珠江流域分布式水文模拟及水库压咸优化调度研究

摘要

珠江下游地区在枯水季节和枯水年份受海水上溯的影响，澳门、珠海、广州等城市饮水安全长期受到严重威胁。西江、北江流域大型水库多次通过实时调度缓解三角洲地区的饮水危机，但是水质问题目前尚未得到根本解决。珠江流域范围大，降雨分布不均，径流量年内分配不均，天然枯季径流不能完全满足下游地区抑制咸潮的要求，因此解决咸潮上溯问题除了要对流域枯季来水过程有充分认知，还需要进一步考虑流域水库群建立及运行对枯季径流带来的影响。本文主要研究内容及成果如下：
　　（1）基于分布式水文模型EasyDHM，完成了珠江流域分布式水文模型的构建，并对流域水文站天然枯季径流过程及骨干水库天然入库径流变化进行了详细的分析。本文在对珠江流域进行空间单元划分时充分考虑了水库的作用，为水库调度模型提供了接口。对枯季流域来水过程分析表明：2000年以来，各水文站枯季来水量较多年平均偏少；迁江至梧州区间流量对于梧州站流量的贡献较大；龙滩、岩滩骨干水库近年来入库流量呈减小趋势。
　　（2）分布式水文模型为水库调度模型提供入流过程的计算结果，本文中主要采用调度图来指导水库运行。通过与水文模型的耦合构建了西江流域梯级水库群联合调度模拟模型，并按照大型水库已建和拟建的情况，将模拟方案分为天然情景、单水库情景、近期情景和远期情景等，定量分析了大型水库群联合调度对流域径流、发电、压咸及防洪等方面的影响。
　　（3）针对水库调度中实测出流与模拟出流不一致的问题，通过探讨水库的调度过程和调度规则概化，对水库实际运行中的调度规则反演优化方法进行了探索。将水库分为有实测出流和无实测出流两种类型分别进行调度规则反演优化，结果表明按照反演优化规则运行的水库出流与实测水库出流的吻合度较高，历史调度规则反演可以提高水库出流的模拟精度，有利于减小因上游水库放水导致的下游流域来水预报的不确定性。
　　（4）针对流域下游压咸补淡的总体需求，采用多目标优化方法，构建了基于改进的水库调度图的枯季流域水库群压咸优化调度模型。通过对调度图的优化给出了缓解咸潮上溯问题的流域枯季压咸调度方案。结果表明，优化调度后流域在平偏枯和偏枯来水年枯季径流均能达到压咸流量要求，而在特枯来水年压咸保证率也提升到了0.83，实现了保障发电效益的同时水资源在枯季的高效利用。

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第一章 绪论

1.1 选题背景及研究意义

1.2 流域水文模拟研究进展

1.3水库调度研究进展

1.4存在的主要问题及研究趋势

1.5本文研究路线与主要内容

1.6 小结

第二章 流域水文模拟与水库调度技术

2.1 整体技术框架

2.2分布式水文模型EasyDHM

2.3基于调度图的水库调度模型

2.4 水文模型与水库调度模型耦合技术

2.5 小结

第三章 珠江流域分布式水文模拟

3.1 流域概况

3.2 水文模型构建

3.3 流域枯季天然来水过程模拟及分析

3.4 小结

第四章 珠江流域水库群联合调度影响分析

4.1流域大型水库调度现状

4.2大型水库现状调度方案存在的问题

4.3 流域水文模拟情景

4.4. 迁江断面影响分析

4.5.梧州断面影响分析

4.6. 流域大型水库调节能力分析

4.7 小结

第五章 水库调度历史规则反演优化分析

5.1.水库日调度规则反演优化技术

5.2.岩滩水库日调度规则反演

5.3无出库资料的水库调度规则反演

5.4 小结

第六章 珠江流域水库压咸优化调度研究

6.1 流域水库压咸调度模型

6.2长系列压咸优化调度方案分析

6.3 典型年压咸调度结果分析

6.4 小结

第七章 结论与展望

7.1 研究成果和结论

7.2 研究展望

参考文献

发表论文及主要科研情况

致谢