安康水库洪水规律及洪水资源化研究

安康水库洪水规律及洪水资源化研究

论文摘要

近几年洪水资源化问题一直是国内外学术界研究的热点,尤其是在水库汛限水位动态控制方面,许多学者做了大量工作。如何在不改变水库原有功能、不降低库水位及下游防洪标准、不改变设计洪水、不新建防洪工程、不新增水库移民的前提下,有效实施汛限水位动态控制,是水库实现洪水资源化的关键。本论文依据分析所得的入库洪水规律、水库蓄泄能力、气象与水情测报系统精度、结果,对安康水库如何安全有效地实施水库汛限水位动态控制进行了较为全面的研究。论文主要内容和取得的成果如下:(1)采用黄金分割法划分洪水特征量级指标,运用概率统计对安康水库入库洪水特性进行了概率分析,并通过复杂性理论分析安康站洪峰流量序列的复杂性,提取出安康水库洪水变化的复杂性特征,分析出复杂度C的变化趋势。同时统计分析了安康站入库洪水的歇洪间期、罕见洪水的特征和汛后期最后一场洪水出现的时间。(2)消落时间可看作是歇洪间期,由歇洪间期就可反推出超蓄水位。通过对安康水库蓄泄能力分析,计算了安康水库在不同来流情况下,以满发流量与不同的泄洪洞组合下泄,水位从兴利水位消落到汛限水位需要的时间。(3)利用预蓄预泄方法推求出安康水库汛限水位动态控制域;同时详细阐述了水库动态控制预蓄预泄法实施步骤;应用预报误差和预泄能力风险分析法与歇洪间期统计法对实施动态控制以后的安康水库作了风险评价,最后再由调度经验,制定出安康水库切实可行的操作方案。(4)应用多尺度分析与神经网络预测法、灰色马尔柯夫预测法两种方法,对安康水库入库径流量进行了预测,推测出各年所属的水文年型。再由不同的水文年型,制定出安康水库的动态运行方案。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 研究的背景、目的及意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.2.1 洪水资源化方面的研究
  • 1.2.2 洪水规律分析方面的研究
  • 1.3 本研究主要内容
  • 1.4 技术路线
  • 2 安康水库概况
  • 2.1 流域概况
  • 2.2 安康水库概况
  • 2.3 安康水库的基本资料
  • 2.3.1 径流资料
  • 2.3.2 水位库容曲线和水位流量关系曲线
  • 2.3.3 安康水库防洪调度规则及闸门开启规则
  • 3 安康水库入库洪水规律分析
  • 3.1 特征指标
  • 3.1.1 峰峰间期
  • 3.1.2 洪水歇洪间期
  • 3.1.3 起涨间期
  • 3.1.4 涨水段间期
  • 3.1.5 退水段间期
  • 3.1.6 结束间期
  • 3.1.7 各指标间的换算
  • 3.2 洪水发生概率分析
  • 3.2.1 洪水特征指标值的量级划分方法
  • 3.2.2 洪水发生概率分析原理
  • 3.2.3 安康洪水月分布律
  • 3.2.4 多年月平均径流量年内分配统计
  • 3.2.5 洪水年内次数分析及其概率
  • 3.2.6 洪水峰峰间期分析
  • 3.2.7 洪水歇洪间期分析
  • 3.2.8 洪水起涨间期分析
  • 3.2.9 洪水涨水段间期分析
  • 3.2.10 径流年型与年洪水次数及年洪水歇洪间期关系分析
  • 3.3 洪峰流量序列的复杂性分析
  • 3.3.1 算法复杂性分析方法
  • 3.3.2 洪水时间序列的复杂性分析
  • 3.4 安康径流量的趋势分析
  • 3.5 汛后期最后一场洪水分析
  • 3.6 大洪水特征分析(50年一遇以上)
  • 3.7 小结
  • 4 安康水库蓄水及泄洪能力分析
  • 4.1 洪水调度过程及原理
  • 4.2 安康水库的蓄泄能力分析
  • 4.3 安康水调自动化系统功能及其运作现状
  • 4.3.1 安康水调自动化系统的功能
  • 4.3.2 运作现状
  • 4.4 安康水库水位动态运行的可行性分析
  • 4.5 小结
  • 5 安康水库洪水资源化理论与方法
  • 5.1 洪水资源化理论和方法
  • 5.2 预蓄预泄法确定动态控制域
  • 5.2.1 预蓄预泄原理
  • 5.2.2 安康水库汛限水位动态控制域确定
  • 5.3 水库汛限水位动态控制方法
  • 5.3.1 汛限水位动态控制预蓄预泄法
  • 5.4 动态控制风险分析
  • 5.4.1 风险概念
  • 5.4.2 安康水库汛限水位动态控制风险评价
  • 5.5 安康水库汛限水位动态控制效益计算
  • 5.6 安康水库洪水资源化操作方案
  • 5.7 小结
  • 6 水文年型预测及运行方案
  • 6.1 水文年型小波多尺度分析与神经网络预测法
  • 6.1.1 小波分析
  • 6.1.2 神经网络
  • 6.1.3 预测模型的建立
  • 6.1.4 安康水库径流年型预测结果
  • 6.2 灰色马尔柯夫预测法
  • 6.2.1 GM(1,1)预测
  • 6.2.2 马尔柯夫预测模型
  • 6.2.3 灰色马尔柯夫预测模型
  • 6.2.4 安康水库径流量预测结果
  • 6.3 安康水库径流量最终预测结果
  • 6.4 不同年型安康水库动态运行方案
  • 6.5 不同水文年型效益计算
  • 6.6 小结
  • 7 结论及建议
  • 7.1 结论
  • 7.2 建议
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 1. 在校期间发表的论文
  • 2. 参与科研项目
  • 相关论文文献

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