一种水库渗漏的监测方法、装置、设备及介质与流程

allin2025-03-20  34


本技术涉及渗漏监测,尤其涉及一种水库渗漏的监测方法、装置、设备及介质。


背景技术:

1、随着科学技术的不断发展,抽水蓄能电能的应用越来越广泛,抽水蓄能电站的上水库多为开挖形成,库周地下水位一般低于水库正常蓄水位范围,附近水源补给不多,蓄水后水库内外形成巨大的水头差,库水可通过库底岩层、组合裂隙、陡倾角裂隙等向下渗漏,而单薄山脊处在地下分水岭被淹没后还可能导致其向邻谷渗漏。

2、水库渗漏一方面意味着损失的电量,制约着抽蓄电站的经济效益,另一方面,渗漏的水源还有可能危及到水库周边建筑物、岸坡的地基安全,一旦形成渗漏通道,由于长期的水流溶蚀和冲刷作用,通道一般会逐渐扩大,可能产生更大的集中渗漏,并造成冲刷破坏,危及库岸边坡、两岸山体和已有建筑物的稳定性。因此对水库在正常运行期间的异常渗漏进行实时化、快速化、常规化的监测、判定和预警对保证电站经济平稳运行极为重要。

3、现有库区渗漏监测多是通过施工阶段在库盆范围内布设渗压计等设备进行监测,但该监测为点监测,设备埋设间距多在50~100m,密度稀疏,难以对水库渗漏情况进行全面监测。各类新型探测技术,如高密度电法、探地雷达法、电磁波法等,一般用于水库已经发生较明显渗漏后对渗漏区域进行初期探测,无法在水库日常运行过程中进行实时监测来判断水库是否产生渗漏异常,同时,探测信号衰减受水体深度的影响较大,且进行一次全库区探测的时间和经济成本较高。


技术实现思路

1、本技术实施例提供一种水库渗漏的监测方法、装置、电子设备及存储介质,以解决相关技术中水库在已经发生较明显渗漏异常后对渗漏区域进行初期探测,无法在水库日常运行过程中进行实时监测来判断水库是否产生渗漏异常的问题。

2、为了解决上述技术问题,本技术实施例是这样实现的:

3、第一方面,本技术实施例提供了一种水库渗漏的监测方法,所述方法包括:

4、获取抽水蓄能电站的上水库的第一库盆地形特征参数和下水库的第二库盆地形特征参数,以及实时监测的所述上水库和所述下水库的水量变化参数;

5、基于所述第一库盆地形特征参数、所述第二库盆地形特征参数、所述上水库和所述下水库的水量变化参数,计算得到所述上水库、所述下水库和电站系统分别对应的渗漏损失参数,所述电站系统为所述上水库、所述下水库和连接所述上水库与所述下水库的机组的组合系统;

6、基于所述渗漏损失参数和基准渗漏损失参数,确定所述抽水蓄能电站水库是否存在异常渗漏现象。

7、可选地,所述基于所述第一库盆地形特征参数、所述第二库盆地形特征参数、所述上水库和所述下水库的水量变化参数,计算得到所述上水库、所述下水库和电站系统分别对应的渗漏损失参数,包括:

8、基于所述第一库盆地形特征参数和所述第二库盆地形特征参数,以及所述水量变化参数中所述上水库和所述下水库在监测起始时刻和监测结束时刻的水位参数,确定所述上水库和所述下水库在监测起始时刻的第一总水量参数,及所述上水库和所述下水库在监测结束时刻的第二总水量参数;其中,所述监测起始时刻和所述监测结束时刻分别为预设设置的监测时段的起始时刻和结束时刻;

9、基于所述第一总水量参数、所述第二总水量参数、所述上水库和所述下水库分别在所述监测时段内的水量变化参数,计算得到所述电站系统在所述监测时段内的第一渗漏损失参数;

10、基于所述上水库在所述监测时段内的水量变化参数、及所述上水库在所述监测起始时刻和所述监测结束时刻的总水量参数,确定所述上水库在所述监测时段内的第二渗漏损失参数;

11、基于所述下水库在所述监测时段内的水量变化参数、及所述下水库在所述监测起始时刻和所述监测结束时刻的总水量参数,确定所述下水库在所述监测时段内的第三渗漏损失参数。

12、可选地,所述水量变化参数包括:水位参数、降水量参数、蒸发量参数、需水量参数、补水量参数和额外用水量参数,所述需水量参数用于指示所述上水库与所述下水库之间用于发电的水转移量,所述额外用水量参数为所述上水库和所述下水库的非发电用水量的参数。

13、可选地,所述基于所述第一总水量参数、所述第二总水量参数、所述上水库和所述下水库分别在所述监测时段内的水量变化参数,计算得到所述电站系统在所述监测时段内的第一渗漏损失参数,包括:

14、基于下述公式(1)计算得到所述第一渗漏损失参数:

15、

16、上述公式(1)中,为电站系统在监测时段内的第一渗漏损失参数,为上水库和下水库在所述监测起始时刻的第一总水量参数,为上水库和下水库在所述监测结束时刻的第一总水量参数,为上水库和下水库在监测时段内的蒸发量参数,为上水库和下水库在监测时段内的额外用水量参数,为上水库和下水库在监测时段内的降水量参数,为上水库和下水库在监测时段内的补水量参数,δti为监测时段,ti-1为监测起始时刻,ti为监测结束时刻。

17、可选地,所述基于所述上水库在所述监测时段内的水量变化参数、及所述上水库在所述监测起始时刻和所述监测结束时刻的总水量参数,确定所述上水库在所述监测时段内的第二渗漏损失参数,包括:

18、基于下述公式(2)计算得到所述第二渗漏损失参数:

19、

20、上述公式(2)中,为上水库在监测时段内的第二渗漏损失参数,为上水库在监测起始时刻的总水量参数,为上水库在监测结束时刻的总水量参数,为上水库在监测时段内的蒸发量参数,为上水库在监测时段内的额外用水量参数,为上水库在监测时段内的降水量参数,为上水库在监测时段内的补水量参数,为监测时段内的电站需水量参数,泄水发电时的电站需水量参数为负值,抽水蓄能时的电站需水量参数为正值,δti为监测时段,ti-1为监测起始时刻,ti为监测结束时刻。

21、可选地,所述基于所述下水库在所述监测时段内的水量变化参数、及所述下水库在所述监测起始时刻和所述监测结束时刻的总水量参数,确定所述下水库在所述监测时段内的第三渗漏损失参数,包括:

22、基于下述公式(3)计算得到所述第三渗漏损失参数:

23、

24、上述公式(3)中,为下水库在监测时段内的第三渗漏损失参数,为下水库在监测起始时刻的总水量参数,为下水库在监测结束时刻的总水量参数,为监测时段内的电站需水量参数,泄水发电时的电站需水量参数为负值,抽水蓄能时的电站需水量参数为正值,为下水库在监测时段内的降水量参数,为下水库在监测时段内的补水量参数,为下水库在监测时段内的蒸发量参数,为下水库在监测时段内的额外用水量参数,δti为监测时段,ti-1为监测起始时刻,ti为监测结束时刻。

25、可选地,所述基于所述渗漏损失参数和基准渗漏损失参数,确定所述抽水蓄能电站水库是否存在异常渗漏现象,包括:

26、对所述第一渗漏损失参数、所述第二渗漏损失参数和所述第三渗漏损失参数分别进行标准化处理,得到对应的第一标准渗漏损失参数、第二标准渗漏损失参数和第三标准渗漏损失参数;

27、基于所述第一标准渗漏损失参数和所述电站系统对应的第一基准渗漏损失参数之间的大小关系,确定所述抽水蓄能电站水库是否存在异常渗漏现象;和/或

28、基于所述第二标准渗漏损失参数和所述上水库对应的第二基准渗漏损失参数之间的大小关系,确定所述抽水蓄能电站的上水库是否存在异常渗漏现象;和/或

29、基于所述第三标准渗漏损失参数和所述下水库对应的第三基准渗漏损失参数之间的大小关系,确定所述抽水蓄能电站的下水库是否存在异常渗漏现象。

30、可选地,在所述基于所述渗漏损失参数和基准渗漏损失参数,确定所述抽水蓄能电站水库是否存在异常渗漏现象之后,还包括:

31、在所述上水库存在异常渗漏现象的情况下,输出所述上水库对应的异常渗漏提示信息;和/或

32、在所述下水库存在异常渗漏现象的情况下,输出所述上水库对应的异常渗漏提示信息;和/或

33、在所述电站系统存在异常渗漏现象的情况下,输出所述电站系统对应的异常渗漏提示信息。

34、第二方面,本技术实施例提供了一种水库渗漏的监测装置,所述装置包括:

35、水量变化参数获取模块,用于获取抽水蓄能电站的上水库的第一库盆地形特征参数和下水库的第二库盆地形特征参数,以及实时监测的所述上水库和所述下水库的水量变化参数;

36、渗漏损失参数计算模块,用于基于所述第一库盆地形特征参数、所述第二库盆地形特征参数、所述上水库和所述下水库的水量变化参数,计算得到所述上水库、所述下水库和电站系统分别对应的渗漏损失参数,所述电站系统为所述上水库、所述下水库和连接所述上水库与所述下水库的机组的组合系统;

37、异常渗漏现象确定模块,用于基于所述渗漏损失参数和基准渗漏损失参数,确定所述抽水蓄能电站水库是否存在异常渗漏现象。

38、可选地,所述渗漏损失参数计算模块包括:

39、总水量参数确定单元,用于基于所述第一库盆地形特征参数和所述第二库盆地形特征参数,以及所述水量变化参数中所述上水库和所述下水库在监测起始时刻和监测结束时刻的水位参数,确定所述上水库和所述下水库在监测起始时刻的第一总水量参数,及所述上水库和所述下水库在监测结束时刻的第二总水量参数;其中,所述监测起始时刻和所述监测结束时刻分别为预设设置的监测时段的起始时刻和结束时刻;

40、第一渗漏损失计算单元,用于基于所述第一总水量参数、所述第二总水量参数、所述上水库和所述下水库分别在所述监测时段内的水量变化参数,计算得到所述电站系统在所述监测时段内的第一渗漏损失参数;

41、第二渗漏损失计算单元,用于基于所述上水库在所述监测时段内的水量变化参数、及所述上水库在所述监测起始时刻和所述监测结束时刻的总水量参数,确定所述上水库在所述监测时段内的第二渗漏损失参数;

42、第三渗漏损失计算单元,用于基于所述下水库在所述监测时段内的水量变化参数、及所述下水库在所述监测起始时刻和所述监测结束时刻的总水量参数,确定所述下水库在所述监测时段内的第三渗漏损失参数。

43、可选地,所述水量变化参数包括:水位参数、降水量参数、蒸发量参数、需水量参数、补水量参数和额外用水量参数,所述需水量参数用于指示所述上水库与所述下水库之间用于发电的水转移量,所述额外用水量参数为所述上水库和所述下水库的非发电用水量的参数。

44、可选地,所述第一渗漏损失计算单元包括:

45、基于下述公式(1)计算得到所述第一渗漏损失参数:

46、

47、上述公式(1)中,为电站系统在监测时段内的第一渗漏损失参数,为上水库和下水库在所述监测起始时刻的第一总水量参数,为上水库和下水库在所述监测结束时刻的第一总水量参数,为上水库和下水库在监测时段内的蒸发量参数,为上水库和下水库在监测时段内的额外用水量参数,为上水库和下水库在监测时段内的降水量参数,为上水库和下水库在监测时段内的补水量参数,δti为监测时段,ti-1为监测起始时刻,ti为监测结束时刻。

48、可选地,所述第二渗漏损失计算单元包括:

49、基于下述公式(2)计算得到所述第二渗漏损失参数:

50、

51、上述公式(2)中,为上水库在监测时段内的第二渗漏损失参数,为上水库在监测起始时刻的总水量参数,为上水库在监测结束时刻的总水量参数,为上水库在监测时段内的蒸发量参数,为上水库在监测时段内的额外用水量参数,为上水库在监测时段内的降水量参数,为上水库在监测时段内的补水量参数,为监测时段内的电站需水量参数,泄水发电时的电站需水量参数为负值,抽水蓄能时的电站需水量参数为正值,δti为监测时段,ti-1为监测起始时刻,ti为监测结束时刻。

52、可选地,所述第三渗漏损失计算单元包括:

53、基于下述公式(3)计算得到所述第三渗漏损失参数:

54、

55、上述公式(3)中,为下水库在监测时段内的第三渗漏损失参数,为下水库在监测起始时刻的总水量参数,为下水库在监测结束时刻的总水量参数,为监测时段内的电站需水量参数,泄水发电时的电站需水量参数为负值,抽水蓄能时的电站需水量参数为正值,为下水库在监测时段内的降水量参数,为下水库在监测时段内的补水量参数,为下水库在监测时段内的蒸发量参数,为下水库在监测时段内的额外用水量参数,δti为监测时段,ti-1为监测起始时刻,ti为监测结束时刻。

56、可选地,所述异常渗漏现象确定模块包括:

57、基准渗漏参数获取单元,用于对所述第一渗漏损失参数、所述第二渗漏损失参数和所述第三渗漏损失参数分别进行标准化处理,得到对应的第一标准渗漏损失参数、第二标准渗漏损失参数和第三标准渗漏损失参数;

58、第一异常渗漏确定单元,用于基于所述第一标准渗漏损失参数和所述电站系统对应的第一基准渗漏损失参数之间的大小关系,确定所述抽水蓄能电站水库是否存在异常渗漏现象;

59、第二异常渗漏确定单元,用于基于所述第二标准渗漏损失参数和所述上水库对应的第二基准渗漏损失参数之间的大小关系,确定所述抽水蓄能电站的上水库是否存在异常渗漏现象;

60、第三异常渗漏确定单元,用于基于所述第三标准渗漏损失参数和所述下水库对应的第三基准渗漏损失参数之间的大小关系,确定所述抽水蓄能电站的下水库是否存在异常渗漏现象。

61、可选地,所述装置还包括:

62、第一提示输出模块,用于在所述上水库存在异常渗漏现象的情况下,输出所述上水库对应的异常渗漏提示信息;

63、第二提示输出模块,用于在所述下水库存在异常渗漏现象的情况下,输出所述上水库对应的异常渗漏提示信息;

64、第三提示输出模块,用于在所述电站系统存在异常渗漏现象的情况下,输出所述电站系统对应的异常渗漏提示信息。

65、第三方面,本技术实施例提供了一种电子设备,包括:

66、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述任一项所述的水库渗漏的监测方法。

67、第四方面,本技术实施例提供了一种可读存储介质,当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行上述任一项所述的水库渗漏的监测方法。

68、在本技术实施例中,通过获取抽水蓄能电站的上水库的第一库盆地形特征参数和下水库的第二库盆地形特征参数,以及实时监测的上水库和所述下水库的水量变化参数。基于第一库盆地形特征参数、第二库盆地形特征参数、上水库和下水库的水量变化参数,计算得到上水库、下水库和电站系统分别对应的渗漏损失参数,电站系统为上水库、下水库和连接上水库与下水库的机组的组合系统。基于渗漏损失参数和基准渗漏损失参数,确定抽水蓄能电站水库是否存在异常渗漏现象。本技术实施例通过实时监测抽水蓄能电站的上下水库的水量变化参数以实时监测抽水蓄能电站水库的渗漏情况,从而可以解决水库在正常运行期间,库区异常渗漏难以通过日常化的监测手段和方法及时发现、判断和预警的问题,提高了电站水库渗漏监测的及时性和准确性。

69、上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。


技术特征:

1.一种水库渗漏的监测方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一库盆地形特征参数、所述第二库盆地形特征参数、所述上水库和所述下水库的水量变化参数,计算得到所述上水库、所述下水库和电站系统分别对应的渗漏损失参数,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述水量变化参数包括:水位参数、降水量参数、蒸发量参数、需水量参数、补水量参数和额外用水量参数,所述需水量参数用于指示所述上水库与所述下水库之间用于发电的水转移量,所述额外用水量参数为所述上水库和所述下水库的非发电用水量的参数。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一总水量参数、所述第二总水量参数、所述上水库和所述下水库分别在所述监测时段内的水量变化参数,计算得到所述电站系统在所述监测时段内的第一渗漏损失参数,包括:

5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于所述上水库在所述监测时段内的水量变化参数、及所述上水库在所述监测起始时刻和所述监测结束时刻的总水量参数,确定所述上水库在所述监测时段内的第二渗漏损失参数,包括:

6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于所述下水库在所述监测时段内的水量变化参数、及所述下水库在所述监测起始时刻和所述监测结束时刻的总水量参数,确定所述下水库在所述监测时段内的第三渗漏损失参数,包括:

7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述渗漏损失参数和基准渗漏损失参数,确定所述抽水蓄能电站水库是否存在异常渗漏现象,包括:

8.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述基于所述渗漏损失参数和基准渗漏损失参数,确定所述抽水蓄能电站水库是否存在异常渗漏现象之后,还包括:

9.一种抽水蓄能电站水库渗漏的监测装置,其特征在于,所述装置包括:

10.一种电子设备,其特征在于,包括:

11.一种可读存储介质,其特征在于,存储有计算机指令,用于使计算机执行权利要求1至8中任一项所述的水库渗漏的监测方法。


技术总结
本申请提供了一种水库渗漏的监测方法、装置、设备及介质。所述方法包括:获取抽水蓄能电站的上水库的第一库盆地形特征参数和下水库的第二库盆地形特征参数,以及实时监测的所述上水库和所述下水库的水量变化参数;基于所述第一库盆地形特征参数、所述第二库盆地形特征参数、所述上水库和所述下水库的水量变化参数,计算得到所述上水库、所述下水库和电站系统分别对应的渗漏损失参数,所述电站系统为所述上水库、所述下水库和连接所述上水库与所述下水库的机组的组合系统;基于所述渗漏损失参数和基准渗漏损失参数,确定所述抽水蓄能电站水库是否存在异常渗漏现象。本申请可以提高电站水库渗漏监测的及时性和准确性。

技术研发人员:李磊,王一凡,谭尧升,姚翔龙,宋子达
受保护的技术使用者:长江三峡集团实业发展(北京)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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