。
教学目标:1. 理解水库调度的基本概念和重要性。
2. 掌握水库调度的主要任务和方法。
3. 了解水库调度在水资源管理中的作用和意义。
4. 培养学生分析水库调度问题的能力。
教学重点:1. 水库调度的基本概念和重要性。
2. 水库调度的主要任务和方法。
教学难点:1. 水库调度中的复杂性和不确定性。
2. 如何在实际操作中有效运用水库调度方法。
教学时间:2课时教学准备:1. 多媒体课件。
2. 水库调度相关案例资料。
3. 教学互动环节所需的道具。
教学过程:第一课时一、导入新课1. 提问:什么是水库?水库的作用是什么?2. 引出水库调度的重要性,引出课题。
二、讲授新课1. 水库调度的基本概念- 水库调度的定义- 水库调度的目的和意义2. 水库调度的任务- 调节径流,提高水资源利用率- 保障水库下游的防洪安全- 优化水能资源利用- 满足工农业生产和人民生活的用水需求3. 水库调度的方法- 水库径流预报- 水库入库流量预报- 水库蓄水预报- 水库放水预报三、案例分析1. 展示水库调度案例,如某大型水库的调度过程。
2. 分析案例中水库调度的成功经验和存在的问题。
四、课堂小结1. 总结水库调度的基本概念、任务和方法。
2. 强调水库调度在水资源管理中的重要性。
第二课时一、复习导入1. 回顾上节课所学内容,提问学生关于水库调度的基本概念、任务和方法。
2. 引导学生思考水库调度在实际操作中的难点。
二、讲解难点1. 水库调度的复杂性和不确定性- 气象、水文因素的复杂性- 水库调度目标的多样性2. 如何在实际操作中有效运用水库调度方法- 建立科学的水库调度模型- 加强水库调度人员的培训- 完善水库调度管理制度三、课堂讨论1. 学生分组讨论,分析水库调度在实际操作中可能遇到的问题及解决方案。
2. 各组汇报讨论成果,教师点评。
四、课堂小结1. 总结水库调度的难点和解决方法。
2. 强调水库调度在实际操作中的重要性。
五、布置作业1. 查阅资料,了解我国某大型水库的调度情况。
《水库群优化调度》教学大纲
一、课程编号:0101041
二、课程名称:水库群优化调度 (Optimal Operation of Reservoir Systems)
三、学分、学时:1学分; 16学时
四、教学对象:水文与水资源工程专业本科生
五、开课单位:水资源环境学院
六、先修课程:水利计算,运筹学,工程经济学
七、课程性质、作用、教学目标
本课程为水文与水资源工程专业选修课程,主要讲解最优化理论在水库运行管理中的应用。
通过学习使学生能从事水电系统运行管理,水库运行管理,水利系统综合规划等方面的工作。
八、教学内容
第一章概述
第一节引言
第二节系统与系统分析
第三节径流特征及其处理
第二章单库发电优化调度
第一节引言
第二节动态规划模型
第三节动态解析模型
第四节水电站机组负荷分配
第三章库群发电优化调度
第一节数学模型
第二节增量动态规划轮库迭代优化算法
第三节动态解析模型
第四章水库防洪优化调度
第一节引言
第二节单库最大削峰准则调度
第三节单库破坏历时最短调度
第四节库群防洪优化调度
第五章水电站水库随机模型
第一节随机模型的特点与径流描述方法
第二节有预报的随机模型
第六章水库供水调度
第一节确定性模型
第二节随机线性规划模型
第三节机遇约束模型
第七章实例
九、实践性环节的内容、要求
十、多媒体教学手段运用的内容、要求及占用学时(或学时比例)
十一、教材与参考书
教材:陈乐湘主编《库群优化调度》,自编讲义。
参考书:长江流域规划办公室,河海大学,丹江口水利枢纽管理局合编
《综合利用水库调度》水利电力出版社,1990。
十二、考核方式
笔试
十三、教学大纲说明
(一)本课程的性质和任务
本课程为水文水资源工程专业选修课程,主要讲解最优化理论在水库运行管理中的应用。
通过学习使学生能从事水电系统运行管理,水库运行管理,水利系统综合规划等方面的工作。
(二)本课程的基本要求
学生学完本课程后应达到以下基本要求;
1.掌握不同时间尺度的径流描述方法;
2.掌握利用动态规划求解单库发电优化调度问题;
3.掌握轮库迭代优化算法在库群优化调度中的应用;
4.掌握防洪库群优化目标确定及优化调度模型的建模与求解;
5.了解水电站水库调度的随机模型;
6.掌握供水水库调度的确定性模型。
(三)本课程与其它课程的联系与分工
本课程与水利计算、工程经济学、运筹学基础,概率论与数量统计等课程有联系,原则上,本课程应在上述课程之后进行。
径流调节的基本原理在水利计算课程中讲授。
工程水文学中的径流系列计算,设计洪水计算,典型年选择等内容不在本课程中讲授,本课程只将以上内容作简要回顾。
运筹学中有关各种最优化方法不在本课程中讲授,本课程侧重于建模、应用。
概率论与数理统计中的一般原理方法,本课程不作讲授,本课程侧重统计学原理在处理不确定性问题时的应用。
(四)各部分内容重点、深度和广度
第一章概述
重点了解水利系统的特点与径流特征及其处理方法。
第二章单库发电优化调度
重点讲解发电水库动态规划模型与动态解析模型的建模过程;动态规划在水电站机组负荷分配中的应用;详细求解可略讲。
第三章库群发电优化调度
重点剖析库群与单库的建模异同点;讲解轮库迭代优化算法在库群优化调度中的应用。
简单介绍动态解析模型的基本思想。
第四章水库防洪优化调度
重点讲解库群防洪优化调度目标及目标函数的构造;讲解库群防洪优化调
度模型的构造过程。
第五章水电站水库随机模型
简单介绍随机模型的特点与径流描述方法及有预报的随机模型。
第六章水库供水调度
重点介绍水库供水调度的确定性模型,简单介绍随机线性规划模型与机
遇约束模型
第七章实例。