黄河上游梯级水库防洪预警模式研究

摘要

在全球气候变化的背景下，由此引起的极端大洪水越来越多，灾害也越来越严重，水库群防洪调度和预警在防御人洪水中的作用将越来越重要。本文结合梯级水库洪水联合调度模型重点研究了水库群防洪预警模式，综合水库群的实时水情信息和防洪能力。分析洪水的未来影响，确定预警指标，制定预警对策，以黄河上游为例，初步建立一套适用于梯级水库的防洪预警模式。结果表明非工程措施往防洪减灾巾具有重要的应用价值，并为梯级水库应对未来极端洪水提供了参考。主要内容及结论如下：
　　(1)构建了梯级水库联合防洪调度模型。分析了水库调洪原则和防洪调度泄量，确定了水库蓄洪比例为(4.0～4.5)：1，并结合入库流量与蓄洪量建立了水库泄量控制图来判断洪水级别，最后采用常规计算方法进行调洪演算。
　　(2)建立丫梯级水库防洪预警模式。结合前述防洪调度模型，确定预警指标，采用模糊集理论计算实时防洪指标，利用调度结果计算末来防洪情势指标，利用信息熵原理确定预警灯号数，最后计算预警指数确定预警等级，并进一步制定了预警对策。
　　(3)龙、刘两库未来防洪情势指标变化随着设计洪水频率的减小而逐渐增大，并且与洪水涨落过程不一致。
　　(4)1964年与1967年洪水较小，水库运行水位不高，龙、刘两库实时防洪状况指标均为1：两场洪水预警结果相同，最高达到4级预警，变化规律与未来情势变化规律相似。
　　(5)1981年洪水较大，刘家峡水库各时段实时防洪指标均为1，龙羊峡水库有5个时段处于2级轻度威胁状态：梯级预警结果与1964年和1967年稍有不同，当未来情势小于1000年一遇洪水时，预警等级变化同洪水涨落过程一致。
　　(6)1000年一遇大洪水调度与预警结果与之前中小洪水差别较大，龙、刘两库实时防洪状况指标随着洪水涨落先增大后减小，最高达到4级；梯级预警结果最高可达5级严重威胁状态，变化规律同1981年洪水相似。

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1 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究目的及意义

1.3 国内外研究进展

1.4 研究内容和技术路线

2 黄河上游流域概况及基本资料

2.1 流域概况

2.2 基本资料

2.3 小结

3 梯级水库防洪调度

3.1 防洪调度原则

3.2 水库蓄洪比例

3.3 防洪调度泄量

3.4 洪水与允许泄量判别

3.5 调洪计算方法

3.6 小结

4 梯级水库防洪预警模式

4.1 研究方法介绍

4.2 防洪预警指标确定及计算

4.3 防洪预警指数计算

4.4 预警对策分析

4.5 小结

5 黄河上游梯级水库调度与预警结果

5.1 未来防洪情势

5.2 1964年洪水调度与预警

5.3 1967年洪水调度与预警

5.4 1981年洪水调度与预警

5.5 1000年一遇洪水调度与预警

5.6 梯级水库预警模式评价

5.7 小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录