4水文预报及发电计划培训.

水文预报及发电计划制作梯调中心一概述四发电计划制作三三峡水库水文预报二水情站网五三峡计划修改类型目录一、概述（一）水文预报的目的和任务•制作预报：根据上游流域水情制作三峡入库洪水水文预报；•调洪演算及制定计划：按水库调度规程要求，考虑枢纽工况等信息进行调洪演算，对天然来水进行合理蓄放，满足水库各项综合利用要求，制定防洪、发电调度计划。一、概述（二）水文预报的目的和任务•水库调度：保证荆江地区防洪安全;保证长江航运安全;编制电力调度计划;保证大坝施工安全;保证大坝安全，发挥三大效益，为减少弃水、充分利用水资源，水文预报是必不可少的，起着十分重要和决策性的作用。一、概述（三）水文预报的定义1.狭义：根据河流上游出现的水情、雨情预报河流下游水情的工作内容。2.广义：利用影响未来水文情势的因子预报河流下游或某一区域的水文情势的工作内容。一、概述水文预报（四）水文预报项目旬月季度年施工期汛期蓄水期消落期供水期特殊调度1-3天过程预报4-7天逐日预报长期预报中期预报短期预报特殊时期一、概述（五）水文预报工作流程气象预报水库调度预报会商预报发布防汛部门电网调度部门公司有关部门水文预报发电计划制作一、概述（六）水文预报对气象等要求•水文预报必须结合考虑气象预报成果，为此梯调通信中心还建立了专业气象台，专门负责流域分区面雨量的制作；•初期在做好泥沙、收集整理、分析工作的同时，为逐步实行梯级泥沙预报调度提供研究依据；•生态监测、预报、调度。一、概述二、水情站网（一）站网基本要求水情预报则要求水情观测网完善、可靠，报汛信息传递畅通、快速。水情观测、报汛及预报按国家有关技术规程规范要求进行。二、水情站网一期（2003年）宜昌~重庆:遥测站点137个流域范围5万km2二期（2007年）重庆~屏山:遥测站点299个流域范围37km2金沙江（2007年）金沙江区域:遥测站点162个流域范围12km2宜昌下游（2010年）宜昌下游:遥测站点29个新增站点（2012年）金沙江：24个屏山~宜昌：81个累计105个现状系统自建遥测站617个；实时接收633个遥测站网数据现状报汛站317个：水文站93个水位站19个雨量站202个水库站32014年报讯站网分布图三、三峡水库水文预报金沙江下游划为五个分区4区，雅砻江1区，石鼓-攀枝花2区，攀枝花-华弹3区，华弹-屏山5区，横江三峡～葛洲坝梯级枢纽调度运行需要什么样的气象服务？长江上游流域分区降水预报：专业气象台提供长江上游流域7个大分区，总计11个小区间的面雨量预报。三、气象预报三峡~葛洲坝坝区常规天气预报和灾害性天气预警宜昌市葛洲坝平善坝（偏垴）石牌乐天溪狮子垴喜滩水田角三峡大坝图例水位站自动气象站三峡～葛洲坝梯级枢纽调度运行需要什么样的气象服务？三、气象预报预报、预警产品短期预报：0-12h、0-24h、24-48h分区面雨量预报三、气象预报中期预报：3-7d分区面雨量预报三、气象预报预报、预警产品坝区常规天气和灾害性天气预警三、气象预报预报对象预报发布时间备注1次年逐月分区降水预测6月10日、11月10日发电计划用2当年汛期(5~9月)分区降水趋势4月1日防汛用3蓄水期（9～11月）降水及总降水量趋势8月15日、9月1日水库调度用4供水期（11月～次年5月）降水及总降水量趋势10月1日水库调度用5消落期（4月～6月）逐月降水及总降水量预报3月1日、4月1日水库调度用6蓄水期中期滚动预报9月15日-10月15日蓄水调度用7汛前第一场强降雨预报3月1日水库调度用8汛末最后一场强降雨预报8月15日汛末冲砂用预报、预警产品长期降水预报（短期气候趋势预测）三、气象预报预报时效要求短期预报：每天9：30之前完成制作和发布中期预报：每天10：00之前完成制作和发布灾害性天气预警：提前30分钟、不漏报、少空报三、气象预报数据处理数据加工预报制作人机交互分析气象数据采集信息发布天气会商数据采集、处理和加工三峡梯调通信中心专业气象系统可以采集各类气象数据,这些数据处理后进入气象文件库或数据库，经加工后形成可供分析的客观信息。人机交互分析借助天气预报业务工作平台，预报人员综合运用天气学原理和方法进行人机交互分析，得出预报意见。天气会商和预报制作、发布在天气形势较复杂的时候进行天气会商讨论。将预报结论制作成各种预报产品，然后通过各种方式发布。气象预报业务流程三、气象预报气象数据库气象情报信息库历史降水个例档案库预报产品信息库气象资料文件库气象数据库管理软件历史降水个例管理软件气象情报软件天气预报业务工作平台内网WEB页面电话语音答询GMS短信息预报信息发布FY2D\E卫星云图多普勒天气雷达自动气象站中国气象局水情遥测系统CMACast接收系统水文数据库预报产品合作气象台数据处理软件常规降水客观预报软件强降水面雨量预报软件中期降水预报软件短期气候预测系统三峡梯调通信中心气象业务系统三、气象预报三峡梯调通信中心气象业务系统三、气象预报预报能力长江上游流域48小时以内的强降水其强度和落区预报可信长江上游流域致洪暴雨过程具有7天可用预报时效三、气象预报预报评价（汛期强降水预报准确率评分）2009年2010年2011年2012年强降水日数（天）3232333324h强降水预报准确率（%）4851.551.546.4最大日面雨量（毫米）56.649.375.963.74851.551.546.4三、气象预报水库综合调度为了更充分利用防洪库容进行兴利调度，做到防洪风险可控化，需要精确的短期水文预报为防洪调度方案编制做依据。为了三峡梯级枢纽高质量的电能消纳，减少水库弃水，准确作出三峡入库流量预报是三峡梯级枢纽的出力计划编制的基础。高精度的三峡入库流量预报，为开展各类水库综合优化调度提供决策支持。防洪发电三峡梯级枢纽运行调度对水文预报的要求三、水文预报水文预报气象预报水情站网水文预报技术、方法人机交互水文预报要求三、水文预报区间产汇流模型：API模型、TANK模型、新安江模型等河道汇流模型：马斯京根模型、一维水动力学模型等三峡水文预报的技术手段采用多模型、多方法和“三结合”的预报体系。宜昌万县清溪场寸滩朱沱赤水五岔李庄福溪横江屏山华弹龙街泸州三皇庙登瀛岩五通桥彭山紫坪铺多营坪夹江福禄镇峨边瀑布沟马边清水溪高场富顺北碚武胜罗渡溪小河坝射洪天仙寺涪江桥北川甘溪平武江油上寺昭化广元三磊坝阆中三汇静边清泉乡金溪武隆长坝江滨彭水大河口龚滩司南构皮滩鲤鱼塘乌江渡洞头攀枝花石鼓桐子林建设乡风滩东林通江巴中水文预报控制节点图三峡水文预报分区图三峡水文预报短期水文预报模型三、水文预报水文预报模型新安江模型坦克模型水动力学模型API模型实时校正模型水文预报模型三、水文预报实时水文预报的技术手段采用多模型、多方法和“三结合”的预报体系。水文预报技术手段三、水文预报中长期水文预报主要是服务于中长期发电计划编制、水库消落方案编制、水库度汛方案以及水库蓄水方案编制等要求。中长期水文预报是一门与水文学、气象学、数学和空间技术等学科技术交叉融合的边缘性学科。历史演变法；以水文要素周期分析为基础的数值分析统计；以大气环流、太阳活动等要素的前期分析为基础的分析统计；回归分析法；随机过程的时间序列分析法；人工神经网络分析法；以流域蓄泄原理为基础的统计分析法。中长期水文预报模型门限自回归模型投影寻踪模型人工神经网络灰色动态模型小波分析模型三、水文预报水文预报工作开展每年汛前，对上游流域水文站网进行巡检；水文气象预报方案进行修编完善汛期，加强水文气象的会商，可视会商的主要对象是水利部门和气象部门领导全程参与洪水预报，对相关问题及时决策和协调，及时会签预报成果汛后、年终时及时分析、总结，持续改进三、水文预报提高预报准确率的举措与气象部门进行预报服务合作合作单位有：中国气象局公共气象服务中心（维艾思）、湖北省气象局、宜昌市气象局、重庆市气象台、万州区气象局。成果：完成“长江流域水雨情监测分析系统”的建设工作，实现了对长江流域内703个国家级自动气象站、12000多个区域级加密自动气象站的观测数据进行快速收集、处理和存储的功能。三、水文预报提高预报准确率的举措开展水文气象联合会商利用远程视频会商系统开展“三地四方”水文气象联合会商。建立共享机制依托长江防总水库群信息共享项目实现了长江上游水库群信息共享，使预报人员进一步掌握上游来水规律，提高三峡水库来水预报精度。加强站网系统布局和优化对现有站网的不断优化和完善，目前已经基本实现对上游金沙江石鼓以下区域水雨情信息收集，并以数据库的方式进行分类归档保存，满足生产的各项需求。三、水文预报0102030405060708090100(%)12h24h48h72h98.9%98.0%95.4%93.2%2013年全年预报精度三、水文预报四、发电计划制作电站运行基本实现标准化、自动化，而来水因其不确定性成为影响电站效益的关键因素。（1）增加发电生产的计划性、预见性；（2）充分利用水能，少弃水，多发电；（3）统筹安排，综合平衡，尽量满足各综合利用部门对水库运用的要求。编制目的四、发电计划制作（1）设计文件和调度规程；（2）国家或上级领导机关的指示、决定；（3）已发生及面临的新情况，如水文特性的改变、电网及其他用水要求的改变等。编制依据四、发电计划制作根据水文预报时段分类，发电计划相应分为长期、中期、短期计划。（1）长期计划：根据历史资料和气候趋势分析制作，预见期为7天以上。（2）中期计划：预见期3～7天。（3）短期计划：预见期为2天以内。分类四、发电计划制作有弃水当来水流量大于机组过水能力时，根据上下游水位计算发电净水头，查处机组预想出力线，计算电站总出力。无弃水当来水流量小于机组过水能力时，采用水能计算公式N=KQHQ：电站发电流量；K：电站综合效率系数；H：发电净水头。发电计划制作四、发电计划制作以水定电以电定水水电四、发电计划制作确定入库流量系列机组安装进度及检修计划水库运行方式边界条件计划计算、上报、下达长期发电计划流程四、发电计划制作难点气象预报管理要求与技术发展不平衡入库流量预报水库运行方式公司决策层面机组安装进度四、发电计划制作方法介于长期计划和短期计划之间，以日为时段制作。中期水文预报一般以短期流量预报等方法为主，统计方法为辅，并考虑降水预报。根据水文预报及来水频率制作发电计划，仅供参考使用。中期发电计划四、发电计划制作气象预报流量预报综合水库运行方式、电网需求、检修安排，计算未来96点负荷部门、中心领导批准后上报电网短期发电计划流程四、发电计划制作发电计划制作电能弄得八九不离十,为什么水总弄不准???1三峡调节性能好,为什么还修改计划??2三峡出库一定,葛洲坝为什么做不准?3四、发电计划制作电能弄得八九不离十,为什么水总弄不准?•入库流量–动库容,静库容;–出库流量,库容变化反算;–无法测量;•出库流量–弃水期,非弃水期,根据厂家曲线计算;•入库预报–建立动库容基础上;发电计划用的静库容四、发电计划制作三峡调节性能好,为什么还修改计划??•三峡运行–汛期库水位受汛限水位限制;–消落期水位降幅限制;–争取发电效益与流量预报精度矛盾;–综合运用复杂,受葛洲坝制约；四、发电计划制作三峡调节性能好,为什么还修改计划??•三峡运行难点–汛期库水位需在144.9m-146.5m间运行。实际为了能够有调节余地，一般控制库水位在145.8m;若汛期三峡入库流量在19000m³/s左右，周五三峡上报三天计划，48h、72h预报精度控制在92%。流量误差=19000*0.08=1520m³/s；若制作计划时按出入库平衡考虑，实际三峡水位变幅将达55cm，加电网调峰水位波动20cm左右，三峡水位将限，从而迫使需要修改三峡计划。四、发电计划制作三峡出库一定,葛洲坝为什么做不准???•三峡、葛洲坝水量不平衡–原因:出库计算精度不高;–原因:两坝间动库容;–区间流量换算系数K四、发电计划制作•葛洲坝水位对流量过于敏感–三峡出入库流量差1630m³/s(145m),小时变1cm;–葛洲