考虑洪水预报情况下水库防洪调度问题的研究

摘要

目前，我国大部分水库全汛期采用一个固定的防洪限制水位，部分已实现汛限水位分期控制。随着降雨、洪水预报已达到可利用精度，水库调度应结合流域预报信息对不同频率洪水采用不同的汛限水位以充分发挥水库的综合效益。作者广泛阅读和分析国内外有关文献，运用水库调度原理和风险效益思想，对王快水库不同预报洪水采取不同的汛限水位进行探讨，为其预报预蓄调度和预报预泄调度提供了科学的依据。本文的主要内容和研究结果如下： (1)王快水库是大清河流域中几座大(Ⅰ)型水库之一，其洪水预报系统精度已达到甲等，可以提供可靠的预报信息。因此，可以对水库进行预报预蓄调度和预报预泄调度，充分发挥水库的防洪、兴利效益。 (2)水库汛限水位是根据小概率洪水制定的，对于非致灾性低标准洪水则可以采用预报预蓄调度，实现水库的雨洪资源化。运用洪灾损失效益模型来评价各预蓄调度方案，洪灾损失考虑库区、下游损失，效益则包括供水、发电效益两方面。对于王快水库而言，对预报值为10年以下的洪水采取预蓄调度，预报预蓄调度方案对应的汛限水位为193.5 m。 (3)根据降雨预报预见期、产汇流时间及控泄量，拟定王快水库预报预泄方案。利用指标体系法评价不同重现期洪水的预泄方案，指标包括消落深度、最高水位变幅、汛限水位恢复时间、削峰幅度和汛限水位恢复水平。结合洪水预报精度，采用Monte-Carlo法随机模拟入库洪水过程线，通过对王快水库的调洪演算可得出预报预泄方案集各指标的最可能值。通过模糊优选模型对各方案进行优选，结果表明，预报值为20年的洪水最优的三个方案为24 h/800 m3/s、48 h/400m3/s和60 h/200 m3/s：而预报值为50年的洪水则为36 h/600 m3/s、48 h/400 m3/s和36 h/400 m3/s。

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英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究的背景及意义

1.1.1研究的背景

1.1.2研究的意义

1.2相关问题的研究动态

1.2.1水库防洪调度的研究进展

1.2.2水库调度风险分析的研究进展

1.2.3洪灾损失评估的研究进展

1.3本文研究的主要内容

第二章水库防洪调度方式及汛限水位控制方法

2.1水库防洪调洪的方式

2.1.1固定泄量调洪方式

2.1.2防洪补偿调节

2.1.3错峰调洪方式

2.1.4保证大坝安全的调洪方式

2.2水库调洪计算的基本方法

2.2.1调洪计算的基本原理

2.2.2列表试算法简介

2.3水库汛限水位控制理论

2.3.1汛限水位静态法控制

2.3.2汛限水位动态法控制

第三章王快水库概况及其入库洪水预报精度分析

3.1流域及水库概况

3.1.1流域概况

3.1.2水库概况

3.2王快水库调度运行方式及其评价

3.2.1调度运行方式

3.2.2调度方式分析

3.3王快水库预报精度分析

3.3.1降雨预报精度

3.3.2洪水预报精度

3.4本章小结

第四章水库预报预蓄调度问题的研究

4.1方案拟定及预报值的概率分析

4.2预报预蓄风险损失分析

4.2.1设计洪水过程线

4.2.2调洪演算结果

4.2.3调整汛限水位的洪水淹没影响

4.2.4期望损失的估算

4.3预报预蓄的供水效益分析

4.3.1增加供水量计算

4.3.2供水价格的确定

4.3.3王快水库的供水效益分析

4.4王快水库的发电效益分析

4.4.1增加发电量计算

4.4.2电价的确定

4.4.3王快水库的发电效益

4.5王快水库预蓄调度方案综合评价

4.6本章小结

第五章水库预报预泄调度问题的研究

5.1预报预泄调度控制模型建立

5.1.1预报预泄调度方式

5.1.2评价指标体系

5.2王快水库调度成果表

5.2.1方案拟定

5.2.2 Monte-Carlo法

5.2.3基于洪水预报精度的预泄调度

5.2.4基于洪水预报等级的预泄调度

5.3指标权重

5.3.1指标权重理论

5.3.2目标权向量的确定

5.4方案模糊优选

5.4.1模糊优选模型

5.4.2预报预泄方案优选

5.5本章小结

第六章结语

参考文献

发表论文及参加科研状况说明

致谢