考虑中小水库影响的门楼水库洪水预报调度研究

发布时间：2017-07-25 21:06

  本文关键词：考虑中小水库影响的门楼水库洪水预报调度研究

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【摘要】：洪水预报和水库调度作为重要的治水非工程措施,在防洪抢险和工农业生产服务中扮演了重要的角色,在国民经济建设中产生了巨大的经济效益。但是随着现代化进程的加快,以防洪、灌溉等为目的的中小水库对流域径流形成产生了重大影响,改变了流域原始的产汇流机制,给洪水预报工作带来了新的挑战。同时,很多水库目前仍然采用常规调度,短时间内难以为水库实时调度生成较优方案。针对这些问题,本文以门楼水库为背景,结合流域前期降雨、蒸发、小水库群控制面积、兴利库容等资料,对中小水库的拦蓄进行定量估算,并利用分类和改进大伙房模型参数的方法考虑中小型水库对不同土壤湿润程度、不同降雨分布和不同累计降雨的洪水汇流过程的影响,建立了改进的大伙房流域模型。应用结果表明,改进后的大伙房模型模拟能有效地提高预报精度和合格率,并基于多目标分解、启发式信息、粒子群算法以及模糊优选对门楼水库的防洪调度方案快速生成进行了研究,为门楼水库的实时调度方案生成提供一定的指导意义。本文的研究内容与成果如下：(1)通过对门楼水库的流域特征和原始洪水预报方案进行分析,阐明了中小水库对流域洪水过程的影响,论证了重新编制考虑水库上游中小型水库影响的门楼水库预报方案的必要性。在新方案编制的过程中,结合中小水库资料、前期土壤含水量、降雨分布和有效累计降雨提出了考虑中小型水库的调蓄作用,并采用大伙房模型进行洪水模拟、改进的粒子群算法进行参数率定。比较两种方案,新方案的合格率和预报精度更高,结果更加可靠。(2)针对门楼水库的调度现状,结合多目标分解、启发式信息、粒子群算法以及模糊优选对门楼水库的防洪调度方案生成进行研究。以门楼水库07年外夹河洪水较大下游防护区发生漫堤的一场洪水为例,进行门楼水库的实时调度方案生成。(3)为了促进门楼水库流域预报调度信息的规范化管理,提高门楼水库的防洪决策水平,建立了基于B/S+C/S模式门楼水库流域防洪决策支持系统。
【关键词】：洪水预报 大伙房模型 门楼水库 中小型水库影响 调度方案生成
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV697.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-17
• 1.1 选题背景及研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.2.1 短期洪水预报的研究现状11-13
• 1.2.2 水库防洪调度的研究现状13-14
• 1.3 本文研究内容及总体框架14-17
• 2 门楼水库以上流域内中小水库影响分析17-28
• 2.1 流域概况17-18
• 2.2 流域内水利工程概况18-19
• 2.3 门楼水库现有产汇流预报方案介绍19-22
• 2.4 流域内中小水库影响分析22-26
• 2.4.1 庵里水库对门楼水库入库流量影响分析22-23
• 2.4.2 庵里到门楼水库区间小型水库影响分析23-24
• 2.4.3 庵里到门楼水库区间小型水库的影响评估24-26
• 2.5 不考虑流域内庵里水库的测站权重变化26
• 2.5.1 测站概况26
• 2.5.2 不考虑庵里水库的流域测站权重变化26
• 2.6 本章小结26-28
• 3 考虑水库上游中小型水库影响的门楼水库洪水预报方案研究28-46
• 3.1 引言28
• 3.2 流域水文资料概况与整编28-29
• 3.3 门楼洪水预报模型介绍29-32
• 3.3.1 大伙房产流模型29-30
• 3.3.2 大伙房汇流模型30-32
• 3.4 模型参选优选32-34
• 3.4.1 参数优选技术32
• 3.4.2 目标函数32-33
• 3.4.3 粒子群优化算法33-34
• 3.5 考虑上游中小型水库影响的方法研究34-37
• 3.5.1 考虑上游中小型水库拦蓄的计算方法34-35
• 3.5.2 考虑上游中小型水库调节作用的处理方法35-37
• 3.6 考虑水库上游中小型水库的门楼水库洪水预报方案37-45
• 3.6.1 产流预报方案37-41
• 3.6.2 汇流预报方案41-45
• 3.7 本章小结45-46
• 4 门楼水库实时防洪调度方案生成研究46-56
• 4.1 引言46
• 4.2 门楼水库调度现状46-48
• 4.2.1 水库下游防护对象的防洪标准及水库安全泄量46-47
• 4.2.2 门楼水库汛期控制运用主要指标47
• 4.2.3 门楼水库调度规则47-48
• 4.2.4 非常洪水调度方案48
• 4.3 门楼水库调度建模及方案生成方法48-52
• 4.3.1 门楼水库调度目标函数48-49
• 4.3.2 门楼水库调度模型约束条件49-50
• 4.3.3 模型求解50-51
• 4.3.4 方案生成51-52
• 4.4 门楼水库调度方案生成实例及评价52-55
• 4.5 本章小结55-56
• 5 门楼水库防洪预报调度决策系统设计与开发56-67
• 5.1 系统总体目标56
• 5.2 系统总体设计56-59
• 5.2.1 系统主要功能56-57
• 5.2.2 系统逻辑结构57-58
• 5.2.3 系统开发平台、运行环境及特点58-59
• 5.3 系统界面设计及基本操作59-66
• 5.3.1 交互式洪水预报调度59-64
• 5.3.2 信息查询子系统64-65
• 5.3.3 综合数据库管理系统65-66
• 5.3.4 用户权限关系系统66
• 5.4 本章小结66-67
• 6 结论与展望67-69
• 6.1 结论67-68
• 6.2 展望68-69
• 参考文献69-73
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况73-74
• 附录A 洪峰大于1000m~3/s的场次洪水模拟过程74-80
• 致谢80-81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 都金康，李罕，王腊春，严苏宁;防洪水库（群）洪水优化调度的线性规划方法[J];南京大学学报(自然科学版);1995年02期

2 王本德,许海军;水库防洪实时调度决策模糊推理神经网络模型及其应用[J];水文;2003年06期

3 陈立华;梅亚东;杨娜;魏婧;;混合蚁群算法在水库群优化调度中的应用[J];武汉大学学报(工学版);2009年05期

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本文编号：573253