[发明专利]基于二维非恒定流数值模型的电力工程选址方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力工程选址方法，具体涉及一种通过数值模拟在平原地区对电力工程进行选址的方法。

背景技术

当前我国土地资源紧张，由于受土地资源的限制，电力规划建设的工程地点不得不选在滞洪区、行洪区、洪泛区等地势低洼地区。另一方面，电力工程对洪水有一定的设防要求，设计洪水位直接影响到电力工程的安全和建设投资，如果设计洪水位偏高，在施工过程中会造成施工成本高、土方购置量大、施工工程量大，甚至可能影响农业生产，产生不必要的社会矛盾；如果设计洪水位偏低，当发生洪涝灾害时将会给电力部门及附近的生产单位造成巨大的损失，因此如何在一定区域内选择一个不易被洪水淹没的地址，并准确确定所选地址的设计洪水位，对于电力工程的施工具有重大意义。

传统的电力工程选址一般都是通过查询地方县志、历史史料等资料或者实地打听考察来确定一定范围内地势较高的若干地点，再通过对这些地势较高的地点进行综合比较来确定工程选址。这种方法对民间史料依赖性大，而且无法考虑到地势的变迁等因素，因此准确性较差。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种基于二维非恒定流数值模型的电力工程选址方法，以解决传统的电力工程选址方法准确性差的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下：

基于二维非恒定流数值模型的电力工程选址方法，包括如下步骤：

1）确定模拟区域：以电网输电线路设计要求中初步选定的若干站址为基础，分析与每个初步选定的站址相关的地形、地貌以及水体情况，确定模拟区域的范围；

2）模拟区域数据化：通过勘察及搜集资料获得模拟区域的地形、地物条件，将模拟区域内地形、地貌、地物、水体、水利条件数据化，生成包含模拟区域内地形、地貌、地物、水体、水利条件参数的矢量地形图；再通过MIKE21工程软件工具包将上述矢量地形图转换成MIKE21支持的数据文件；

3）建立二维非恒定流数值模型：在MIKE21软件中导入步骤2）建立的数据文件，生成模拟区域的基本数值模型，对模拟区域的基本数值模型进行网格划分，然后对网格划分后的基本数值模型进行网格光滑处理、地形高程插值以及人工校核修正，再在基本数值模型中设置阻水边界、干湿动边界参数、底部阻力参数以及求解格式，得出模拟区域的二维非恒定流数值模型；

4）通过历史洪水数据对二维非恒定流数值模型进行验证及参数修正：将步骤3）建立的二维非恒定流数值模型中的地形、地貌、地物条件修改为历史洪水条件下的地形、地貌、地物条件；将历史资料中记载的入流条件、出流条件以及持续时间输入修改后的二维非恒定流数值模型中，得出在历史资料记载的条件下的模拟淹没水深，将模拟淹没水深与历史资料记载的实际淹没水深进行对比，若模拟淹没水深与历史资料记载的实际淹没水深相比，不满足精度要求，则对二维非恒定流数值模型内的参数进行修正，直到模拟结果满足精度要求；

5）设计洪水模拟：将经过步骤4）验证及参数修正后的二维非恒定流数值模型中的地形、地貌、地物条件修改为步骤2）中确定的地形、地貌、地物条件；将设计要求的入流条件输入MIKE21软件中，MIKE21软件通过计算模拟出设计要求的入流条件下，二维非恒定流数值模型中初步选定的各个站址的最大淹没水深；

6）将初步选定的各个站址按照最大淹没水深进行排序，得出各个站址的优先选择顺序：根据步骤5）的模拟结果，将各个站址按照最大淹没水深从低到高的顺序进行排序，得出初步选定的若干站址的优先选择顺序。

本发明的进一步改进在于：所述水体包括河流、湖泊、水库。

本发明的进一步改进在于：所述入流条件包括洪水条件和降雨条件。

本发明的进一步改进在于：所述步骤2）中的数值模型中，初步选定的站址处采用1:1000比例尺，其余位置选用1:10000比例尺。

本发明的进一步改进在于：所述步骤3）中的阻水边界包括铁路、高速公路、建筑物及河道堤防；所述干湿动边界是指有水和无水区域交界线。

本发明的进一步改进在于：所述洪水条件及降雨条件分别采用洪水过程线及降雨过程线表示。

本发明的进一步改进在于：在所述步骤5）的输出结果是展示洪水演进动态的三维动画。

本发明的进一步改进在于：所述步骤3）在MIKE21软件中对模拟区域进行网格划分时，采用非结构化三角形形式，并对初步选定的站址进行网格分区加密处理。