入库洪水资源化问题的研究与应用

发布时间：2020-06-02 18:23

【摘要】：我国许多地区水资源紧缺的问题日益严重，但为了保证防洪安全，在汛期又 不敢蓄水，使洪水资源得不到充分利用。为了充分发挥洪水资源的潜力，开发利 用汛期洪水资源，最大限度的发挥水库的防洪兴利效益，作者在广泛阅读和分析 国内外有关研究成果的基础上，基于洪水资源化的指导思想，按照洪水资源化的 主要原则，结合目前水资源开发利用的实际情况，运用当代比较成熟的理论方法 和技术手段，对潘家口水库的来水特征进行了分析，并对东武仕水库超汛限水位 蓄水的防洪风险进行了探讨，获得了较好的结果。经过分析研究，得出如下主要 结论： 1、分析水文现象的趋势变化和周期变化，对了解和认识整个水文过程是非 常重要的。本文将小波变换引入随机水文过程的研究领域，通过对引滦供水系统 来水时间序列进行小波变换，研究了其时间序列的尺度问题和来水情况的变化趋 势。结果表明引滦供水系统的来水量每经过 10～12 年，就会出现一次径流量高 峰，，但总来水量有呈阶梯状下降的总体变化趋势。因此，随着天津市的经济发展， 生产用水、生活用水和生态用水的需求量的不断增大，仅依靠引滦供水系统是保 证不了天津市的用水需求的。在保证防洪安全的前提下，根据来水的变化规律， 充分利用其洪水资源，也是解决缺水问题的有效途径。 2、根据东武仕水库 1951～2000 年入库洪水的统计特征，应用一阶自回归 模型对入库洪水进行了模拟，并考虑了泄洪能力的不确定性、不同的典型洪水过 程以及历史特大洪水等因素，探讨了东武仕水库调整汛限水位，提高水资源利用 率的可能性。结果表明入库洪水是影响水库防洪风险的重要因素。东武仕水库的 汛限水位在目前的 102m 的基础上，可以进行适当的调整，但最多不要超过 104m。 此时，库水位超过其设计洪水位 106.18m 的风险不超过 1.96%，超过校核洪水位 110.70m 的风险为 0.03%。并可增加蓄水约 2000 万 m3，占其设计兴利库容的 13.8%，所能增加的经济效益还是非常可观的。
【图文】：

db族和sym族的小波波形

第四章 小波理论在引滦供水系统来水特征分析中的应用连续小波变换是一种冗余变换，小波在空间两点之间的关联增加了分析解释变换结果的困难，而离散的正交小波变换则不会出现这种缺陷。选择一个正交小波要求其具有一定的紧支集（函数的紧支集，即函数的非零定义域有限）、平滑性和对称性。紧支集保证有优良的空间局部性质；对称性保证小波的滤波特性有线形相移，不会造成信号的失真；平滑性（正则性）保证频率分辨率的高低。但是上述三点不可能同时得到满足。紧支撑性与平滑性二者不可兼得，要求小波具有较高得光滑性，必然要求增加小波紧支集的长度；反之，为了保证小波分析的局部特性，利用算法实现，紧支集的长度要尽量小，但这又保证不了光滑性。综合考虑，必须采取折中的做法，保证一定的紧支撑性、对称性和平滑性来选择正交小波。根据这些条件，选用 db4 小波对潘家口水库 38 年（1954～1991 年）的月径流量进行了离散小波变换，潘家口水库 1954～1991 年的月径流量过程如图（4-2）所示，图（4-3）是利用 db4 小波重构的潘家口水库 1954～1991 年月径流量过程，图（4-4）是实际月径流量与重构月径流量的误差分析比较图。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TV213.9

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本文编号：2693578