梯级水库对洪水特性的影响研究.pdf

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1、第41卷第10期人民长江Vo】．41．No．102010年5月YangtzeRiverMay，2010文章编号：1001—4179(2010)l0—0048一O4梯级水库对洪水特性的影响研究郭倩，武学毅2，姚伟涛，闰峰(1．北京工业大学建筑工程学院，北京100022；2．中国水利水电科学研究院，北京100038)摘要：在水情预报精度较低时，为了利用水库洪水特性给水库洪水调度提供依据，在统计多年实测洪水资料的基础上，分别对不同洪峰流量和洪量的关系以及最大洪峰流量和洪量的关系进行一元线性回归拟合。同时，用指数函数对洪峰流量和传播时

2、间的关系进行拟合，从峰量关系和洪水传播时间两方面研究梯级水库对洪水特性的影响。工程实例验证表明，从上述两方面研究水库洪水特性可行、正确，可为水库洪水特性研究提供一种思路和方法。关键词：梯级水库；洪水特性；峰量关系；洪水传播时间；乌江中图法分类号：TV122文献标志码：A为应对日益严重的水资源危机，应尽可能实现流乌江流域为降水补给河流，洪水主要由暴雨形成。域洪水资源化，学术界正在对动态汛限水位线进行广降雨集中在5～10月，暴雨集中在6，7月。洪水呈现泛的研究¨。水库来水条件(气象预报、降雨预报、汇流迅速、涨落快、峰型尖瘦、洪量集

3、中的特点。一次产汇流计算)是水库动态调度的前提，若预报精度不洪水过程以3d洪量为主，3d洪量占7d洪量的65％高或无预报时，需对以往实测洪水资料进行统计分析，左右。确定水库峰量关系、水库问洪水传播时间，为水库调度2水库峰量关系研究提供科学、合理的依据。本文以乌江下游构皮滩水库、思林水库、沙沱水库对水库峰量关系的研究，应采取横纵两种研究思为研究对象，针对梯级水库特点，在分析其历史实测水路。横向：对于同一洪量，研究年最大洪峰流量、年最文资料的基础上，研究梯级水库问的峰量关系和洪水大和最小洪水洪峰流量、全年洪峰流量与之对应的关传播时

4、间，为水库洪水特性研究提供一种思路和方法。系；纵向：对于同一洪峰流量，研究与其对应的i，3，7d洪量问关系，并采用最小二乘法进行一元线性回归拟l流域水文特性A[4]口O乌江是长江上游南岸最大的一条支流，全长10372．1不同洪峰流量与洪量关系研究km，流域面积为87920km。乌江中上游暴雨持续时根据以往惯例，分析洪水峰量关系时，多采用年最间多在1～2d内，除下游涪陵一带外，乌江流域1d最大洪峰流量与对应洪量进行分析。拟合结果见表1，大暴雨沿干流向下逐渐增多。5～1O月，暴雨持续时各拟合直线的相关系数见表2。间和量级均占全年9

5、0％左右。面积广、强度大的暴雨以构皮滩水库洪峰流量与洪量拟合函数为例，将多发生在6月上旬至7月中旬。秋季受冷峰低槽和两拟合曲线绘于图1～3中。高切变天气的影响，9，10月常出现暴雨，但暴雨强度从表1可以看出，对于同一水库，采用不同洪峰流和量级均不及夏季大。此外，乌江上游地区发生秋季量与洪量进行拟合，拟合直线的斜率基本相同，说明用暴雨的次数常多于中下游地区。年最大洪峰流量与对应洪量推求峰量关系曲线具有代收稿日期：2010—02—09；修回日期：2010—04—12作者简介：郭倩，女，硕士研究生，主要从事水文与水资源研究。E—ma

6、il：guoqian一1004@163．corn第10期郭倩，等：梯级水库对洪水特性的影响研究49表性。从表2可以看出各拟合直线相关系数均较大，方程的相关系数列于表4。直线与原始数据点拟合较好。表1梯级水库不同洪峰流量一洪量关系拟合方程注：①代表洪峰流量，单位：nl／s；Y代表洪量，单位：亿m；②年最大洪水洪峰流量取实测洪水序列年中，每年所有洪水中洪峰最大值；③年最大和最小洪水洪峰流量取实测洪水序列年中，每年所有洪水图2年最大和最小洪水洪峰流量与1d洪量拟合直线中洪峰最大和最小的值；④全年洪峰流量取实测洪水序列年中，所有洪水洪

7、峰值。从图1～3可以看出，年最小洪峰及较小洪峰数据点都集中在拟合直线下部，对拟合直线影响较小。用＼删年最大洪峰流量与洪4量2拟合0的8直线6可应4用2于推0求不同洪峰下的洪量。2．2年最大洪峰流量与l，3，7d洪量关系在我国，1，3，7d暴雨是一次暴雨的核心部位，故采用最小二乘法研究洪峰流量与3种历时洪量的关系，拟合出结果见表3。图3全年洪峰流量与1d洪量拟合直线表3梯级水库最大洪峰流量一洪量关系拟合方程表4梯级水库最大洪峰流量一洪量关系函数相关系数图1年最大洪峰流量与1d洪量拟合直线表2梯级水库不同洪峰流量一洪量关系函数相关

8、系数从表4看出，各水库年最大洪峰流量与对应1，3，7d洪量拟合函数线性相关系数逐步减小，函数相关性有所降低。这是因为，对于1d洪量，历时较短，洪量大小主要受洪峰流量影响，随历时增长，较小洪峰对从表3看出，对于同一水库的峰量关系函数，在某洪量影响逐步加大，单用最大洪峰流量进行拟