水庫(kù)群防洪調(diào)度與洪水資源化相關(guān)問(wèn)題研究——以潘家口、大黑汀及桃林口水庫(kù)群為例.pdf

1、我國(guó)不僅洪澇災(zāi)害頻繁、損失嚴(yán)重，而且水資源供需矛盾突出。如何通過(guò)對(duì)現(xiàn)有水利工程科學(xué)合理的控制運(yùn)用，以實(shí)現(xiàn)防洪減災(zāi)與洪水資源化，是一個(gè)具有重大現(xiàn)實(shí)意義的課題。
　　實(shí)現(xiàn)防洪減災(zāi)與洪水資源化涉及的問(wèn)題很多，但最重要的是在掌握區(qū)域洪水發(fā)生的基本規(guī)律、河道洪水的運(yùn)動(dòng)特性和對(duì)未來(lái)洪水準(zhǔn)確預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上，利用水利工程對(duì)洪水進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)度。本文圍繞水庫(kù)群防洪調(diào)度與洪水資源化課題，對(duì)洪水的退水規(guī)律、汛期的變化規(guī)律及水庫(kù)群防洪優(yōu)化調(diào)度等理論問(wèn)題開(kāi)

2、展研究，并結(jié)合灤河流域潘家口、大黑汀、桃林口水庫(kù)群的實(shí)際，開(kāi)展了實(shí)際應(yīng)用研究。主要取得如下成果:
　　(1)針對(duì)退水預(yù)報(bào)模型在參數(shù)估計(jì)中存在的問(wèn)題，提出了基于差分進(jìn)化的退水預(yù)報(bào)模型參數(shù)估計(jì)的方法及評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。應(yīng)用差分進(jìn)化算法分別對(duì)線性模型、非線性模型和指數(shù)模型進(jìn)行退水預(yù)報(bào)模型的參數(shù)估計(jì)，并利用均方根誤差和納什系數(shù)對(duì)各模型進(jìn)行了評(píng)價(jià)。針對(duì)不同場(chǎng)次洪水的退水參數(shù)不盡相同的問(wèn)題，通過(guò)分析場(chǎng)次洪水特征值與退水模型參數(shù)的耦合關(guān)系，建立了基于神

3、經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的退水預(yù)報(bào)模型參數(shù)的動(dòng)態(tài)估計(jì)方法。
　　(2)應(yīng)用差分進(jìn)化算法對(duì)馬斯京根模型參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選，與多種其他算法的結(jié)果分析比較表明，差分進(jìn)化算法不僅能獲得最好的優(yōu)化結(jié)果，而且參數(shù)的敏感性分析表明，在優(yōu)化馬斯京根參數(shù)時(shí)該計(jì)算方法的計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定性較好。
　　(3)提出了以潘家口水庫(kù)控制流域的旬暴雨日數(shù)、旬平均雨量、旬最大1d雨量、旬最大3d雨量、旬最大7d雨量、旬多年平均入庫(kù)流量、旬最大3d洪量均值、年最大洪峰出現(xiàn)次數(shù)指標(biāo)為研究對(duì)

4、象，利用量變與質(zhì)變判別模式進(jìn)行洪水汛期分期識(shí)別。實(shí)例計(jì)算結(jié)果表明，洪水汛期分期指標(biāo)的物理意義明確、數(shù)學(xué)概念清楚、計(jì)算方便、分期日確定較為客觀、符合實(shí)際。
　　(4)以灤河流域潘家口、大黑汀、桃林口三水庫(kù)聯(lián)合防洪調(diào)度為例，以現(xiàn)有洪水預(yù)報(bào)水平為條件，研究了在保證工程和下游防洪區(qū)安全的前提下，灤河流域洪水聯(lián)合調(diào)度問(wèn)題，針對(duì)各種級(jí)別洪水提出了該水庫(kù)群聯(lián)合防洪調(diào)度方式，給出對(duì)不同量級(jí)洪水的具體調(diào)度方案，充分發(fā)揮了各水庫(kù)調(diào)洪、滯洪的作用，通過(guò)