英那河水库洪水预报与防洪预报调度规则研究

摘要

洪水给人类带来巨大生命、财产损失。目前应对洪水灾害有两种办法:工程措施与非工程措施。水库作为重要的工程措施在防洪减灾方面发挥了巨大的作用，与之对应的，科学合理的洪水调度作为重要的非工程措施是使水库安全运行、减小洪灾损失和实现洪水资源最大化的关键。在实时洪水调度中，洪水预报不但可以延长预见期，而且可以明确洪水信息，帮助调度人员进行科学决策，但在实施水库防洪预报调度规则时，尤其对防洪库容小的水库，不得不考虑洪水预报误差的问题。
　　基于上述论述，本文针对英那河水库，依据现有水库水文资料，在分析洪水特性的基础上，选择适合的模型编制洪水预报方案;在考虑产流预报误差的基础上，制定英那河水库防洪预报调度规则，并分析调度规则的合理性。
　　主要研究内容与成果如下:
　　(1)考虑英那河水库水文资料年限短，观测设备精度差导致资料的真实性降低的客观事实，对资料进行可靠性、一致性、代表性审查，重点进行水量平衡分析。对水文资料存在问题的地方，进行修正或者插补延长。
　　(2)本文选择了21场雨洪关系合理的洪水。从下垫面条件、气候状况等方面分析英那河流域特性后，选用新安江模型进行洪水预报方案编制。方案编制过程中，首先考虑不分类预报，若不分类预报方案不能满足精度和实际应用要求，需要进行洪水分类。产流模拟过程中未进行分类，21场洪水有2场不合格，合格率达到90.5％，精度等级为甲级。汇流模拟未分类时预报精度较低，因此，依据初始土壤含水量对洪水进行分类，参与模拟的17场洪水中有3场不合格，合格率达到82.3％，确定性系数较高，精度等级为乙级。洪水预报方案可以用于发布正式预报。
　　(3)英那河水库常规调度方式考虑预泄，但预泄规则不明确，因此，利用产流预报中的累计净雨信息制定预泄规则，并结合实际入库流量制定防洪预报调度规则。首先，不考虑产流预报误差，从防洪安全和供水安全角度出发，依据累计净雨和实测入库流量建立防洪预报调度规则;最后考虑产流预报误差，在重点保障防洪安全的前提下，修正调度规则，并分析对水库回蓄的影响，结果显示，修正的规则可能对兴利蓄水有一定影响，但概率很小。
　　最后对全文进行了总结，且对有待进一步深入的问题进行了展望。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题背景及研究意义

1．2 国内外的研究进展

1．2．1 洪水预报研究进展

1．2．2 水库防洪调度的研究进展

1．3 存在的主要问题及发展趋势

1．3．1 洪水预报存在的主要问题及发展趋势

1．3．2 水库防洪调度存在的主要问题及发展趋势

1．4 主要研究内容

2 基本资料分析与预报模型选择

2．1 流域概况

2．1．1 水文气象特征

2．1．2 地质地貌特征

2．1．3 流域洪水特性

2．1．4 英那河水库介绍

2．2 水库水文资料分析

2．2．1 降雨资料的整编与校核

2．2．2 流量资料的整编与校核

2．2．3 蒸发资料

2．3 水库洪水预报模型选择及模型介绍

2．3．1 新安江三水源模型

3 英那河水库洪水预报方案编制

3．1 模型参数优选技术

3．1．1 参数优选技术

3．1．2 基于人工交互的优选技术

3．2 洪水预报方案编制流程

3．3 产流预报方案的编制

3．3．1 产流参数的率定

3．3．2 不分类预报产流模拟结果与分析

3．4 汇流预报方案的编制

3．4．1 汇流参数的率定

3．4．2 不分类预报汇流模拟结果与分析

3．4．3 分类预报方案

3．5 预报方案分析

4 英那河水库防洪预报调度规则研究

4．1 常规调度规则分析

4．2 设计洪水净雨过程推求

4．2．1 典型洪水过程线对应的净雨过程推求

4．2．2 频率设计洪水对应的净雨过程推求

4．3 不考虑预报误差的防洪预报调度规则设计

4．3．1 防洪预报调度规则设计的意义与原则

4．3．2 防洪预报调度规则设计所需基本条件

4．3．3 防洪预报调度规则确定

4．4 洪水预报误差规律研究

4．4．1 洪水预报误差产生的原因与影响

4．4．2 极大熵原理及推求误差分布的极大熵模型

4．4．3 产流预报误差分布规律推求

4．5 考虑洪水预报误差的防洪预报调度规则设计

4．5．1 洪水预报误差对防洪预报调度的影响分析

4．5．2 考虑洪水预报误差后的防洪预报调度规则设计

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢