考虑上游水库群影响的安康水库洪水预报模型研究

摘要

针对安康水库入库洪水受上游水库影响的现状，研究了安康水库洪水预报模型。从洪峰流量、洪量、峰现时间和预见期入手，分析了安康上游梯级开发对其洪水预报的影响；根据上述影响分析，将新安江模型与调度规则耦合，并采用同抗差卡尔曼滤波实时校正；对预报方案进行评定。本研究取得的主要成果如下：
　　 (1)对安康坝址洪水组成分析得出，安康坝址洪水主要来自于石泉上游和喜河-安康区间。典型年洪水，任河来水占喜河-安康坝址区间洪量11.96％，岚河来水占喜河-安康坝址区间洪量4.05％；安康上游水库建成后，渚河来水占喜河-安康坝址区间洪量8.81％，任河来水占喜河-安康坝址区间洪量1.43％，岚河来水占喜河-安康坝址区间洪量3.93%。
　　 (2)从洪峰流量、洪量、峰现时间和预见期四个方面，分析了上游水库对安康水库洪水预报的影响，由于上游水库滞洪调蓄作用，安康水库入库洪峰流量都得到了不同程度的削减；上游水库对洪水洪量的影响主要是水库蓄水引起的，对于同一场洪各个水库蓄洪后下泄洪量明显减少；安康水库洪水预报的预见期缩短了1.9～2.7h。
　　 (3)考虑上游水库影响，采用三水源新安江模型与调度规则耦合的思路构建了改进新安江模型。在石泉-安康区间水库建成前，采用三水源新安江模型进行预报。
　　 (4)安康上游水库建成前，采用遗传算法选优洪水预报模型参数。安康上游水库建成后，考虑到上游水库的影响，按照模型参数对洪水要素的影响对优选出的新安江模型进行微调以此作为改进新安江模型的参数。
　　 (5)在采用有异常误差的实测流量资料进行洪水预报时，传统的实时校正模型效果不理想，针对上述问题，提出了将抗差理论同衰减卡尔曼滤波算法耦合引入AR模型的参数估计中，对AR模型误差方程参数动态抗差估计方法，以此构建了安康水库洪水预报实时校正模型。
　　 (6)严格按照《水文情报预报规范》(SL250-2000)对预报方案进行了评定。35场洪水共29场洪水合格，QR=82.86达到乙级标准。在上游水库建成前的基础上，考虑了水库调度规则，构建了石泉-安康区间水库建成后的洪水预报方案，经评定该方案可用于实际洪水预报。