山西省中、小型水庫汛限水位調(diào)整若干問題研究.pdf

1、在水資源日益匱乏的情況下，協(xié)調(diào)興利與防洪之間的矛盾，合理調(diào)整水庫汛限水位，在保證防洪安全的前提下充分發(fā)揮蓄水效益，是有效解決山西省水資源緊缺問題的重要途徑之一，同時(shí)對(duì)水資源可持續(xù)利用也具有現(xiàn)實(shí)而又深遠(yuǎn)的意義。不考慮水庫本身加高加固、泄流能力增大和上下游新增的防洪工程措施，水庫汛限水位調(diào)整的空間主要來源于三個(gè)方面：一是由于水文系列的延長，設(shè)計(jì)入庫洪水發(fā)生了改變，這樣可以基于新的設(shè)計(jì)洪水米調(diào)整汛限水位；二是根據(jù)水庫流域暴雨洪水的季節(jié)性變化規(guī)

2、律，對(duì)原汛期進(jìn)行分期，這樣可根據(jù)新的分期設(shè)計(jì)洪水來進(jìn)行分期汛限水位的調(diào)整；三是借助于現(xiàn)代測(cè)報(bào)設(shè)備的更新和預(yù)測(cè)手段的提高，洪水預(yù)報(bào)或降雨預(yù)報(bào)的精度提高，為決策者提供有效預(yù)見期，從而可以提高水庫汛限水位。本文針對(duì)這三個(gè)方面，對(duì)山西省中小型水庫汛限水位的調(diào)整展開以下5部分研究。
　　 (1)山西省2011年3月實(shí)行的《山西省水文計(jì)算手冊(cè)》對(duì)12個(gè)中小流域設(shè)計(jì)洪水成果進(jìn)行了復(fù)核，結(jié)果比原設(shè)計(jì)值減小。本文采用該手冊(cè)對(duì)張家莊水庫實(shí)例計(jì)算，結(jié)

3、果表明設(shè)計(jì)洪水峰值和量級(jí)均較原設(shè)計(jì)值低，為《山西省水文計(jì)算手冊(cè)》的結(jié)論提供了佐證。這一結(jié)論表明，山西省中小型水庫目前設(shè)計(jì)洪水均偏大，汛限水位可以提高。
　　 (2)系統(tǒng)研究了目前水庫汛期分期的三種方法，指出氣候成因法由于所需氣候資料過多，流域情況復(fù)雜，只能用作定性分析；數(shù)理統(tǒng)計(jì)法閾值選取主觀因素過大；模糊集合法考慮了汛期水文特性在時(shí)間上的分布規(guī)律，但也存在閾值選取的主觀因素。在此基礎(chǔ)上提出山西省中小型水庫汛期分期需要結(jié)合實(shí)際情況

4、進(jìn)行驗(yàn)證，并在各分期間設(shè)置過渡期以便水位平穩(wěn)過渡。
　　 (3)詳細(xì)分析了目前分期防洪標(biāo)準(zhǔn)的兩種觀點(diǎn)。采用全概率公式證明了將分期防洪標(biāo)準(zhǔn)等同于年度防洪標(biāo)準(zhǔn)的觀點(diǎn)降低了水庫原防洪標(biāo)準(zhǔn)；指出提高主汛期防洪標(biāo)準(zhǔn)降低其余分期防洪標(biāo)準(zhǔn)的觀點(diǎn)雖然滿足水庫原標(biāo)準(zhǔn)不變，但對(duì)山西省中小型水庫不具有適用性。通過全概率公式推導(dǎo)出分期防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為分期數(shù)n的n倍，為分期洪水的計(jì)算提供了理論依據(jù)。
　　 (4)分析了目前分期設(shè)計(jì)洪水的兩種計(jì)算方法，

5、指出采用傳統(tǒng)的分期最大值法計(jì)算設(shè)計(jì)洪水降低了水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)；Frank函數(shù)建模法對(duì)樣本要求嚴(yán)格，且計(jì)算結(jié)果表明其增大了水庫主汛期設(shè)計(jì)洪水，對(duì)山西省中小型水庫不具有適用性：針對(duì)山西省中小型水庫的情況，提出采用分期數(shù)n的n倍來確定分期防洪標(biāo)準(zhǔn)，通過暴雨頻率適線確定設(shè)計(jì)暴雨值，采用《山西省水文計(jì)算手冊(cè)》計(jì)算設(shè)計(jì)洪水。
　　 (5）詳細(xì)分析了目前我國汛限水位控制的兩種方法，指出山西省中小型水庫不具備動(dòng)態(tài)控制的條件；基于降雨預(yù)報(bào)精度已達(dá)可利