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1、白云水电站实时洪水预报调度系统研究湖南省水文水资源勘测局二○○四年十月目录第一章综述11.1问题的提出11.2研究进展41.3本文研究的主要内容8第二章白云水电站洪水预报模型和方法92.1流域地理特性及基本情况92.2水文气象特征102.3新安江三水源模型原理与流程图112.4新安江模型结构132.4.1土壤水分蒸散发的计算132.4.2产流计算152.4.3水源划分和汇流计算16第三章模型参数的优选率定方法193.1Rosenbrock方法193.3目标函数与参数优化准则23第四章白云水电站实时洪水预报模型264.1雨量遥测站点的选择264.2子单元的划分264.3模型参数调试274.4实时
2、校正模型304.5预报流程32第五章白云水电站防洪调度模型345.1白云水电站防洪调度系统345.1.1防洪调度的特点345.1.2多目标方法选择355.2水库实时洪水调度流程365.3方案生成模式385.3.1防洪优化调度模式385.3.2水位控制模式415.3.3出库控制模式445.3.4指令控制模式46第六章结束语47第一节本文取得的主要成果47第二节研究展望48白云水电站实时洪水预报调度系统研究第一章综述1.1问题的提出水是人类赖以生存的最重要的物质之一。江河洪水与人类生产、生活息息相关。全世界每年因洪灾造成的经济损失占各种自然灾害之首。尤其是当今,随着经济的发展,对自然资源的破坏,导
3、致洪水频繁发生,给我们国家带来了不可估量的损失。洪水灾害的防治,工程措施的作用是最重要的,必不可少的。建国四十余年来,全国水利工程措施在防御自然灾害方面的作用,功不可没,但也暴露出一些问题。防洪水利工程,最主要的是水库和堤围两大类。一股东库工程的设计标准最高,在防洪中是要求在确保其本身的安全前提下最大程度地发挥防洪作用。而江河堤图,其工程的设计标准远低于水库,而且同一江河的堤面,其设计标准也经常差别很大。一般在重要城镇、重点厂矿附近的江堤,设计标准要高些,可达50年或百年一遇设计标准,一般地区或农村地区,设计标准就较低,如20年或10年一遇,低的局部地区可能不足5年一遇。因此,对于局部地区来说
4、,由于水利工程措施设计标准高,抗御灾害的能力强,—51—但对于整体而言,抗御洪灾的能力常是很弱的。而对于洪水灾害,有很强的时空变化。发生特大洪水导致洪灾的往往是局部地区,如果普遍提高工程措施的设计标准,不仅投入资金巨大,而且使用率低,发挥的效益不佳,这也是为什么水利工程标准不普遍提高的最主要原因之一。洪灾的局部性和水利工程措施的非灵活性,这是单一水利工程措施防洪的一对矛盾。加强非工程防灾措施的研究,实行工程与非工程措施相结合的防灾方案,常可以缓解上述矛盾,提高防洪效益。1981年7月和9月间,长江上游和黄河上游相继发生罕见大洪水,由于水文预报及时、正确,使正在施工的长江葛洲坝水利枢纽工程和黄河
5、龙羊峡水电工程都安全渡汛,重庆市22万居民事前安全转移。1995年7月初,湖南省发生了一次仅次于1954年型的特大洪水,这次洪水使流水干流浦市、桃源、常德:资水干流桃江、益阳,西南洞庭湖部分站以及湘水、玩水部分一级支流近20个站出现了1949年以来最高洪水位,有些是20世纪以来最大洪水,造成严重洪涝灾害。由于水文情报预报准确、及时,减少直接经济损失5亿元以上,减少间接经济损失12亿元以上。例如,5月31日凌晨3点,永顺水文站根据上游的雨水情预报,猛洞河将发生比"93.79F更大的洪水(猛洞河"93.7洪水几乎给永顺县造成毁灭性的灾难),县政府在凌晨4—51—点便开始部署抗洪抢险工作。马鞍山电站
6、开始错峰泄洪,县城居民开始疏散,为防汛抢险争取了时间,为永顺县减少直接经济损失1.6亿元,减少间接损失不可估量。研制洪水预报系统,可以提早预报洪水,科学调度,大大减少洪灾损失;水情预报准确,水库可以及时大胆蓄水,充分发挥工程措施的作用,增加兴利效益。1993年沂沫河流域根据及时的洪水预报实施库河洪水错峰调度以及水库预蓄预泄调度,许家崖水库8月7日最大入库流量3500立方米每秒,相应出库7立方米每秒,削减洪峰99.8%,拦蓄洪水近1亿立方米:沂沐临沂站8月5日18时实测洪峰8100立方米每秒,若没有及时、准确的洪水预报及水库的调蓄,其还原流量将达12800立方米每秒,削减洪峰37%,为临沂的洪涝
7、灾害损失减少20亿元。福建省漳州市南一水库由于采用先进的洪水预报调度系统,汛期中多次为下游削减洪峰流量,并提高水库蓄水量,产生了较大的经济效益和社会效益。其中9910次洪水与历史相似的9006次台风洪水相比,减少直接经济损失近亿元,借助及时准确的洪水预报调度系统,汛末多蓄水1800万立方米,增加发电效益60万元,充分发挥了水库的防洪效益。水库防洪,要发挥最大的效益需要科学调度和决策,而可靠的实时洪
