红山水库汛期分期及汛限水位探讨

红山水库是座大型水库，设计总库容２５．６亿ｍ＾３，至今已运行了３８ａ，水库已产生了严重的淤积，现有库容１６．８亿ｍ＾３，其特征值已发生了很大变化，综合效益得不到充分的发挥、就水库汛期分用汛期水位确定进行了探讨，提出了新的汛期分期和汛期水位，据此，对洪水进行科学的调度，能充分发挥水库的防洪和兴利作用。     

水库汛期分期及分期汛限水位研究综述

利用分期汛限水位进行分期水库调度是同时满足防洪要求和水资源利用需求的有效手段,而汛期分期决定了分期汛限水位的合理性.因此,分期水库调度的两个关键问题是:汛期分期的划分;分期汛限水位的确定.本文就水库汛期分期的划分方法及分期汛限水位的确定方法进行阐述.阐述国内水库汛期分期和分期汛限水位的发展历程,总结其方法并进行了对比,并得出对其成果的看法和展望,以便使水利工作者在今后确定汛期分期和确定分期汛限水位的工作更高效.     

沙河水库汛期分期的分析和汛限水位的确定

分析沙河水库流域降雨在时程上的分布规律,阐述沙河水库运用模糊数学进行汛期划分和汛限水位确定的可行性和必要性,并对沙河水库的汛期划分和汛限水位进行了计算和确定。表2个。     

大桥水库汛限水位分期控制研究

本文对大桥水库汛限水位分期控制方案进行了研究。首先,结合大桥水库调度运行特性,对水库所在流域的洪水成因变化、降雨时间分布和洪水发生时间分布等特征进行了分析,偏安全考虑确定汛期分期方案为:6月1日至9月15日为主汛期、9月16日至9月30日为后汛期。其次,采用频率分析法推求了大桥水库的分期设计洪水成果,结果表明,大桥水库后汛期设计洪水与年最大设计洪水相比量级较小,进行汛期分期调度既是必要的,也是可能的。最后,基于大桥水库分期设计洪水成果,经调洪计算分析最终推荐大桥水库汛限水位分期控制方案为主汛期2 018.00 m、后汛期2 019.00m,此方案有利于拦蓄汛末洪水资源,减少弃水量,增加水库综合效益,并可为大桥水库汛限水位动态控制提供依据。     

于桥水库多级汛限水位研究

汛限水位是综合利用水库运行和调度的重要参数之一,汛限水位设置目的是协调水库运行管理中防洪与兴利之间的矛盾。从模糊理论讲,汛限水位在水库中应是一段连续的“抛物线型”水位值,而不是某一特定的固定值,是一个模糊概念。于桥水库是一座综合利用的大型水库,整个汛期采用一个固定汛限水位,蓄水量往往达不到兴利要求。为此,采用汛期描述的模糊集理论,把于桥水库汛期划分为汛前期、汛前过渡期、主汛期、汛后过渡期和汛后期,并确定了不同时节水库的汛限水位。这有利于拦蓄汛末雨洪资源,增加水库蓄水量,减少弃水量。     

水库汛期模糊划分及其分期汛限水位的确定

根据模糊集合理论,利用水库汛期水文统计信息拟合汛期模糊隶属函数参数,计算汛期各时期的相对隶属度及相应的防洪库容,据此确定水库汛期各个时期的汛限水位.实例计算结果表明,水库汛末汛限水位最高可比原来提高2.4m,增加兴利库容9 000万m3.     

金沙江下游梯级水库汛期运行水位协同浮动调度研究

为验证梯级水库汛期运行水位协同浮动调度模型方法的合理性与普适性,在金沙江流域开展实例分析。首先考虑洪水预见期变化,应用动态多目标算法高效求解调度模型;然后评价汛期运行水位协同浮动调度的风险与效益;最后推求乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝水库的汛期运行水位协同浮动关系。研究结果表明：相比年汛限水位静态控制调度方案,梯级水库汛期运行水位协同浮动调度方案在不增加防洪风险前提下,各水库汛期运行水位均可适当抬升,汛期多年平均发电量和电站弃水减少量的最高值(改善率)可达1071亿kWh(11.1%)和649亿m³(14.3%),有效提高了洪水资源利用水平,综合效益巨大。     

汛限水位分期与动态控制在水库调度中的应用

通过汛期水位分期和汛限水位动态控制在水库洪水调度中的应用,使某水库在2010年安全防洪度汛,取得了一定的经济效益、社会效益,既保障了下游防洪安全,又完成了兴利蓄水目标。     

乌拉泊水库汛期汛限水位调整可行性研究

乌拉泊水库自建库以来都是采用的固定时间,分期控制的汛限水位,无论来洪与不来洪都保持不变,引起供水与防洪和抗旱的矛盾,洪水资源没有得到充分利用.应用水情自报系统,结合水库以往的洪水调洪演算资料和水文气象的实时预报进行分析研究,认为调整水库的汛期汛限水位,可最大限度地利用洪水资源,提高供水能力.     

金沙江下游梯级水库配合三峡水库联合防洪调度效果分析

为分析金沙江下游梯级水库配合三峡水库的联合防洪调度效果,运用2种补偿调度方式对长江中下游防洪的情况进行研究.分别选取1954年和1998年为典型洪水年,对不同频率下的设计洪水进行联合防洪调度演算.结果表明:金沙江梯级配合三峡水库联合防洪不仅能保障长江上游干流川江河段及荆江河段的防洪安全,而且能进一步提高三峡水库的防洪能力.与对荆江河段防洪的补偿调度方式相比,兼顾城陵矶地区的防洪补偿调度方式能进一步减少城陵矶地区的分洪量,在有金沙江梯级配合三峡水库运用时能较大程度地保证荆江河段行洪安全.     

基于改进模糊集分析法的汛期分期

传统的模糊集分析法进行汛期分期过程中,在汛期区间与阈值的确定方面存在主观性较强的问题,同时该方法只能考虑单一的因素,针对这些问题提出改进模糊集分析法。使用变异系数法计算指标权重,用每个旬的所有指标加权组合成为一个综合指标,以代替原来的单一指标;使用模糊集合分析法计算隶属度,划分汛期与非汛期,最后在汛期区间内,使用均值变点分析法寻找变点,并以此进行汛期分期。改进的模糊集分析法的分期结果与数理统计法、传统模糊集合分析法的汛期分期结果大体一致,说明提出的改进模糊集分析法适用性强。     

清江水布垭和隔河岩梯级水库防洪库容互补关系研究

采用同频率组成法和最可能组成法推求隔河岩水库的洪水地区组成,基于不降低设计防洪标准的原则推求了水布垭和隔河岩梯级水库防洪库容互补关系。结果表明,采用同频率组成和最可能组成方法,推求隔河岩水库设计洪水地区组成合理可行;当清江流域发生20~200年一遇洪水时,水布垭-隔河岩水库防洪库容具有近似线性互补关系,折算系数均值为0.63,其他重现期洪水的折算系数为1;不同典型年和设计频率对防洪库容折算系数的影响较小;在确保预留总防洪库容不少于10亿m³前提下,实现隔河岩水库汛期运行水位动态控制,与原设计各预留5亿m³方案相比,清江梯级电站年均汛期可增发电量9100万kW·h(+5.1%)。     

金沙江下游梯级与三峡水库防洪库容互补等效关系研究

长江上游干支流梯级水库和三峡水库均承担着长江中下游的防洪任务,其防洪库容具有一定的互补等效性。本文采用典型年法和最可能地区组成法推求了三峡水库的洪水地区组成,基于不降低原设计防洪标准的原则,探讨了五个典型年和三种设计频率情况下,金沙江下游梯级和三峡水库防洪库容的互补等效关系。结果表明：(1)五个典型年能够反映三峡水库发生大洪水的地区组成规律,金沙江下游梯级和三峡水库防洪库容互补等效关系近似为线性关系。(2)同种典型年和设计频率下金沙江下游四座水库的互补等效系数值近似等同,主要受三峡水库典型年的洪水地区组成影响;当预测洪水主要来源于金沙江(或嘉陵江及未控区间)流域时,等效系数取0.8(或0.5)。(3)通过洪水预报和等效关系动态运用三峡水库防洪库容,在不增加防洪风险的前提下,三峡水库年均汛期可增发电量41.4亿kW·h(+9.86%)。     

浙江省传统汛期分期合理性分析

 根据气象学相关研究成果,利用等值线技术,结合下垫面条件,分析浙江省暴雨集中典型区域,在此基础上利用概率分析手段,以典型暴雨区域为例,分析浙江省传统汛期分期的合理性,对典型暴雨区域汛期重新分期,为调整汛期分期提供理论依据,特别对提高大中型水库洪水资源利用率,缓解用水供需矛盾有着积极意义。     

梯级水库建设背景下金沙江上游水沙变化特性

金沙江上游水能资源丰富,规划开发13个梯级电站,河道水文泥沙情势及其变化对电站建设、调度运行有重要的影响。以金沙江上游岗拖、巴塘和石鼓水文站1971—2020年实测水文泥沙资料为基础,分析了近50 a金沙江上游水沙变化特性。结果表明：金沙江上游年际径流量和输沙量均呈现一定的增加趋势,且输沙量增幅较径流量明显偏大,水沙相关关系和双累积曲线关系都在发生变化;年内汛期径流量占比较为稳定,输沙汛期集中的现象更为明显,受2018年白格大型滑坡事件的影响,2011—2020年的10、11月份输沙量占比较以往有所提高;导致金沙江上游水沙变化的主要因素有降雨变化、大型滑坡事件和人类活动等,2018年的白格滑坡和堰塞湖事件导致该年和2020大水年输沙量较近50 a均值偏大91.7%～148%。     

金沙江下游梯级水库淤积及其对三峡水库影响研究

2012年以来,金沙江下游向家坝水电站、溪洛渡水电站相继蓄水运用,拦截了金沙江下游泥沙。为了解梯级水库泥沙淤积情况及其拦沙作用对下游三峡水库的影响,基于大量水沙、固定断面观测资料,采用输沙法和地形法,计算分析了向家坝水电站、溪洛渡水电站2库自运用以来的库区泥沙淤积量及分布特征,研究了梯级水库拦沙作用对三峡水库的影响。结果表明:向家坝、溪洛渡库区泥沙淤积量较小,金沙江下游梯级拦沙使得三峡入库沙量及库尾重点河段淤积强度均减小。研究成果对梯级水库运行、三峡水库运行及调度方式优化具有十分重要的意义。     

多沙河流水库汛限水位动态控制运用与水库排沙问题研究

柳河是我国北方地区最为严重的多沙河流,本文通过对柳河多年水文泥沙特性和库区冲淤特性以及水库壹水排沙特性的分析与研究,提出了基于洪水预报和暴雨径流预报的汛限水位动态控制运用方案,有效的解决了水库蓄水与排沙问题,为洪水资源安全利用提供了技术保障,同时也对水库汛限水位动态控制运用进行了效益分析和风险分析.     

水库汛限水位动态控制的应用

汛限水位动态控制是实现洪水资源化的重要措施之一,需要理论的创新、技术的支撑和实践的探索。岩滩水电站深入开展水库汛期水位动态控制调度运行的研究与实践,在保证安全的前提下,水库兴利效益和社会效益显著。