太平水库汛期分期及汛限水位动态控制研究

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文太平水库汛期分期及汛限水位动态控制研究摘要目前，吕梁市水资源供需矛盾随着国民经济的增长越来越突出，不考虑新建防洪工程，在满足水库防洪安全的前提下，适当抬高水库汛限水位，增加兴利库容，是解决吕梁市水资源短缺的有效途径之一，论文围绕汛限水位的相关问题，从设计洪水复核、汛期分期、推求设计洪水、确定汛限水位、分析降雨预报的可利用性以及水库防洪风险等方面展开研究。主要研究内容如下：（1）山西省于2011年编制了新的《山西省水文计算手册》，本文采用新《手册》中的流域模型法对太平水库进行设计洪水复核，结果表明，流域模型法的计算结果比原设计洪水结果低5%～10%，该结果为

2、抬高汛限水位提供了可能。（2）目前太平水库汛期并未分期，采用全汛期单一汛限水位进行调度，这样便会导致水库在大部分时间处于超防洪标准状态，大量兴利库容被浪费。因此，本文从定性与定量两个方面入手，采用成因分析法、数理统计法、Fisher最优分割法和分形理论法对水库进行了分期，并总结了各方法的优缺点，最终得出分期结果为：前汛期为6月1日～6月30日；主汛期为7月1日～8月31日；后汛期为9月1日～9月30日。（3）在分期的基础上，阐述了各种分期取样方法，并总结其优缺点，结合太平水库的实际情况，采用分期年最大值法进行取样，接下来讨论了分期防洪标准与年防洪标准的关系，提出了适合太平水库的分期防洪

3、标准的计算方法，即分期防洪标准为年防洪标准的3倍，据此推求出各分期设计洪水。（4）根据分期设计洪水确定汛限水位，前汛期与主汛期保持原汛限水I太原理工大学硕士研究生学位论文位121.2m不变，重点对后汛期进行调洪计算，最终确定后汛期汛限水位可抬高到122.8m。并据此提出水库调度原则。（5）对气象台降雨预报与水库实测降雨量进行精度分析，结果表明，无雨、小雨及中雨预报可以利用，并根据预蓄预泄法计算出汛限水位动态控制的上限值为123.5m，并据此提出水库汛限水位动态控制的调度方法。（6）计算抬高汛限水位以及降雨预报发生漏报的风险。将汛期分期的风险用水库实施汛期分期调度后在各汛期内所发生的洪水

4、最高洪水位超过原设计洪水位的事件来表示，并据此建立计算模型，采用数值逼近法计算得出汛限水位抬高到122.8m的风险为0.0041%，小于水库的校核标准0.33%。将降雨预报发生漏报的风险用漏报后所能抗御的洪水的频率来表示，经过计算，无雨预报发生漏报的风险为0.002277%，小雨预报发生漏报的风险为0.004871%，中雨预报发生漏报的风险为0.003841%，均小于水库的校核标准0.33%。关键词：太平水库，汛期分期，分期设计洪水，动态控制，风险分析II太原理工大学硕士研究生学位论文THESTUDYONFLOODSEASONDIVISIONANDFLOODLIMITLEVELDYNA

5、MICCONTROLOFTAIPINGRESERVOIRABSTRACTAsthegrowthofthenationaleconomy,thecontradictionbetweensupplyanddemandofwaterresourcesbecomemoreandmoreprominentinLvliangcitynowadays,takenoaccountofnewfloodcontrolproject,Onthepremiseofmeetthereservoir’sfloodcontrolsafety,raisingthefloodlimitlevelappropriatel

6、yandincreasingthereservoir’sutilizablecapacityisoneoftheeffectivewaystosolvethewatershortagesinLvliangcity.Thispaperaroundtherelevantissuesoffloodlimitlevel,andstarttheresearchfromtheaspectsofre-checkingdesignflood,floodseasondivision,ascertainingthedesignflood,determiningfloodlimitlevel,analyzi

7、ngtheavailabilityofrainfallforecastandtheriskofreservoir.Themainresearchcontentsareasfollows.(1)ShanxiProvinceformulatedthenewin2011,thispaperadoptsthenewmethodtore-checkthedesignf