夹河子水库洪水资源化调度-研究

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1、夹河子水库洪水姿源化调度研究1．1研究背景第一章绪论我国是一个洪水灾害频发的国家，又是一个水资源严重短缺的国家，人均水资源量仅为世界人均水资源量的1／4，时空分布也很不均匀，尤其新疆等地，水资源严重不足，水资源不足已经成为制约国民经济和社会发展的重要因素。另外洪水的危害越来越大，造成的损失也有增大的趋势。洪水灾害与水资源短缺已经成为国家经济发展的瓶颈问题。如何有效地发挥已有工程的作用，妥善处理资源利用和防洪减灾的矛盾成为现代洪水管理的重要问题。基于洪水资源的利害双重特性以及我国洪水控制向洪水管理上观念的

2、转变【l】，从2001年，水利部和国家防办本着提高水库蓄水能力、雨洪利用率和区域水资源承载能力，以实现水库更好地为国家经济建设服务的宗旨，组织水利有关部门、高校和科研院所陆续开展了水库汛限水位设计与运用基础理论研究和12座大型水库试点研究工作【2卅，2005年底，项目完成了全部四个基础理论研究课题、12座试点水库的研究工作。目前，全国各级水库管理和防汛部门都在结合各自水库和流域特点，加大科研力度开展汛限水位设计和运用研究，发现问题、解决问题。新疆建设兵团管辖着113座大、中型水库，水库多以灌溉为主，部分

3、水库担负重要防洪任务。随着工农业经济的发展，人口的增多，用水需求全面提升，本就不充裕的水资源显得更加匮乏，且基于传统的防洪理念，水库汛期产生大量的弃水，汛后又无水可蓄，致使汛期过后的枯水期供水困难，严重削弱了水库的兴利调节功能，甚至影响到人民生活和正常的经济秩序。充分利用洪水资源，寻求科学合理的水库汛期运用方式，处理防洪与供水的矛盾，最大限度发挥水库蓄水兴利效益十分必要。洪水资源化调度研究已被列入兵团水利局“十一五”期间重点解决的问题之一【5】。1．2问题的提出及对策作为我国西部干旱地区具有典型代表意义

4、的内陆河流域，新疆玛纳斯河流域拥有地处天山北坡经济带中心的国内大型先进灌区，夹河子水库是玛纳斯河中游山前平原地区的一座大(II)型拦河式水库(水库位置如图1．1)，是一座以灌溉为主，并担负重要防洪任务的大型调节水库，具有灌溉，防洪综合效益，控制下野地、莫索湾两大灌区，灌溉面积200多万亩，是新疆重要粮、棉、糖生产基地。然而，由于径流年内分配极不平衡，夏秋季汛期易发生突发性的大洪水，为保大坝安全，水库设计汛限水位旨在防御小概率洪水腾出较大的防洪库容而将汛限水位定的很低，临汛时大量弃水，遇枯水年时，导致汛中

5、和汛末用水高峰期无水可用的局面，严重制约了水库的兴利调节功能。基于在国民经济发展中的重要地位和洪水资源利用问题的较强代表性，夹河子水库2006年被夹；目于水＆洪水女**月度研究列入兵团洪水资源化调度研究试点图卜1夹河子水库所在流域位置示意图Fi91-lJiahezireservoirlocationontheriverbasinsketchmap水阼具有洪水资源化能力，优化水库防洪参数和规则进行水』车洪水资源化调度是种直接、经济的非工程措施，可高教地利用雨洪资源，变汛期水为非汛期水。水库洪水资源化调度研

6、究核心内容[6”就是汛限水位设汁，在确保水库安全的日口提下，合理地利用重叠库容，缓解水资源供需矛盾，提高水库综台利用效益，主要包括分期汛胀水位和汛限水位动态控制研究。121传统汛限水位存在的问题与解决对策传统的汛限水位是一个固定的特征值，在水库汛期运用过程中，传统的汛限水位往往会导致一些问题¨J。(1)过多的考虑了小概率洪水事件。例如，部分北方水库汛期水位控制在汛阻水伉附近，可能过多地考虑了小概率洪水事件．减小了汛期的兴利效益，并可能导致汛期末水库“蓄不满”现象。这种只足考虑了小概率洪水事件却不予以考虑

7、T旱风险给水库兴利功能带来的极大困难，事实上，我国北方地区和西北干旱区缺水问题己严重影响了人民生活和工农业的发展，而综合洪水风险与干旱风险，可更全面的设计、决策和评价夹河子水库洪水资源化调度研究水库汛限水位。因此，在汛限水位研究中，可采用风险分析的方法，科学的权衡防洪～兴利之间的矛盾，合理的确定汛限水位值。Wubs等【9】将防洪损失经济化，与调整汛限水位所获得的效益相比较，从期望上得到相对合理的汛限水位。(2)设计洪水一般采用年最大值取样【10-12】。洪水一般在汛期内也表现有较大的季节性，不同时期发生

8、洪水的量级、概率不相同。采用单一的汛限水位，是假定汛期内各日都可能发生超标准的设计洪水，往往造成资源的浪费，还可能不利于汛末的蓄水。因此，可以在不同的时期应用不同的汛限水位，这就是分期汛限水位设计理念。(3)未能利用短期气象、水文预报信息。目前，短期天气预报、定量降水预报已经达到了可利用的程度，水情自动测报和水库洪水调度系统软件的推广【l引，大大提高了水文预报的精度与预见期。利用这些技术、信息，可提前决策水库调度，为科学防洪提供决策支持，如