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user: 5. 计算结果与分析 5.1. 常规调度 根据建立的常规调度模型，在初拟方案黄金峡优先调水，三河口补充供水的情况下，对三个典型年进行等流量调节，获得各典型年的调度结果，结果包括各典型年各水库水位、下泄流量、调水量、发电量过程。鉴于篇幅有限，本文仅列出丰水年的结果，如表4。 由表4可以看出：丰水年黄金峡水库、三河口水库水量变化满足水量平衡条件，各电站出力均大于保证出力，小于电站装机容量，满足出力要求，下泄流量大于生态流量，满足下游生态需求。黄金峡调水量为17.80亿m 3 ，占总调水量88.1%；三河口调水量为2.35亿m 3 ，占总调水量11.2%。 由平水年、枯水年计算结果可知： 1) 平水年黄金峡、三河口水量变化满足水量平衡条件，各电站出力均大于保证出力，小于电站装机容量，满足出力要求，下泄流量大于生态流量，满足下游生态需求。黄金峡调水量为13.9亿m 3 ，占总调水量83.9%；三河口调水量为2.74亿m 3 ，占总调水量16.1%. 2) 枯水年个别月份出现出力和生态破坏的情况。主要原因是来水急剧减少。黄金峡调水量为6.07亿m 3 ，占总调水量57.8%；三河口调水量为4.44亿m 3 ，占总调水量42.2%。 利用典型年径流资料，代入常规调度模型中，其中各典型年调水量，发电量结果如图2，图3所示。 由图2、图3可知：1) 丰水年调水量20.22亿m 3 ，平水年调水量16.43亿m 3 ，枯水年调水量10.51亿m 3 。2) 丰水年发电量大于泵站耗电量，净发电量为正值，平水年和枯水年发电量均小于泵站耗电量，净发电量为负值。3) 丰平枯三个典型年平均调水量为15.75亿m 3 ，略大于设计值多年平均调水量15亿m 3 ，统计各月出力情况，黄金峡发电保证率为97.2%，大于设计保证率75%，表明设计值可以实现，论证了设计值的合理性。4) 各典型年总调水量、发电呈下降趋势，即：随着来水的减少，调水量减少，发电量减少，与实际情况相符，调度结果合理，可靠。 Table 4 Conventional results in wet yea 月份 黄金峡 三河口 入库 发电 调水 出库 出力 入库 发电 调水 出库 出力 水位 m 3 /s m 3 /s 亿m 3 m 3 /s MW m 3 /s m 3 /s 亿m 3 m 3 /s MW m 7 1182 435 1.84 1112 135 144 62.7 0 62.7 18 606 8 684 435 1.84 614 135 85 62.7 0 62.7 32 614 9 1022 435 1.84 952 135 125 62.7 0 62.7 38 628 10 974 435 1.84 904 135 143 62.7 0 62.7 45 643 11 246 176 1.84 176 64 23 45.5 0 45.5 35 639 12 143 144 0 144 52 11 45.5 0 45.5 33 633 1 89 30 1.54 30 11 6 45.5 0.28 35.0 30 624 2 63 30 0.86 30 11 5 45.5 0.95 9.4 27 615 3 56 30 0.68 30 11 5 45.5 1.12 2.7 23 602 4 108 38 1.84 38 14 8 45.5 0 45.5 17 586 5 168 99 1.84 99 36 19 45.5 0 45.5 10 562 6 261 191 1.84 191 69 41 45.5 0 45.5 5 558 合计 17.8 2.35 表4. 丰水年常规调度结果 各典型三河口水位变化过程如图4所示。 各典型年黄金峡、三河口月下泄流量过程如图5，图6所示。 由图4可知：1) 各典型年水位变化过程基本一致，各水位均在死水位和正常高水位之间，满足水位限制条件；2) 平水年和枯水年年最高水位明显低于丰水年。主要原因是：平水年、枯水年来水的减少，水库可蓄水量减少，调度期内无法蓄至高水位，丰水年从死水位558 m起调，水库保持高水头运行，平水年和枯水年从死水位558 m起调，水库保持中低水头运行。3) 各典型年水库水位在蓄水期上升，枯水期水位回落，体现了水库“蓄丰补枯”的特点，调度结果可靠、合理。 由图5、图6可知：1) 黄金峡水库7~10月汛期下泄流量很高，随着来水减少非汛期下泄流量迅速减少， 图2. 各典型年总调水量 图3. 各典型年总发电量–耗电量 图4. 常规调度的三河口水位过程 表明汉江干流径流分布不均匀，汛枯界限分明。丰水年、平水年各月下泄流量均大于生态流量25 m 3 /s，满足下游生态需求，枯水年黄金峡8月、3月、5月下泄流量小于生态流量，下游生态遭到破坏；2) 三河口水库，典型年各月下泄流量呈现相同的趋势，原因是：三河口水库在未补充调水的月份按调节流量下泄，典型年各月下泄流量均大于等于生态流量2.7 m 3 /s，满足了下游河道的生态需求。 5.2. 多目标调度 根据建立的优化调度模型，在初拟方案黄金峡优先调水，三河口补充供水的情况下，对三个典型年进行调节计算，获得各典型年的优化调度结果如下，结果包括各典型年各水库水位、下泄流量、调水量、发电量过程及各典型年发电与调水的Pareto曲线。 利用典型年的径流资料，代入多目标调度模型中，求得各典型年调水量，发电量结果如图7，图8所示，各典型三河口水位变化过程为图9所示。 1) 经水量平衡方程验证，黄金峡、三河口调水结果均满足等式要求，计算结果正确； 由图7、图8可知：1) 多目标优化调度丰水年调水量为20.22亿m 3 ，平水年调水量为17.54亿m 3 ，枯水年调水量为11.90亿m 3 ，丰水年和枯水年发电量大于泵站耗电量，净发电量为正值，平水年发电量均小于泵站耗电量，净发电量为负值；2) 各典型年平均调水量为16.55亿m 3 ，大于设计值多年平均调水量15亿m 3 ；黄金峡发电保证率为97.2%，大于设计值75%，表明设计值可以实现，论证了设计值的合理性。3) 各典型年总调水量、发电量呈明显的下降趋势，即：随着来水的减少，调水量减少，发电量减少，与常规规律相符，调度结果合理，可靠。 由图9可知：各典型年各水位均在死水位和正常高水位之间，满足水位限制条件；丰、平、枯三个典型年最高水位逐渐降低，原因是：随着典型年来水的减少，可蓄水量减少，最高水位逐渐降低，符合实际情况，调度结果合理可靠。 根据调水量–发电量绘的各典型年Pareto曲线如图10所示。 图5. 黄金峡各月下泄流量 图6. 三河口各月下泄流量 图7. 各典型年总调水量 图8. 各典型年总发电量–耗电量 图9. 优化调度下三河口水位过程 图10. 调水量–发电量多目标模型Pareto曲线 由图10可以看出：丰水年Pareto曲线为一条斜率为0的直线，发电量改变，供水量不变，即供水量为引汉济渭供水管道设计过水流量对应的最大年调水量值20.2亿m 3 ，在此条件下，发电量目标与供水量目标的敏感性很低，随着发电目标的优化，供水目标不再变化； 平水年Pareto曲线是一条分段曲线，前半段发电量5.300亿kW∙h增加到5.318亿kW∙h，调水量从17.61亿m 3 减少到17.53亿m 3 ，发电增加0.018亿kW∙h供水量减少了0.08亿m 3 ，后半段前半段发电量5.318亿kW∙h增加到5.324亿kW∙h，调水量从17.53亿m 3 减少到17.45亿m 3 ，供水量减少0.08亿m 3 ，发电增加0.004亿kW∙h，相比前半段下降幅度较大，反映出：平水年调水量对发电量的敏感性有一个逐渐增强的过程；枯水年多目标供水量的最优值为11.9亿m 3 ，发电量的最优值2.834亿kW∙h，由Pareto曲线可知：发电从2.821亿kW∙h增加大2.834亿kW∙h，调水从11.90亿m 3 减少到11.70亿m 3 ，曲线为一条斜率接近−15的直线，斜率较大，表明发电量的增加对调水量的影响较大，说明枯水年调水区水库总调水量目标对发电目标的敏感性极强。 各典型年Pareto曲线的变化趋势合理，表明调度结果是可靠的。丰水年Pareto曲线斜率为0，表明发电量的增加对调水量没有影响，调水目标对发电目标的敏感性极低；平水年Pareto曲线为一条分段的曲线，前半段较平缓，后半段下降趋势明显，发电的增加对调水量的影响逐渐增强；枯水年Pareto曲线接近一条下降的直线，斜率约为−17。说明发电量的增加将导致调水的显著减少，调水目标对发电目标敏感性极强。可见，当水资源量有限时，多目标之间的敏感性越强，多目标优化调度的重要性就愈加突出。 5.3. 对比分析 图11为常规模型和多目标优化模型调水量对比情况，图12为发电量对比情况。 由图11、图12可知：丰水年优化模型和常规模型调水量相同，平水年优化比常规多调水1.01亿m 3 ，调水增加6.11%；枯水年优化比常规多调水1.36亿m 3 ，调水增加12.9%。丰水年优化比常规多发电0.12亿kW·h， 图11. 各模型总调水量 图12. 各模型总发电量 发电增加1.50%；平水年优化比常规多发电0.3亿kW·h，发电增加6.10%；枯水年优化比常规多发电0.18亿kW·h，发电增加7.0%。可见，优化模型的调水量和发电量均优于常规模型；同时，随着来水的减少，调水增加和发电增加率都成递增趋势，表明随着来水的减少，优化模型对调水和发电的优化效果越来越明显。