Рассмотренная в предыдущем разделе оптимизационная модель пропуска паводка базируется на применении схемы динамического программирования. Многовариантные расчеты по этой схеме обусловливают необходимость уделить особое внимание вычислительной трудоемкости алгоритма. Среди условий и ограничений сформулированной задачи наибольший объем вычислений порождают гидравлические расчеты, агрегировано описанные гидравлической функцией (12.2.11). Поэтому выбор расчетной гидравлической методики определяет вычислительную эффективность всей задачи и представляет собой ключевой вопрос при поиске компромисса между простотой методики и ее адекватностью реальным процессам на водохозяйственных участках и водохранилищах.[ ...]
Здесь неприменимо принятие в качестве гидравлической методики простейших балансовых расчетов, поскольку они не позволяют адекватно описать пропуск паводка и оценить варианты расчета, в частности, не учитываются динамические емкости водохранилищ, время добе-гания волн попусков, неверно определяются параметры затопления территорий и пр. С другой стороны, в многовариантной оптимизационной задаче по вычислительным соображениям нельзя применить детальные методы гидравлики естественных русел и водохранилищ (например, основанные на полных уравнениях Сен-Венана). Эти методы неприемлемы также и по информационным соображениям, поскольку для реальных систем водохранилищ практически никогда нельзя собрать исходные данные в требуемом объеме.[ ...]
Целесообразно использовать модификацию метода мгновенных режимов [Грушевский, 1982]. Суть этого метода заключается в том, что фиксируются моменты времени, для которых по упрощенным уравнениям типа Сен-Венана (с модификацией инерционных членов уравнений динамики движения воды) вычисляются уровни воды. При этом для любых двух последовательных моментов времени на каждом участке выполнены условия водного баланса. При медленно изменяющемся движении, упомянутыми инерционными членами можно пренебречь, переходя к вычислениям уровней в фиксированные моменты времени по методам установившегося движения воды. Такая модификация метода мгновенных режимов наиболее удобна для наших целей.[ ...]
Расчетными моментами времени для определения гидравлических характеристик пропуска паводка являются начало и конец суток. Для этих моментов определяются уровни установившегося гидравлического режима (кривые свободной поверхности) в русле и в водохранилищах.[ ...]
Исходными данными для расчета в естественном русле служат традиционные зависимости между расходами и уровнями, вычисляемые заранее на основе заданных поперечных сечений русла и коэффициентов шероховатости по уравнению Шези. Для водохранилищ существуют зависимости объемов воды от уровня у плотины. Для русловых водохранилищ дополнительно задаются динамические зависимости объемов воды от уровня у плотины и среднего расхода. Зачастую динамические зависимости водохранилищ большой протяженности определены для отдельных их частей по длине. Динамические зависимости для указанных частей между заданными створами, связывают объемы, уровни воды в начальном и конечном створах этих частей и протекающие по ним средние расходы.[ ...]
Согласно модели, изложенной в разделе 12.2, для каждого рассматриваемого варианта правил управления по каждому водохозяйственному участку г гидравлические расчеты проводятся по суткам £ от даты начала паводка до его окончания. Исходными данными для каждого расчета служат уровни Zi -l(I) и расходы (¿г ъ-хЦ) в начале ¿-х суток, сбросные расходы из водохранилищ, расположенных непосредственно выше рассматриваемого участка, равномерно распределенная по длине суточная боковая приточность и сбросной расход из г-го водохранилища. В результате определяются уровни гц(1) и расходы по длине участка 0 I на конец суток, что позволяет вычислить текущие площади и глубины затопления отдельных территорий в пределах рассматриваемого участка.[ ...]
Вернуться к оглавлению