双塔水库汛限水位动态控制可行性研究

发布时间：2017-10-10 02:28

  本文关键词：双塔水库汛限水位动态控制可行性研究

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【摘要】：我国特殊的地理位置及水资源特征,决定了洪涝灾害频发,干旱缺水,水资源矛盾突出,在西部内陆河流域表现更为显著。“洪水资源化”、2005年的《水库汛限水位动态控制试点工作意见》及2011年的中央一号文件等一系列举措有力推进了“汛限水位动态控制”的研究及应用。本文以干旱少雨、蒸发强烈的甘肃省最大农业灌溉水库——双塔水库为研究对象,在系统阐述、总结汛限水位动态控制的基础上对双塔水库实施汛限水位动态控制可行性进行研究。汛限水位作为协调防洪和兴利关系的关键,如何在确保防洪安全的基础上,实现水库汛限水位的动态控制对最大限度地发挥水库兴利效益具有重要现实意义。利用双塔水库历史水文信息以及当前先进的流域自动化管理信息系统,对水库汛期进行科学、合理、可行的划分,依据现行的汛限水位动态控制理论,针对性的确定汛限水位上下限值,进而达到充分高效利用有限的洪水资源,发挥水库综合调度功能,减少(或减轻)水库淤积,为下游流域生态保护、灌区灌溉提供资源保障,确保流域生态环境、农业生产的可持续发展,有效解决灌区水资源供需矛盾的目的。本文通过向双塔水库、昌马水库、潘家庄水文站、昌马堡水文站、双塔堡水文站、甘肃省水利水电勘测设计研究院等单位征集相关工程、水文、气象资料,充分考究其所处流域气候特征、水文特征、管理现状,对双塔水库防洪设计标准进行洪水安全复核,采取多方法对水库汛期进行重新分析划分,确定汛限水位动态控制域,采用“预蓄预泄”法进行水库汛限水位动态控制研究,对实施该方案的风险进行识别、分析,同时结合工程实际、水库管理经验、科学调度,为双塔水库试行汛限水位动态控制提供合理依据。双塔水库通过实行汛限水位动态控制和科学调度,既能有力保证灌区46万亩耕地的正常夏灌,而且在不影响下游生态用水的供给的前提下较好发挥河道生态功能,增加双塔水电站的水利发电效益,在减少水库库容空置时限的同时拉动水库库区生态旅游资源开发及水库渔业养殖,提升双塔水库洪水资源利用率,提高水资源经济、生态价值,充分发挥水库工程综合效益,低水头排洪、排沙有效降低水库淤积速度,延长水库寿命。
【关键词】：双塔水库 汛限水位 动态控制 洪水复核 风险分析
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV697.13
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 引言9-13
• 1.1 水资源9
• 1.2 洪水资源利用9-10
• 1.3 水库调度10
• 1.4 汛限水位动态控制国内外发展概况10-13
• 第2章 工程背景13-20
• 2.1 流域背景13
• 2.2 气象特征13-14
• 2.3 水文测站及基本资料14-15
• 2.4 上游昌马水库概况及运行方式15-16
• 2.5 双塔水库背景16-20
• 2.5.1 概况16-18
• 2.5.2 存在问题18-20
• 第3章 论文研究意义及内容20-23
• 3.1 汛限水位动态控制研究意义20-21
• 3.2 双塔水库汛限水位动态控制现实意义21
• 3.3 本论文主要研究内容21-22
• 3.3.1 水库现状防洪标准复核21
• 3.3.2 汛期划分及汛限水位推求21-22
• 3.3.3 水库汛限水位动态控制22
• 3.3.4 水库汛限水位动态控制的风险分析22
• 3.4 成果及展望22-23
• 第4章 水库汛限水位动态控制理论23-33
• 4.1 汛期分期理论23
• 4.2 水库汛限水位动态控制的属性23-24
• 4.3 汛限水位动态控制的理念与假定24-25
• 4.4 汛限水位动态控制研究方法25-33
• 4.4.1 汛期分期方法25-26
• 4.4.2 汛限水位动态控制域设计理论方法26-27
• 4.4.3 汛限水位动态控制方法27-29
• 4.4.4 汛限水位动态控制的风险分析29-33
• 第5章 防洪标准复核33-44
• 5.1 洪水复核33-35
• 5.2 设计洪水过程线35-37
• 5.3 调洪演算37-43
• 5.3.1 洪水标准37
• 5.3.2 汛期防洪限制水位的确定37-38
• 5.3.3 调洪原则38
• 5.3.4 调洪计算中基本数据38-42
• 5.3.5 调洪计算结果42
• 5.3.6 成果分析42-43
• 5.4 结论43-44
• 第6章 汛期分期44-51
• 6.1 成因分析法44
• 6.2 数理统计法44-48
• 6.3 模糊分析方法48-50
• 6.4 与现行汛期划分进行比较50-51
• 第7章 水库汛限水位动态控制51-57
• 7.1 预泄能力约束法确定汛限水位动态控制范围51-52
• 7.2 双塔水库动态汛限水位范围确定52-53
• 7.2.1 有效预泄时间~ty的确定52
• 7.2.2 预泄期内的来水量w'52
• 7.2.3 预见期内允许泄量q52-53
• 7.2.4 预泄期内的预泄水量w53
• 7.3 汛限水位动态控制——预蓄预泄法53-54
• 7.3.1“预蓄预泄”法的基本公式53-54
• 7.3.2“预蓄预泄”法的步骤54
• 7.4 预泄回充法确定向下浮动汛限水位值54-56
• 7.4.1 预泄回充法的基本原理公式55
• 7.4.2 预泄回充法的步骤55-56
• 7.5 汛限水位动态控制的原则56-57
• 第8章 风险识别与分析57-60
• 8.1 风险识别57
• 8.2 风险分析57-60
• 第9章 结论与展望60-61
• 参考文献61-64
• 致谢64-66
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果66

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本文编号：1003841