北大港水库蓄水及洪水实时调度研究

摘要

天津市洪涝灾害频繁，同时，南部地区严重缺水，为了统筹解决这两个问题提出天津市洪水资源化。天津市南系河网洪水资源化的实现主要有两种途径：一、当南系逢丰水年时，将南系洪水存蓄到北大港水库以达到汛期洪水非汛期使用的目的。二、当南系逢枯水年而北系逢丰水年时，将北系洪水南调入北大港水库，从而实现雨洪资源的高效利用。 本文应用一维河网非恒定流模型对天津市南系蓄水和洪水调度进行数值模拟。模拟的工况包括：五年一遇洪水、十年一遇洪水、二十年一遇洪水和五十年一遇洪水。计算得到各工况下北大港水库的蓄水量、蓄水过程和南系洪水的实时调度方式。 应用一维河网非恒定流模型进行北水南调西线调水数值模拟。模拟工况包括：调水流量Q=30m3/s和Q=50m3/s。计算结果为两工况下姚塘子扬水站的扬水过程和北大港水库的蓄水量和蓄水过程。 南系蓄水和洪水调度数值模拟中，考虑了海河横贯天津市区的特殊地理位置，只有二十年一遇洪水和五十年一遇洪水工况海河才参与泄洪，借以冲刷海河河道并分担独流减河的泄洪压力。本文在进行洪水调度过程中亦考虑了天津市设计洪水、中小洪水调度方案，提出海河西河闸、二道闸和防潮闸的较优联合调度方式，并将海河最终水位控制在合理范围，避免了海水上溯。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1课题提出的背景

1.2课题的研究意义

1.3洪水资源化的主要途径

1.4我国洪水资源化的实践与成效

1.5本文的主要工作

1.6小结

第二章基本资料

2.1自然地理

2.2气象

2.3河流水系

2.4水闸

2.5水库

2.6扬水站

2.7小结

第三章一维河网非恒定流模型

3.1模型的基本方程及定解条件

3.2河网汊点计算原理

3.3圣维南方程组的差分格式

3.4非恒定流河网计算的求解方法

3.5小结

第四章河网模型验证

4.1设计条件验证

4.2校核条件验证

4.3小结

第五章南系蓄水和洪水调度数值模拟

5.1五年一遇洪水

5.2十年一遇洪水

5.3二十年一遇洪水

5.4五十年一遇洪水

5.5小结

第六章北水南调西线调水数值模拟

6.1天津市水资源分布特点

6.2天津市水资源开发利用情况

6.3北水南调的必要性和可行性

6.4西线调水数值模拟

6.5小结

第七章结论与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

参加科研及发表论文

致谢