CN115018218B - 一种梯级水库群洪水资源利用方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种梯级水库群洪水资源的利用方法及系统，包括以下步骤：构建用于表征梯级水库的可利用洪水资源量与所在流域汛期天然径流量和不可利用洪水资源量的数学关系的数学模型；求得梯级水库的在不同洪水资源的利用方式下的洪水资源利用潜力；形成洪水资源利用方式的调度域边界；选取防洪库容优化分配、汛期运行水位上浮、常遇洪水调度中的一种或多种作为洪水资源利用方式；计算实施选取的洪水资源利用方式后梯级水库所在区域的风险并筛选洪水资源利用方式；计算实施筛选后的洪水资源利用方式后梯级水库所在区域的效益，确定所选取的洪水资源利用方式的最终控制参数。本发明为梯级水库的洪水资源化利用提供全周期解决方案。

Description

一种梯级水库群洪水资源利用方法及系统
技术领域
本发明属于水资源技术领域，具体涉及一种梯级水库群洪水资源利用方法及系统。
背景技术
水资源时空分布不均所造成的洪旱灾害以及巨大的汛期洪水利用潜力催生了“洪水资源利用”概念的提出。在确保防洪安全的前提下，科学评估洪水资源利用潜力，根据流域综合利用需求和枢纽工程开发现状，选取并实施合理有效的洪水资源利用方式对洪水资源进行科学调蓄利用，努力增加水资源的有效供给，变害为利，既是缓解水资源供需矛盾的重要举措，也是当前洪水资源利用这一分析热点的难点问题。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：在技术应用对象上，现有技术主要围绕某一水库等单一水利工程的洪水资源利用，应用对象上较为有限；在技术理论模型上，现有技术尚未从数学模型上阐明了资源利用和风险控制的协调关系，缺乏以数学模型为基础的理论支撑；在成套技术模式上，现有技术体系尚未系统构建，尚未形成涵盖水库洪水资源利用潜力评价、利用方式选择和风险效益评估于一体的梯级水库群洪水资源利用模式；在利用方式选择上，现有技术主要采用了某一种洪水资源利用方式开展工作，手段尚不系统全面。
现有水库洪水资源利用分析主要围绕单一对象或单一方式开展分析，针对梯级水库群洪水资源利用方式的完整技术体系和系统应用模式尚未实现，这在一定程度上制约了针对洪水资源的利用。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种梯级水库群洪水资源利用方法及系统，为梯级水库的汛期洪水资源化利用提供全周期解决方案。
本发明采用的技术方案是：一种梯级水库群洪水资源的利用方法，包括以下步骤：
构建用于表征梯级水库的可利用洪水资源量与所在流域汛期天然径流量和不可利用洪水资源量的数学关系的数学模型；所述数学模型的目标函数为求取在调度风险和水库下泄流量约束下梯级水库的可利用洪水资源量的最大值；
基于构建的数学模型，按照梯级水库规划的运行方式计算得到理论可利用洪水资源量；
按照梯级水库现有的调度规程或设计的调度方式条件下的调蓄能力，计算得到现状利用洪水资源量；
求取理论可利用洪水资源量与现状利用洪水资源量的差值作为梯级水库的洪水资源利用潜力；
根据梯级水库的防洪控制条件、发电调度运行需求、航运控制条件，形成洪水资源利用方式的调度域边界；
基于洪水资源利用潜力和洪水资源利用方式的调度域边界，根据梯级水库工程特性和实际运行环境，选取防洪库容优化分配、汛期运行水位上浮、常遇洪水调度中的一种或多种方式作为梯级水库的洪水资源利用方式。
上述技术方案中，基于构建的数学模型求得梯级水库的在不同洪水资源的利用方式下的洪水资源利用潜力的过程包括：
基于构建的数学模型，分别按照梯级水库现行规划的运行方式下的调蓄能力、采用常遇洪水调度下的调蓄能力和采用标准洪水调度下的调蓄能力计算得到当前理论可利用洪水资源量、常遇洪水调度的理论可利用洪水资源量和标准洪水调度的理论可利用洪水资源量；
按照梯级水库现有的调度规程或设计的调度方式条件下的调蓄能力，计算得到现状利用洪水资源量；
求取当前理论可利用洪水资源量与现状利用洪水资源量的差值作为梯级水库的当前洪水资源利用潜力；如果梯级水库的当前洪水资源利用潜力大于0则继续执行后续步骤；反之则停止执行后续方法步骤；
分别求取常遇洪水调度的理论可利用洪水资源量和标准洪水调度的理论可利用洪水资源量与现状利用洪水资源量的差值作为梯级水库的常遇洪水调度下的洪水资源利用潜力和标准洪水调度下的洪水资源利用潜力。
上述技术方案中，所述数学模型如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中，W Util 、W naturae 、W Un-util 分别表示梯级水库在整个汛期内所有的可利用洪水资源量、汛期天然径流量和不可利用洪水资源量，r代表水库的调蓄能力；f（r）表示预计调蓄能力r的函数；
所述数学模型的目标函数obj和约束条件s.t.为：
Figure 354315DEST_PATH_IMAGE002
其中，R 0 表示调蓄能力r下的调度风险R（r）需控制的可控范围；
Figure DEST_PATH_IMAGE003
和
Figure 606303DEST_PATH_IMAGE004
分别表示相 应调蓄能力为r时下水库下泄流量q（r）需控制的梯级水库允许下泄流量的上限和下限；其 中，上限为该梯级水库对应的下游河道防洪需求的允许安全泄量；下限为该梯级水库对应 的航运、生态、供水河道内外用水的最小下泄流量，同时兼顾梯级水库电站机组运行的发电 流量要求。
上述技术方案中，计算理论可利用洪水资源量的过程包括：
采用汛期梯级水库电站满发的方式，对数学模型演算得到由电站机组过机水量w power （r）和水库蓄水水量w storage （r）组成的梯级水库可利用洪水资源量；
调蓄能力r下可利用洪水资源量为：
Figure DEST_PATH_IMAGE005
不可利用的洪水资源量是关于水库调蓄能力和要求水库最小下泄流量的函数，即：
Figure 710263DEST_PATH_IMAGE006
理论可利用洪水资源量为梯级水库可利用最大洪水资源量
Figure DEST_PATH_IMAGE007
，相应水库调蓄 能力为r * ，梯级水库不可利用最小洪水资源量为W * un-til :
Figure 286338DEST_PATH_IMAGE008
通过调蓄能力r*根据梯级水库现行规划的运行方式、常遇洪水调度方式和标准洪水调度方式进行不同取值，计算得到梯级洪水的当前理论可利用洪水资源量、常遇洪水调度的理论可利用洪水资源量和标准洪水调度的理论可利用洪水资源量；
按照梯级水库现有调度规程或设计调度方式条件下的调蓄能力r 0，计算得到现状利用洪水资源量W 0 Util 的过程包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE009
求取理论可利用洪水资源量与现状利用洪水资源量的差值作为梯级水库的洪水资源利用潜力的过程包括：
采用下式计算梯级水库洪水资源利用潜力ΔW Util ：
Figure 994881DEST_PATH_IMAGE010
其中，梯级水库不可利用洪水资源量W 0 un-til 为梯级水库现状不可利用洪水资源量。
上述技术方案中，根据梯级水库的防洪控制条件、发电调度运行需求、航运控制条件，形成洪水资源利用方式的调度域边界的过程包括：
根据梯级水库所在流域规划和工程规划防洪任务，确定梯级水库承担的防洪对象；根据每个防洪对象的防洪需求确定防洪标准，将防洪标准量化为梯级水库的相应控制流量；
基于发电调度运行需求形成洪水资源利用方式的调度域边界的过程包括：根据梯级水库所在水电站机组型号和运行条件要求，确定避免机组出力受阻、电站安全运行的梯级水库流量范围；
基于航运控制条件形成洪水资源利用方式的调度域边界的过程包括：根据梯级电站所在上下游河道的通航要求，确定梯级水库的上下游控制水位和下泄流量范围；
选取的洪水资源利用方式及其控制参数需符合梯级水库的相应控制流量、流量范围、上下游控制水位和下泄流量范围的约束。
上述技术方案中，选取防洪库容优化分配、汛期运行水位上浮、常遇洪水调度中的一种或多种组合方式作为梯级水库的洪水资源利用方式的过程包括：
当梯级水库所面向多个区域的防洪对象数量大于等于2，且标准洪水调度下的洪水资源利用潜力大于0，则选择采用防洪库容优化分配方式；
当梯级水库进行水库汛期水位上浮运用后不增加下游防洪压力时，则选择采用汛期运行水位上浮方式；
当梯级水库进行常遇洪水调度后不增加防洪风险，且常遇洪水调度下的洪水资源利用潜力大于0，则选择采用常遇洪水调度和标准洪水调度；
当梯级水库进行常遇洪水调度后增加防洪风险，或者常遇洪水调度下的洪水资源利用潜力为0，则选择采用标准洪水防洪调度。
上述技术方案中，计算实施选取的洪水资源利用方式后梯级水库所在区域的风险并根据计算结果进一步筛选洪水资源利用方式的过程包括：
选取梯级水库的防洪对象对应标准洪水、可能出现恶劣遭遇洪水类型，分别量化评估实施选取的每一种洪水资源利用方式以后的防洪风险；如具有防洪风险，则该种洪水资源利用方式不可选择，或该利用方式中的水位幅度须降低，直至防洪风险消失；
分别计算实施选取的洪水资源利用方式后，水库遭遇设计移民线计算工况时出现的库区淹没风险；如具有库区淹没风险，则该种洪水资源利用方式不可选择，或该利用方式中的水位幅度须降低，直至库区淹没风险消失。
上述技术方案中，计算实施筛选后的洪水资源利用方式后梯级水库所在区域的效益并根据计算结果确定所选取的洪水资源利用方式的最终控制参数的过程包括：
分别计算每种洪水资源利用方式选取不同控制参数实施后的综合效益，针对每种洪水资源利用方式选择综合效益最大对应的控制参数作为该种洪水资源利用方式的最终控制参数；
所述综合效益包括实施后对区域防洪的防洪标准保障能力、梯级电站发电效益和生态航运所需流量的保障率。
本发明还提供了一种梯级水库群洪水资源的利用系统，包括数学模型构建模块、洪水资源利用潜力模块、边界生成模块、洪水资源利用方式选择模块、风险分析模块和效益分析模块；
数学模型构建模块用于构建用于表征梯级水库的可利用洪水资源量与所在流域汛期天然径流量和不可利用洪水资源量的数学关系的数学模型；所述数学模型的目标函数为求取在调度风险和水库下泄流量约束下梯级水库的可利用洪水资源量的最大值；
洪水资源利用潜力模块用于基于构建的数学模型和梯级水库的现状利用洪水资源量，求得梯级水库的在不同洪水资源的利用方式下的洪水资源利用潜力；
边界生成模块用于分析梯级水库的防洪控制条件、发电调度运行需求、航运控制条件，形成洪水资源利用方式的调度域边界；
洪水资源利用方式选择模块用于基于梯级水库在不同洪水资源的利用方式下的洪水资源利用潜力和洪水资源利用方式的调度域边界，选取防洪库容优化分配、汛期运行水位上浮、常遇洪水调度中的一种或多种方式作为梯级水库的洪水资源利用方式；
风险分析模块用于计算实施选取的洪水资源利用方式后梯级水库所在区域的风险并根据计算结果进一步筛选洪水资源利用方式；
效益分析模块用于计算实施筛选后的洪水资源利用方式后梯级水库所在区域的效益并根据计算结果确定所选取的洪水资源利用方式的最终控制参数。
本发明还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述技术方案中所述的梯级水库群洪水资源的利用方法步骤。
本发明的有益效果是：本发明在系统总结长期以来水库群洪水资源利用研究与实践的基础上，研究提出了流域梯级水库群洪水资源利用的完整技术体系，为梯级水库的汛期洪水资源化利用提供全周期解决方案。通过该实施梯级水库群洪水资源利用的全周期解决方案，可在保障流域防洪安全的前提下，提高洪水资源利用效率、增加梯级水库电站发电效益、提高梯级水库汛期调度灵活度，为梯级水库综合效益的发挥起到重要促进作用。
具体描述如下：（1）给出了梯级水库群洪水资源利用的概念和定义，建立了涵盖水库可利用洪水资源量和洪水资源利用潜力评价、影响因素分析、利用方式选择和风险效益评估于一体的流域梯级水库群洪水资源利用的技术体系，真实反映了洪水的特性，同时对洪水利用中的风险进行的了约束，从模型上表征了洪水资源利用的数学关系；（2）通过构建梯级水库洪水资源利用的数学模型，解析了水库可利用洪水资源量、不可利用洪水资源量与水库调蓄能力的解析关系，阐明了资源利用和风险控制的协调关系，确定了梯级水库开展洪水资源利用的实现目标和具体方向，进而提出梯级水库可利用洪水资源量和洪水资源利用现状的计算评价方法，从而从理论模型推导中明确了洪水资源利用的技术实施路径；（3）研究了以水库工程为主体的洪水资源利用方式，系统分析了梯级水库群汛期运行水位优化控制、汛期末段洪水资源利用、梯级水库常遇洪水利用等技术关键，为梯级水库洪水资源利用提供了梯级水库洪水资源利用的全阶段和汛期时段全周期的系统解决方案；（4）通过该实施梯级水库群洪水资源利用的全周期解决方案，可在保障流域防洪安全的前提下，提高洪水资源利用效率、增加梯级水库电站发电效益、提高梯级水库汛期调度灵活度，为梯级水库综合效益的发挥起到重要促进作用。
本发明提供的洪水资源利用技术能够有效缓解洪旱灾害损失、实现雨洪资源利用、提高水量利用效率，本发明从洪水资源利用概念形成、梯级水库运行特性和水量平衡方程出发，构建了梯级水库群洪水资源利用的定义和技术体系，提出梯级水库洪水资源利用现状评价和可利用洪水资源量的计算方法，分析了以水库为主体的洪水资源利用方式基本原理和技术关键，进而构建了涵盖洪水资源利用潜力评价、利用方式选择和风险效益评估于一体的梯级水库群洪水资源利用技术体系，可通过计算机程序实现对梯级水库的洪水资源的自动化评估和利用方式的选取，提高了数据分析的效率和精度。
附图说明
图1是具体实施例1的梯级水库群洪水资源的利用方法流程图。
图2是具体实施例2的SX水库汛期可利用的洪水资源统计图。
图3是具体实施例2的XLD、XJB水库汛期可利用的洪水资源统计图。
图4是具体实施例2的XLD、XJB、SX水库减少弃水、提高汛末水位和期末蓄能的有益效果图。
图5是具体实施例2的XLD、XJB、SX水库增发电量的有益效果图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
本发明提供了一种梯级水库群洪水资源的利用方法，包括以下步骤：
构建用于表征梯级水库的可利用洪水资源量与所在流域汛期天然径流量和不可利用洪水资源量的数学关系的数学模型；所述数学模型的目标函数为求取在调度风险和水库下泄流量约束下梯级水库的可利用洪水资源量的最大值；
基于构建的数学模型，分别按照梯级水库现行规划的运行方式下的调蓄能力、采用常遇洪水调度下的调蓄能力和采用标准洪水调度下的调蓄能力计算得到当前理论可利用洪水资源量、常遇洪水调度的理论可利用洪水资源量和标准洪水调度的理论可利用洪水资源量；
按照梯级水库现有的调度规程或设计的调度方式条件下的调蓄能力，计算得到现状利用洪水资源量；
求取当前理论可利用洪水资源量与现状利用洪水资源量的差值作为梯级水库的当前洪水资源利用潜力；如果梯级水库的当前洪水资源利用潜力大于0则继续执行后续步骤；
分别求取常遇洪水调度的理论可利用洪水资源量和标准洪水调度的理论可利用洪水资源量与现状利用洪水资源量的差值作为梯级水库的常遇洪水调度下的洪水资源利用潜力和标准洪水调度下的洪水资源利用潜力；
根据梯级水库的防洪控制条件、发电调度运行需求、航运控制条件，形成洪水资源利用方式的调度域边界；
基于梯级水库的常遇洪水调度下的洪水资源利用潜力、标准洪水调度下的洪水资源利用潜力和洪水资源利用方式的调度域边界，根据梯级水库工程特性和实际运行环境，选取防洪库容优化分配、汛期运行水位上浮、常遇洪水调度中的一种或多种方式作为梯级水库的洪水资源利用方式。
计算实施选取的洪水资源利用方式后梯级水库所在区域防洪、库区淹没、电站发电、生态航运的风险和效益；根据计算结果进一步筛选洪水资源利用方式并确定所选取的洪水资源利用方式的最终控制参数。
本发明提供了一种梯级水库群洪水资源的利用系统，包括数学模型构建模块、洪水资源利用潜力模块、边界生成模块、洪水资源利用方式选择模块、风险分析模块和效益分析模块；
数学模型构建模块用于构建用于表征梯级水库的可利用洪水资源量与所在流域汛期天然径流量和不可利用洪水资源量的数学关系的数学模型；所述数学模型的目标函数为求取在调度风险和水库下泄流量约束下梯级水库的可利用洪水资源量的最大值；
洪水资源利用潜力模块用于基于构建的数学模型和梯级水库的现状利用洪水资源量，求得梯级水库的在不同洪水资源的利用方式下的洪水资源利用潜力；
边界生成模块用于分析梯级水库的防洪控制条件、发电调度运行需求、航运控制条件，形成洪水资源利用方式的调度域边界；
洪水资源利用方式选择模块用于基于梯级水库在不同洪水资源的利用方式下的洪水资源利用潜力和洪水资源利用方式的调度域边界，选取防洪库容优化分配、汛期运行水位上浮、常遇洪水调度中的一种或多种方式作为梯级水库的洪水资源利用方式；
风险分析模块用于计算实施选取的洪水资源利用方式后梯级水库所在区域的风险并根据计算结果进一步筛选洪水资源利用方式；
效益分析模块用于计算实施筛选后的洪水资源利用方式后梯级水库所在区域的效益并根据计算结果确定所选取的洪水资源利用方式的最终控制参数。
本发明提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述技术方案所述基于数学模型的梯级水库群洪水资源的利用方法步骤。
本发明的具体实施例1以梯级水库工程特性和所在流域汛期天然河川径流作为输入输入数据，计算在一定工程约束条件和调度方式规则下梯级水库能够安全调蓄利用的洪水径流量，该洪水径流量即为梯级水库可利用洪水资源量；按照梯级水库规划设计的运行方式计算得到可利用洪水资源量，将其与现状实际工程运行所记录的洪水资源利用量进行比较，从而评价现状洪水资源利用情况；将梯级水库洪水资源利用现状评价、可利用洪水资源量与天然洪水径流量进行比较，从而分析提出梯级水库的理论洪水资源利用潜力。
基于获取的洪水资源利用潜力分析，构建涵盖洪水资源利用潜力评价、利用方式选择和风险效益评估于一体的梯级水库群洪水资源利用分析系统。具体实施流程为：基于获取的洪水资源利用潜力分析，通过量化比较现状洪水资源利用情况中实际洪水资源利用与理论可利用洪水资源在汛期时段、运行规划、洪水量级等方面的差距，选择梯级水库防洪库容优化分配、汛期运行水位上浮、常遇洪水调度等一种或多种组合方式，同时评估所选择洪水资源利用方式在区域防洪、库区淹没、电站发电、生态航运等多方面的风险和效益，形成涵盖洪水资源利用潜力评价、利用方式选择和风险效益评估于一体的梯级水库群洪水资源利用分析系统。
具体地，如图1所示，具体实施例1提供的一种基于数学模型的梯级水库群洪水资源的利用方法，包括以下步骤：
具体包括以下步骤：
S101，构建梯级水库洪水资源利用的数学模型；
提出可利用洪水资源量的数学模型和计算方法；
Figure DEST_PATH_IMAGE011
（1）
其中，W Util 、W naturae 、W Un-util 分别表示梯级水库在整个汛期内所有的可利用洪水资源量、汛期天然径流量和不可利用洪水资源量，r代表水库的调蓄能力；f（r）表示预计调蓄能力r的函数；
梯级水库群洪水资源利用分析的目标是在保障流域及枢纽工程防洪安全的前提下，分析各类洪水资源利用影响因素，通过梯级水库群采用合理有效的洪水资源利用方式，在风险可控的前提下增加水资源量有效供给；结合式（1），其通过梯级水库群采用相应洪水资源利用方式，在风险可控下增加水资源量有效供给；水库洪水资源利用方式的目标函数obj和约束条件s.t.为：
Figure 716587DEST_PATH_IMAGE012
（2）
其中，R 0 表示调蓄能力r下的调度风险R（r）需控制的可控范围；
Figure DEST_PATH_IMAGE013
和
Figure 438554DEST_PATH_IMAGE014
分别表示相 应调蓄能力为r时下水库下泄流量q（r）需控制的梯级水库允许下泄流量的上限和下限；其 中，上限为该梯级水库对应的下游河道防洪需求的允许安全泄量；下限为该梯级水库对应 的航运、生态、供水河道内外用水的最小下泄流量，同时兼顾梯级水库电站机组运行的发电 流量要求。
S102， 计算理论可利用洪水资源量；
采用汛期梯级水库电站满发的方式对水库汛期入库径流系列进行调度计算，通过对公式（1）和（2）演算得到由电站机组过机水量w power （r）和水库蓄水水量w storage （r）组成的梯级水库可利用洪水资源量；
调蓄能力r下可利用洪水资源量为：
Figure DEST_PATH_IMAGE015
（3）
不可利用的洪水资源量是关于水库调蓄能力和要求水库最小下泄流量的函数，即：
Figure 804682DEST_PATH_IMAGE016
（4）
理论可利用洪水资源量为梯级水库可利用最大洪水资源量
Figure DEST_PATH_IMAGE017
，相应水库调蓄 能力为r * ，梯级水库不可利用最小洪水资源量为W * un-til :
Figure 136656DEST_PATH_IMAGE018
（5）
电站满发流量下泄满足下游水资源综合利用需求的最小下泄流量，不可利用洪水资源量不受最小下泄流量影响，即为：
Figure DEST_PATH_IMAGE019
（6）
水库调蓄的兴利下泄满足下游河道要求电站下泄的最小下泄流量时，不可利用洪水资源量趋近于0，所有的汛期天然径流量实现完全洪水资源利用，即：
Figure 129411DEST_PATH_IMAGE020
（7）
理论可利用洪水资源量最大值是汛期天然洪水水量，为梯级水库洪水资源利用方 式分析的最终目标，即
Figure DEST_PATH_IMAGE021
。
通过调蓄能力r*根据梯级水库现行规划的运行方式、常遇洪水调度方式和标准洪水调度方式进行不同取值，计算得到梯级洪水的当前理论可利用洪水资源量、常遇洪水调度的理论可利用洪水资源量和标准洪水调度的理论可利用洪水资源量。
S103，梯级水库洪水资源利用现状评价；
按照梯级水库现有调度规程或设计调度方式条件下的调蓄能力r 0，计算得到现状利用洪水资源量W 0 Util 的过程包括：
Figure 44015DEST_PATH_IMAGE022
（8）；
求取理论可利用洪水资源量与现状利用洪水资源量的差值作为梯级水库的洪水资源利用潜力的过程包括：
采用下式计算梯级水库洪水资源利用潜力ΔW Util ：
Figure DEST_PATH_IMAGE023
（9）
式（9）中，梯级水库不可利用洪水资源量W 0 un-til 为梯级水库现状不可利用洪水资源量，水库调蓄的兴利下泄可满足下游河道要求电站下泄的最小下泄流量时，梯级水库洪水资源利用潜力ΔW Util 为：
Figure 649003DEST_PATH_IMAGE024
（10）
梯级水库的洪水资源利用潜力的上限是现状调蓄能力情况下通过水库调蓄而兴利下泄水量。
S104，分析洪水资源利用的影响因素，计算洪水资源利用的调度域边界；
基于防洪控制条件形成洪水资源利用方式的调度域边界的过程包括：
根据梯级水库所在流域规划和工程规划防洪任务，确定梯级水库承担的防洪对象
Figure 224251DEST_PATH_IMAGE026
，
根据每个防洪对象的防洪需求确定防洪标准，将防洪标准量化为梯级水库的相应控制流量；其中obj i 为第i个防洪保护对象；
基于发电调度运行需求形成洪水资源利用方式的调度域边界的过程包括：根据梯级水库所在水电站机组型号和运行条件要求，确定避免机组出力受阻、电站安全运行的梯级水库流量范围；
基于航运控制条件形成洪水资源利用方式的调度域边界的过程包括：根据梯级电站所在上下游河道的通航要求，确定梯级水库的上下游控制水位和下泄流量范围；
选取的洪水资源利用方式需符合梯级水库的相应控制流量、流量范围、上下游控制水位和下泄流量范围的约束。
S105，梯级水库洪水资源利用方式选择：
选取防洪库容优化分配、汛期运行水位上浮、常遇洪水调度中的一种或多种组合方式作为梯级水库的洪水资源利用方式的过程包括：
对于梯级水库存在面向多个区域防洪对象
Figure 245516DEST_PATH_IMAGE026
，当防洪对象数量n≥2时，且标准洪水调度下的洪 水资源利用潜力大于0，存在则梯级水库的协同防洪，则可选择采用防洪库容优化分配方 式。
所述标准洪水资源利用潜力
Figure DEST_PATH_IMAGE027
是指，梯级水库在实施标准洪水的防洪调度 方式时，仍有剩余防洪库容可实施洪水资源利用的潜力，通过梯级水库采用标准量级洪水 对防洪对象
Figure 229390DEST_PATH_IMAGE026
进行调洪演算后求得。其中，
Figure 271908DEST_PATH_IMAGE028
为防 洪对象obj i 所需防洪库容；VFC表示梯级水库最终选定的总防洪库容：
Figure DEST_PATH_IMAGE029
（11）
汛期运行水位上浮为水库汛期水位上浮运用后可不增加下游防洪压力时，选择采用汛期运行水位上浮方式。
其中，对于梯级水库存主汛期洪水资源利用潜力
Figure 387885DEST_PATH_IMAGE030
或汛期末段洪水资源利 用潜力
Figure DEST_PATH_IMAGE031
存在差异时，采用下式选择采用主汛期运行水位上浮方式
Figure 178337DEST_PATH_IMAGE032
或者 汛期末段洪水资源利用
Figure DEST_PATH_IMAGE033
：
Figure 778951DEST_PATH_IMAGE034
（12）
其中，洪水资源利用潜力ΔW Util 中按照汛期时间划分，发生在主汛期的洪水资源 利用潜力为
Figure DEST_PATH_IMAGE035
，发生在汛期末段的洪水资源利用潜力为
Figure 365658DEST_PATH_IMAGE036
。
常遇洪水调度为梯级水库具备不增加防洪风险的前提下，且实施常遇洪水调度
Figure DEST_PATH_IMAGE037
时常遇洪水资源利用潜力
Figure 963998DEST_PATH_IMAGE038
大于0，在实施标准洪水防洪调度
Figure DEST_PATH_IMAGE039
以前，具备对一般性洪水实施常遇洪水调度的潜力，则选择采用常遇洪水调度
Figure 304063DEST_PATH_IMAGE040
；
所述常遇洪水资源利用潜力
Figure DEST_PATH_IMAGE041
是指，梯级水库尚不需要对防洪对象实施标 准洪水防洪调度时，在不增加防洪风险的前提下对一般性洪水进行资源化利用的潜力。
当梯级水库进行常遇洪水调度后增加防洪风险，或者常遇洪水调度下的洪水资源 利用潜力
Figure 538126DEST_PATH_IMAGE042
为0，则选择采用标准洪水防洪调度
Figure DEST_PATH_IMAGE043
。具体地：
Figure 102706DEST_PATH_IMAGE044
（13）
其中，Risk（）表示风险，Level FC 表示选择的洪水资源利用方式。
S106，风险效益计算及洪水资源利用方式调整：
计算实施选择的洪水资源利用方式后梯级水库所在区域防洪、库区淹没的风险，以规避风险为标准调整洪水资源利用方式；同时就算区域防洪、电站发电、生态航运的效益，以综合效益最大为标准选择最优洪水资源利用方式，其过程包括：
选取防洪对象对应标准洪水、可能出现恶劣遭遇洪水类型，量化评估洪水资源利用以后的防洪风险；如具有防洪风险，则该洪水资源利用方式不可选择，或利用方式中的水位幅度须降低，直至防洪风险消失；
分析在实施洪水资源利用以后，水库遭遇设计移民线计算工况时出现的库区淹没风险；如具有库区淹没风险，则该洪水资源利用方式不可选择，或利用方式中的水位幅度须降低，直至库区淹没风险消失；
分析实施选取的洪水资源利用方式以后的区域防洪、电站发电、生态航运综合效益，包括实施后对区域防洪的防洪标准保障能力、梯级电站发电效益、生态航运所需流量的保障率等综合效益，以定量计算实施所选的洪水资源利用方式后效益增加量；
具体地，分别计算每种洪水资源利用方式选取不同控制参数实施后的综合效益，针对每种洪水资源利用方式选择综合效益最大对应的控制参数作为该种洪水资源利用方式的最终控制参数；
所述综合效益包括实施后对区域防洪的防洪标准保障能力、梯级电站发电效益和生态航运所需流量的保障率。
本发明实施例2将基于数学模型的梯级水库群洪水资源的利用方法应用于具体场景中。
S201，构建梯级水库洪水资源利用的数学模型：
“洪水资源量”定义为“洪水资源的数量”，即洪水期内，一定区域由当地降水形成的天然河川洪水径流径流量，是地表水资源量的组成部分之一。从洪水灾害防御的角度，通常将洪水资源量分为两个部分，第一部分是一定水利工程条件和调度方式下能够安全调蓄利用的洪水径流量，第二部分是超过工程调控利用能力而应适时通过泄水建筑物下泄的洪水径流量，或为满足工程下游河道最小流量所需下泄的水量；第一部分可称为“可利用洪水资源量”，第二部分虽然不能在汛期供河道外用水部门使用，但仍发挥了作为河道内基本用水、输沙冲污用水等生态环境方面的效益；从广义来说，第二部分水量具有作为自然资源为人类的使用价值，应当在适当评估效益后，科学折算部分洪水资源折算成洪水资源可利用量；但本发明中，洪水资源利用主要讨论利用水库对汛期河川洪水径流进行主动蓄集、调节、控制，使之转化为可供利用的水资源量的过程，即第一部分；基于这一定义认识，提出基于公式（1）的可利用洪水资源量的数学模型。
梯级水库群洪水资源利用分析的目标是在保障流域及枢纽工程防洪安全的前提下，分析各类洪水资源利用影响因素，通过梯级水库群采用合理有效的洪水资源利用方式，在风险可控的前提下增加水资源量有效供给，其目标函数的数学描述为公式（2）所示。
S202， 计算理论可利用洪水资源量：
为统一本发明分析时段，本发明将分析时段集中于长江干流洪水发生几率较大的6～9月，相应洪水资源特点分析及利用现状均统计6～9月洪水。因此分别对XLD水库、XJB水库、SX水库形成的梯级水库可利用洪水资源进行统计分析。
SX水库可利用洪水资源量统计采用1954年～2017年实测日径流系列，对6月1日～9月30日开展统计分析，按长系列汛期水量排频结果见图2所示。由上述统计可知，1954年～2017年中各年6月1日～9月30日汛期平均可利用洪水资源量为2522.21亿m3。
XLD、XJB水库合计可利用洪水资源量1954年～2017年中各年6月～9月汛期平均可利用洪水资源量为715.34亿m3，平均可利用洪水流量为6777m3/s，按长系列汛期水量排频结果如图3所示。
S203，梯级水库洪水资源利用现状评价：
分析比较了实际调度方式与原设计方案在洪水资源调蓄方面的差异，采用SX水库2013-2015年汛期的历史来水和实际运行过程，对比分析了6～9月设计方式和实际运行的洪水资源利用情况。
SX实际调度对洪水资源利用效果均优于设计方式。主要由于SX汛期在中下游地区要求减轻防洪压力的情况下，防汛调度部门依据水文气象预报，在“防洪风险可控，泥沙淤积可许”的前提下，多次对中小洪水开展了多样灵活调度。同时，实际调度汛期加权平均水头高于设计运行方式计算水头，可见近年SX水库的汛期开展了以洪水资源利用的目标的调度实践，既拦蓄洪水减小下游危害，又有效提高了发电效益，已经在洪水资源合理利用方面取得了一定成果。
S204，洪水资源利用的调度域边界计算：
本具体实施例的发电调度运行需求满足以下情况：
（1）XLD、XJB：XLD水电站发电调度的任务是在保证枢纽工程安全运行的前提下，利用兴利调节库容，合理控制水位和调配水量，适度承担电力系统调峰运行。XLD电站发电库水位应不低于死水位540m。作为XLD水电站的反调节水库，两座电站机组的最大过流能力并不完全匹配，为充分利用水能资源、减少水库弃水，两电站汛期下泄流量应相互适应。
（2）SX：SX水库蓄水运用以来运行部门提出，汛期水库维持145m运行时，电站运行水头低，发电出力受阻，希望在确保防洪安全的前提下，汛期水位能适当上浮运行，以提高SX电站的发电效益。
本具体实施例的航运控制条件满足以下情况：
（1）XLD、XJB：XLD、XJB梯级下游水富县开始为长江干流水富至YB航道。XLD、XJB电站均具有改善通航条件的任务。为满足JS江航道通航要求，要求XJB下游最高通航水位为277.25m，相应流量12000m3/s，下游最低通航水位为265.8m，相应流量1200m3/s，因此XLD、XJB水电站的最小下泄流量应不小于1200 m3/s。
（2）SX：SX-GZB梯级水库需同时分析SX至GZB河段及GZB下游河段对水库调度要求。SX至GZB河段航道水流条件应满足船舶安全航行的要求，汛期应限制SX电站调峰容量，避免恶化两坝间水流条件。控制汛期SX下泄流量不大于25000m3/s，且下泄流量日变幅不大于5000m3/s。
S205，梯级水库洪水资源利用方式选择：
通过公式（11）到（12）计算可得本具体实施例适用于以下洪水资源利用方式：并通过计算风险和效益确定了最终的洪水资源利用方式及其控制参数。
1）梯级水库防洪库容优化分配
根据洪水遭遇特点，实测资料系列中发生大洪水情况以及城市防洪的需要，选取了9个实测典型洪水过程，计算XLD、XJB梯级水库为城区防洪所需库容情况。
提出将SX水库防洪库容自下而上分为3部分，其中第一部分库容约56.5亿m3直接用于以CLJ地区防洪为目标，库容蓄满的库水位即“对CLJ防洪补偿控制水位”为155.0m；第二部分库容125.8亿m3用于E江地区防洪补偿，库容蓄满的库水位即“对E江防洪补偿控制水位”为171.0m；第三部分库容约39.2亿m3用于防御上游特大洪水。
2）汛期水位上浮
从水库预泄能力和XLD、XJB水库对SX汛期水位上浮防洪风险的降低作用两个方面，对SX水库汛期运行水位的可行性进行了论证。水库预泄能力方面，为了不因加大下泄而增加下游E江、CLJ地区防洪压力，SX水库汛期运行水位可小幅上浮，对流域中下游防洪影响不大，按SS在设防水位下分别按1m为控制条件（即开始预泄），1d、2d、3d预见期SX水库水位可上浮至146.5、147m、148m；但若上浮幅度过大，下游需留出的预泄空间将加大，SX水库无法在预见期内将水位降低至汛限水位145m，从而影响了SX水库对流域中下游防洪能力。
通过系统分析流域中下游防洪需求及汛期末段水位上浮的流域防洪、库区淹没风险，某日期以后的汛期末段SX水库须在对CLJ实施防洪补偿控制水位158m以下的范围内预留防洪库容43.98～16.85亿m3；当预报长江上、中游无较大降雨过程，E江、CLJ水位低于警戒水位，且XLD、XJB预留有配合CQ市和流域中下游防洪的40.93亿m3库容时，SX水库可相机抬升汛期末段运行水位，控制某日期水位分别不超过151.2m、155.5m。
4）梯级水库常遇洪水调度
拟定三库常遇洪水调度方式为：在XLD、XJB、SX水库尚不需要对川渝河段和流域中下游E江河段或CLJ地区实施防洪补偿调度，且有充分把握保障防洪安全时，根据实时水雨情和预测预报，三库可以在主汛期和汛期末段相继进行常遇洪水调洪。其中，SX水库可在SS及CLJ水位低于警戒水位，且水文预报预见期以内将来水量和水库汛限水位以上的水量在安全泄量以内下泄时，利用对CLJ补偿调度的防洪库容实施常遇洪水调度；XLD、XJB水库以预见期内LZ、GC水文站的预报来水为控制条件，利用汛期运行水位上浮空间配合SX水库进行常遇洪水调度。
具体实施例2应用本发明对洪水资源进行了有效利用，其效益如下：
1） 如图4-5所示，汛期末段洪水资源化可在提高汛期末段发电水头的同时，提高水库汛末水位和期末蓄能，增加梯级整体发电效益。相比于仅分析SX单库常遇洪水调度方案，实施汛期末段洪水资源利用后，三库总体汛期平均增发电量3.82亿kW·h，同时减少弃水37.58亿m3。其中，发电量的增加主要体现在XLD、XJB水库因发电水头的增加而提高平均发电量5.36亿kW·h，SX水库因入库的减少和水库自身拦蓄，发电量有所降低。但梯级水库弃水量的减少，三库汛末水位和期末蓄能得到显著增加。
2） 在三库联合常遇洪水调度方式的基础上，分析汛期末段洪水资源利用的增量效益，可以发现，实施汛期末段洪水资源利用和汛期常遇洪水调度，都能提高梯级整体的发电效益，而在汛期常遇洪水调度的基础上，汛期末段分析防洪库容的充分利用，能在常遇洪水调度的基础上进一步提高梯级发电效益，同时抬高汛末水位，更好的衔接汛后蓄水。以SX控制水位158m方案为例，采用分析汛期末段洪水资源利用的三库常遇洪水调度方式，汛期平均发电量较不采用汛期末段洪水资源利用方案提高3.92亿kW·h，较仅采用SX单库常遇洪水调度方案增发电量8.24亿kW·h，梯级联合效益得到显著发挥。
实验表明，本发明提供的洪水资源利用技术有效缓解洪旱灾害损失、实现雨洪资源利用、提高水量利用效率，本发明从洪水资源利用概念形成、梯级水库运行特性和水量平衡方程出发，构建了梯级水库群洪水资源利用的定义和技术体系，提出梯级水库洪水资源利用现状评价和可利用洪水资源量的计算方法，分析了以水库为主体的洪水资源利用方式基本原理和技术关键，进而构建了涵盖洪水资源利用潜力评价、利用方式选择和风险效益评估于一体的梯级水库群洪水资源利用技术体系。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种梯级水库群洪水资源的利用方法，其特征在于包括以下步骤：
构建用于表征梯级水库的可利用洪水资源量与所在流域汛期天然径流量和不可利用洪水资源量的数学关系的数学模型；所述数学模型的目标函数为调度域边界约束下梯级水库的可利用洪水资源量的最大值；
基于构建的数学模型和梯级水库的现状利用洪水资源量，求得梯级水库的在不同洪水资源的利用方式下的洪水资源利用潜力；
根据梯级水库的防洪控制条件、发电调度运行需求、航运控制条件，形成洪水资源利用方式的调度域边界；
基于梯级水库在不同洪水资源的利用方式下的洪水资源利用潜力和洪水资源利用方式的调度域边界，选取防洪库容优化分配、汛期运行水位上浮、常遇洪水调度中的一种或多种方式作为梯级水库的洪水资源利用方式；
计算实施选取的洪水资源利用方式后梯级水库所在区域的风险并根据计算结果进一步筛选洪水资源利用方式；
计算实施筛选后的洪水资源利用方式后梯级水库所在区域的效益并根据计算结果确定所选取的洪水资源利用方式的最终控制参数；
基于构建的数学模型求得梯级水库的在不同洪水资源的利用方式下的洪水资源利用潜力的过程包括：
基于构建的数学模型，分别按照梯级水库现行规划的运行方式下的调蓄能力、采用常遇洪水调度下的调蓄能力和采用标准洪水调度下的调蓄能力计算得到当前理论可利用洪水资源量、常遇洪水调度的理论可利用洪水资源量和标准洪水调度的理论可利用洪水资源量；
按照梯级水库现有的调度规程或设计的调度方式条件下的调蓄能力，计算得到现状利用洪水资源量；
求取当前理论可利用洪水资源量与现状利用洪水资源量的差值作为梯级水库的当前洪水资源利用潜力；如果梯级水库的当前洪水资源利用潜力大于0则继续执行后续步骤；反之则停止执行后续方法步骤；
分别求取常遇洪水调度的理论可利用洪水资源量和标准洪水调度的理论可利用洪水资源量与现状利用洪水资源量的差值作为梯级水库的常遇洪水调度下的洪水资源利用潜力和标准洪水调度下的洪水资源利用潜力；
所述梯级水库洪水资源利用方式的选择过程包括：
选取防洪库容优化分配、汛期运行水位上浮、常遇洪水调度中的一种或多种组合方式作为梯级水库的洪水资源利用方式的过程包括：
对于梯级水库存在面向多个区域防洪对象
Figure 780195DEST_PATH_IMAGE001
，当 防洪对象数量n≥2时，且标准洪水调度下的洪水资源利用潜力大于0，存在则梯级水库的协 同防洪，则可选择采用防洪库容优化分配方式；
标准洪水资源利用潜力
Figure 801241DEST_PATH_IMAGE002
是指，梯级水库在实施标准洪水的防洪调度方式时，仍 有剩余防洪库容可实施洪水资源利用的潜力，通过梯级水库采用标准量级洪水对防洪对象
Figure 331579DEST_PATH_IMAGE001
进行调洪演算后求得；其中，
Figure 960138DEST_PATH_IMAGE003
为防洪对象obj i 所需防洪库容；VFC表示梯级水库最终选定的总防洪库容：
Figure 841506DEST_PATH_IMAGE004
汛期运行水位上浮为水库汛期水位上浮运用后不增加下游防洪压力时，选择采用汛期运行水位上浮方式；
其中，对于梯级水库主汛期洪水资源利用潜力
Figure 728560DEST_PATH_IMAGE005
或汛期末段洪水资源利用潜力
Figure 378984DEST_PATH_IMAGE006
存在差异时，采用下式选择采用主汛期运行水位上浮方式
Figure 116127DEST_PATH_IMAGE007
或者汛期末 段洪水资源利用
Figure 609425DEST_PATH_IMAGE008
：
Figure 644377DEST_PATH_IMAGE009
其中，洪水资源利用潜力ΔW Util 中按照汛期时间划分，发生在主汛期的洪水资源利用潜 力为
Figure 552903DEST_PATH_IMAGE010
，发生在汛期末段的洪水资源利用潜力为
Figure 382319DEST_PATH_IMAGE011
；
常遇洪水调度为梯级水库具备不增加防洪风险的前提下，且实施常遇洪水调度
Figure 362913DEST_PATH_IMAGE012
时常遇洪水资源利用潜力
Figure 280185DEST_PATH_IMAGE013
大于0，在实施标准洪水防洪调度
Figure 639622DEST_PATH_IMAGE014
以前，具备对一般性洪水实施常遇洪水调度的潜力，则选择采用常遇洪水调度
Figure 295731DEST_PATH_IMAGE015
；
所述常遇洪水资源利用潜力
Figure 373408DEST_PATH_IMAGE016
是指，梯级水库尚不需要对防洪对象实施标准洪 水防洪调度时，在不增加防洪风险的前提下对一般性洪水进行资源化利用的潜力；
当梯级水库进行常遇洪水调度后增加防洪风险，或者常遇洪水调度下的洪水资源利用 潜力
Figure 94371DEST_PATH_IMAGE017
为0，则选择采用标准洪水防洪调度
Figure 698528DEST_PATH_IMAGE018
：
Figure 400904DEST_PATH_IMAGE019
其中，Risk（）表示风险，Level FC 表示选择的洪水资源利用方式；
计算实施选取的洪水资源利用方式后梯级水库所在区域的风险并根据计算结果进一步筛选洪水资源利用方式的过程包括：
选取梯级水库的防洪对象对应标准洪水、可能出现恶劣遭遇洪水类型，分别量化评估实施选取的每一种洪水资源利用方式以后的防洪风险；如具有防洪风险，则该种洪水资源利用方式不可选择，或该利用方式中的水位幅度须降低，直至防洪风险消失；
分别计算实施选取的洪水资源利用方式后，水库遭遇设计移民线计算工况时出现的库区淹没风险；如具有库区淹没风险，则该种洪水资源利用方式不可选择，或该利用方式中的水位幅度须降低，直至库区淹没风险消失；
计算实施筛选后的洪水资源利用方式后梯级水库所在区域的效益并根据计算结果确定所选取的洪水资源利用方式的最终控制参数的过程包括：
分别计算每种洪水资源利用方式选取不同控制参数实施后的综合效益，针对每种洪水资源利用方式选择综合效益最大对应的控制参数作为该种洪水资源利用方式的最终控制参数；
所述综合效益包括实施后对区域防洪的防洪标准保障能力、梯级电站发电效益和生态航运所需流量的保障率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
数学模型如下：
Figure 841244DEST_PATH_IMAGE020
其中，W Util 、W naturae 、W Un-util 分别表示梯级水库在整个汛期内所有的可利用洪水资源量、汛期天然径流量和不可利用洪水资源量，r代表水库的调蓄能力；f（r）表示预计调蓄能力r的函数；
所述数学模型的目标函数obj和约束条件s.t.为：
Figure 21690DEST_PATH_IMAGE021
其中，R 0 表示调蓄能力r下的调度风险R（r）需控制的可控范围；
Figure 683615DEST_PATH_IMAGE022
和
Figure 157891DEST_PATH_IMAGE023
分别表示相应调 蓄能力为r时下水库下泄流量q（r）需控制的梯级水库允许下泄流量的上限和下限；其中，上 限为该梯级水库对应的下游河道防洪需求的允许安全泄量；下限为该梯级水库对应的航 运、生态和供水河道内外用水的最小下泄流量，同时兼顾梯级水库电站机组运行的发电流 量要求。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：计算理论可利用洪水资源量的过程包括：
采用汛期梯级水库电站满发的方式，对数学模型演算得到由电站机组过机水量w power （r）和水库蓄水水量w storage （r）组成的梯级水库可利用洪水资源量；
调蓄能力r下可利用洪水资源量为：
Figure 475740DEST_PATH_IMAGE024
不可利用的洪水资源量是关于水库调蓄能力和要求水库最小下泄流量的函数，即：
Figure 318931DEST_PATH_IMAGE025
理论可利用洪水资源量为梯级水库可利用最大洪水资源量
Figure 773046DEST_PATH_IMAGE026
，相应水库调蓄能力 为r * ，梯级水库不可利用最小洪水资源量为W * un-til :
Figure 427013DEST_PATH_IMAGE027
通过调蓄能力r*根据梯级水库现行规划的运行方式、常遇洪水调度方式和标准洪水调度方式进行不同取值，计算得到梯级洪水的当前理论可利用洪水资源量、常遇洪水调度的理论可利用洪水资源量和标准洪水调度的理论可利用洪水资源量；
按照梯级水库现有调度规程或设计调度方式条件下的调蓄能力r 0，计算得到现状利用洪水资源量W 0 Util 的过程包括：
Figure 294474DEST_PATH_IMAGE028
求取理论可利用洪水资源量与现状利用洪水资源量的差值作为梯级水库的洪水资源利用潜力的过程包括：
采用下式计算梯级水库洪水资源利用潜力ΔW Util ：
Figure 816723DEST_PATH_IMAGE029
其中，梯级水库不可利用洪水资源量W 0 un-til 为梯级水库现状不可利用洪水资源量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：根据梯级水库的防洪控制条件、发电调度运行需求和航运控制条件，形成洪水资源利用方式的调度域边界的过程包括：
根据梯级水库所在流域规划和工程规划防洪任务，确定梯级水库承担的防洪对象；根据每个防洪对象的防洪需求确定防洪标准，将防洪标准量化为梯级水库的相应控制流量；
基于发电调度运行需求形成洪水资源利用方式的调度域边界的过程包括：根据梯级水库所在水电站机组型号和运行条件要求，确定避免机组出力受阻、电站安全运行的梯级水库流量范围；
基于航运控制条件形成洪水资源利用方式的调度域边界的过程包括：根据梯级电站所在上下游河道的通航要求，确定梯级水库的上下游控制水位和下泄流量范围；
选取的洪水资源利用方式及其控制参数需符合梯级水库的相应控制流量、流量范围、上下游控制水位和下泄流量范围的约束。
5.一种梯级水库群洪水资源的利用系统，其特征在于：该系统用于实现权利要求1~4任意一项所述梯级水库群洪水资源的利用方法。
6.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1~4任意一项所述梯级水库群洪水资源的利用方法步骤。
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