基于变点-模糊理论的龙滩水库汛期分期调度分析

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1、万方数据基于变点—模糊理·论·的龙滩水库爿U帆分期调度研究第一章绪论1．1研究目的中国的水问题十分突出，尤其是水资源短缺、干旱灾害以及与水相关的生态环境问题，已经成为社会经济发展的重要制约因素【11。面对日益严峻的缺水情势，水利部根据可持续发展的要求，并坚持以人为本的原则，提出了防洪抗旱的新思路，即：由“控制洪水”转变为“洪水管理”，由“单一抗旱”转变为“全面抗旱”。水库洪水资源化作为综合体现上述“两个转变”的主要工作形式之一，在增加水库蓄水量，提高水库工程综合效益方面发挥了重要作用，受到水利部和国家防办的高度重视[21。长期的水库调度

2、实践使人们认识到要确保水库及其下游的防洪安全，又要不失时机地多蓄水保证兴利用水，一个重要的课题是研究汛期的变化规律。由于受气候条件影响，水库流域洪水往往表现出季节性变化的特点，这为水库执行汛期分期调度提供了可能。水利科技工作者以此为切入点，积极探索水库汛期分期调度的办法和途径，以提高水库蓄水量并充分利用水库雨洪资源，从而在保障经济社会发展方面起到积极的推动作用。汛限水位是水库汛期允许兴利蓄水的上限水位。在水库运行中抵御潜在特大洪水发生的措施，通常是在汛期到来时将水位降低到固定的(或分期的)汛限水位。解决防洪与兴利矛盾的基本方法之一，是根

3、据洪水出现的时间和空间分布规律，确定分期设计洪水和水库的分期防洪库容，通过分期蓄水的方式逐步抬高汛限水位，使防洪与兴利库容尽可能结合，以最大限度地发挥水库的综合效益。目前我国在一些水库特别是多年调节水库的实际运用中，均采用了分期洪水调度的方式，经过实际运行证明这是提高水库蓄满率的有效方法【3】。2009年，湖北的三峡水库调度中心与设计单位进行了汛期分期调度方案的专题研究，因汛期防洪限制水位的调整，三峡的防洪效益得到显著提升。根据长江防汛抗旱指挥部的数据，2010年汛期防洪产生的直接经济效益达226．3亿元，当年发电量为843．7亿度，增

4、发电量40亿度14]。此外，通过执行汛期分期调度，天津的于桥水库年均增加兴利蓄水7020万m3【51，大连的碧流河水库从2005年到2012年共7年时间，累计增加蓄水5．2亿m3，从而带来了8580万元的直接经济效益[61。根据最新的统计结果，中国现有水库总数为87000多座，总库容达6000多亿m3[71。万方数据基于变点一模糊理论的龙滩水库汛期分期调度研究所以，研究水库汛期分期调度问题是国家经济社会发展的需要，其理论和技术具有很好的应用前景。我国《水利水电工程设计洪水计算规范》【8】第3．4条规定：当汛期洪水成因随气候变化特征具有显

5、著差异时，应根据水库运行调度需要，分析计算分期设计洪水。以汛期分期设计洪水过程作为防洪调度依据，是科学合理协调防洪与兴利矛盾、充分利用洪水资源，同时实现符合防洪标准要求和充分发挥水库经济效益这两个水库调度运行主要目标的最基本途径之一。龙滩水库位于广西壮族自治区天峨县境内，是根据经国务院批准的《珠江流域综合利用规划报告》和《珠江流域防洪规划》等文件确定的流域重要控制性防洪枢纽工程，是保证红水河梯级防洪安全的关键性工程，也是广西境内最大的水电工程。龙滩水库控制的流域面积占红水河流域的71．2％，总库容达162．1亿m3，对整个梯级效益的影响

6、很大。水库建于2001年，是一座以发电为主，兼顾防洪、灌溉、供水、旅游等综合利用的年调节水库。同时，红水河是珠江的主要支流，龙滩水库作为红水河的关键工程，它还承担着保证珠江下游枯水期压咸补淡和生态用水需要的任务，对三角洲地区供水安全具有十分重要的意义。因此，根据国家颁布的相关防洪标准，在满足水库防洪安全的前提下，合理抬高龙滩水库的防洪限制水位，有效增加水库蓄水，减少汛期弃水，提高水库蓄满率，增加水电站综合效益，是十分必要的。1-2研究动态1．2．1水库汛期分期研究由于水资源供需情况、人口密度和分布、地形特征以及水文气象特性的不同，对汛期

7、分期问题的研究在国内比较兴盛，而国外对这方面的理论却鲜有提及，只有少量关于洪水季节性规律的研究。Beurton等【9]通过对德国境内的481个水文测站的年最大洪水季节性分布进行聚类分析，认为可以将具有相似洪水规律的地区归类，并最终将德国版图划分为三个洪水分区：A区为德国的西部和中部地区，该区域具有明显的冬季洪水特征；B区为德国北部和东部及连接区域，该区发生春季和夏季洪水的比率均高于A区；C区位于德国南部，这个区域主要发生的是夏季洪水。Cunderlik等【10，11’认为在当代水文与水资源管理中，对洪水季节性规律的研究是非常必要且实用的

8、，但是传统的通过数理统计划分汛期的方法容易受主观影响，针对传统方法的可靠性问题，提出了矢量统计法和相对频率法，并采用年最大值取样和超定量取样两种取样方法对英国洪水的季节性，万方数据广西大掌硕士掌位论文基于竞