考慮水利工程影響的水庫洪水預(yù)報方案研究——以清河水庫、門樓水庫為例.pdf

1、洪水預(yù)報作為防洪非工程措施的重要組成部分，是水庫調(diào)度過程中最主要的的依據(jù)，要，很多區(qū)域在流域內(nèi)修建了大量小型水庫、塘壩等涉水工程，改變了流域下墊面情況，影響了流域降雨徑流的水文規(guī)律。隨著時間的推移，人類活動日益頻繁，流域洪水預(yù)報方案精度不斷下降，已不能為水庫調(diào)度提供準(zhǔn)確的預(yù)報信息，嚴(yán)重威脅到流域的防洪安全。本文以門樓水庫和清河水庫為背景，在大伙房模型、TOPMODEL模型及HEC-HMS流域水文模型原結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對模型進(jìn)行改進(jìn)，并分別用

2、以制定考慮水利工程影響作用的洪水預(yù)報方案。
　　在研究國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合流域工程現(xiàn)狀，主要研究內(nèi)容和成果如下：
　　（1）通過分析得到流域內(nèi)大量水利工程對洪水的影響主要表現(xiàn)為攔蓄和調(diào)節(jié)作用。本文采用三種方法考慮水利工程對流域產(chǎn)流的影響作用：方法1，用一座虛擬水庫替代水庫群的攔蓄作用；方法2，對小水庫進(jìn)行單元化處理，即將每個小型水庫控制的區(qū)域劃分為一個子流域；方法3，根據(jù)流域特性將全流域分成若干子流域，將位于同一子流

3、域內(nèi)的水利工程聚合為一個水庫。并采用參數(shù)的動態(tài)變化來反映小型水利工程對匯流的影響。根據(jù)模型特性，分別在大伙房模型和TOPMODEL原模型結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上在產(chǎn)流中增加水利工程影響模塊；詳細(xì)闡述了在HEC-HMS模型中加入聚合水庫后進(jìn)行洪水預(yù)報的具體思路。
　?。?）門樓水庫洪水預(yù)報方案研究，將改進(jìn)后TOPMODEL和HMS-HEC模型應(yīng)用于門樓水庫，并將模擬結(jié)果與改進(jìn)后的大伙房模型結(jié)果進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明，①利用改進(jìn)后的TOPMODE

4、L模型用兩種方式考慮流域內(nèi)水利工程的影響，洪水預(yù)報方案精度明顯提高。產(chǎn)流模擬和匯流模擬中率定期與檢驗期的合格率皆在80％以上，能較好地反映水利工程對流域徑流的影響。②使用HEC-HMS進(jìn)行洪水模擬，產(chǎn)流模擬中率定期的合格率為77％，驗證期的為80％，匯流模擬中率定期合格率為88％，驗證期為78％，洪水預(yù)報方案僅為乙級水平。③從產(chǎn)流模擬精度、匯流模擬精度、大洪水的擬合度三個方湎對比分析相關(guān)模型的模擬結(jié)果，改進(jìn)后的大伙房模型更適用于門樓水庫

5、洪水預(yù)報，能為門樓水庫調(diào)度提供可靠依據(jù)。
　　（3）清河水庫洪水預(yù)報方案研究，將改進(jìn)后TOPMODEL和大伙房模型（DHF）、HEC-HMS模型應(yīng)用于清河水庫，并對模擬結(jié)果進(jìn)行分析。結(jié)果表明，①在不考慮水利工程影響時，利用原大伙房模型和TOPMODEL模擬清河水庫流域內(nèi)的歷史洪水，其產(chǎn)流結(jié)果較好，但匯流結(jié)果擬合效果很差，大伙房模型中有8場不合格，TOPOMDEL模型中有10場不合格,流域內(nèi)水利工程對徑流的調(diào)節(jié)作用明顯。②利用改進(jìn)后

6、的兩個模型進(jìn)行洪水模擬，產(chǎn)流合格率相比于之前沒有明顯的提高，但匯流精度提高明顯，兩模型率定期與檢驗期的合格率皆不低于80％；且改進(jìn)后的大伙房模型相比于TOPMODEL模型表現(xiàn)出更好的適用性，在制定清河水庫洪水預(yù)報方案時可首選大伙房模型。③在HEC-HMS模型中加入虛擬水庫對清河水庫的22場洪水進(jìn)行模擬。產(chǎn)匯流合格率都很低，不適用于清河流域的洪水模擬，經(jīng)分析更適用于降雨歷時短、起峰快的山區(qū)洪水預(yù)警。
　?。?）從模擬結(jié)果可看出，集總