公伯峽水電站施工渡汛分析

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1、西安理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文極為有利。公伯蛺電站工程位于多年調(diào)節(jié)的龍羊峽水庫和李家峽水庫下游，因此其入庫洪水應(yīng)由李家峽水庫下泄流量過程組合相應(yīng)的區(qū)間洪水求得。公伯蛺水電站施工期當(dāng)遇到汛期來水較豐的情況下，施工渡汛方案的確定和決策正確與否，不僅直接影響圍堰的安全及其工程施工的安全．而且與工程的工期、投資、施工組織計劃關(guān)系極大。在汛期，如何獲取和利用降雨信息，進(jìn)行及時準(zhǔn)確的洪水預(yù)報，以及充分利用上游龍羊峽和李家峽水庫的調(diào)節(jié)作用。尤其是黃河上游的“龍頭”水庫——龍羊峽水庫的巨大調(diào)節(jié)能力，在保證其自身安全和梯級水庫群安全渡汛的前提下，合理進(jìn)行

2、水庫調(diào)度，確保公伯峽水電站安全施工渡汛是亟待解決和值得研究的重要課題之一。洪水的實時調(diào)度是建立在洪水實時預(yù)報基礎(chǔ)上的。洪水調(diào)度與洪水預(yù)報的精度有密切的關(guān)系，預(yù)報的精度越高，則實時調(diào)度的風(fēng)險就越小，反之實時調(diào)度要承擔(dān)比較大的風(fēng)險。黃河干流從李家峽到公伯峽的區(qū)間流域面積6872km2。在該區(qū)間內(nèi)除有隆務(wù)河以外，尚有六條小支溝．一般情況下，區(qū)間來水較少．但在汛期，除隆務(wù)河有較大來水外，區(qū)間常出現(xiàn)短歷時高強度的局地暴雨，實測區(qū)間洪峰流量達(dá)1280m3／s。如果區(qū)間洪水與干流洪水遭遇，洪峰流量疊加，將對公伯峽水電站施工防洪安全造成威脅。為了保證

3、施工安全，考慮區(qū)間洪水預(yù)報。上游龍羊峽和李家峽水庫聯(lián)合進(jìn)行干流與區(qū)間洪水錯峰調(diào)度。從區(qū)間洪水特性看，常出現(xiàn)短歷時、高強度的局地暴雨所導(dǎo)致的峰高量小的區(qū)間洪水，一般歷時只有6小時左右，它與干流洪水往往是同頻或超頻組成，不利的組合將對公伯峽水電站工程施工、運行造成威脅。鑒于以上情況，對李家峽到公伯峽區(qū)間洪水做出準(zhǔn)確的預(yù)報，并進(jìn)行干流洪水與區(qū)間洪水的聯(lián)合錯峰實時調(diào)度，將為公伯峽水電站的施工、運行具有重要的意義和生產(chǎn)實用價值。1．2洪水預(yù)報的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢水文預(yù)報是利用已有的水文氣象資料，對未來河流水情變化進(jìn)行預(yù)測。準(zhǔn)確及時的預(yù)報在

4、抗洪搶險、工農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)、充分利用水資源以及發(fā)揮水利措施的作用方面有重要意義。水文預(yù)報按預(yù)報期可將其分成短期、中期和長期預(yù)報三種．水文預(yù)報按其預(yù)報的項目又可分為徑流預(yù)報、冰情預(yù)報、沙情預(yù)報及水質(zhì)預(yù)報。徑流預(yù)報可分為洪水預(yù)報和枯水預(yù)報．對于短期洪水預(yù)報，是指根據(jù)實測降雨資料而得出的預(yù)報．預(yù)見期將隨預(yù)報方法的不同而異，其在實用上是十分重要的。一般的短期水文預(yù)報常常不能滿足生產(chǎn)的要求，需要將預(yù)見期加長。然而，預(yù)見期加長了，預(yù)見期內(nèi)的隨機(jī)因素也增多了，從而預(yù)報精度就會降低，兩者之間是有矛盾的，如何協(xié)調(diào)這一矛盾，也是眾多水文學(xué)家研究的一個重要課

5、題。2概述洪水的實時調(diào)度是建立在洪水實時預(yù)報基礎(chǔ)上的．與洪水預(yù)報的精度有密切的關(guān)系。預(yù)報的精度越高，則實時調(diào)度的風(fēng)險就越小，反之實時調(diào)度要承擔(dān)比較大的風(fēng)險。實時聯(lián)機(jī)預(yù)報是當(dāng)今水文預(yù)報的一門綜合新技術(shù)，是指利用水文遙測系統(tǒng)，實時收集流域內(nèi)的雨量和水位等信息．并將信息直接輸入計算機(jī)進(jìn)行同步數(shù)據(jù)處理，作出預(yù)報．這種預(yù)報技術(shù)的特點是快速和準(zhǔn)確，信息的收集、傳遞、數(shù)據(jù)處理和作出預(yù)報幾乎是同時進(jìn)行的，因此增長了以有效預(yù)見期．同時，由于利用迅速反饋的信息，可對預(yù)報進(jìn)行實時校正，所以又可提高預(yù)報精度．在水文預(yù)報系統(tǒng)中，近代流域水文作業(yè)系統(tǒng)所采用的預(yù)報

6、方法而設(shè)置的。流域水文以水文模擬為手段而建立起來的一種預(yù)報流域降雨徑流的計算途徑。由于模型輸入輸出量測誤差、模型結(jié)構(gòu)對實際水文現(xiàn)象概括的羞等原因．因此預(yù)報總可能出現(xiàn)誤差。有系統(tǒng)偏差，也有隨機(jī)的偶然誤差，為消除或降低預(yù)報誤差，不斷地完善和改進(jìn)預(yù)報模型是重要的一個方面，另一方面，也可以通過某種方法或手段來分析和預(yù)測誤差的產(chǎn)生和變化規(guī)律，對預(yù)報模型計算值進(jìn)行逐時段的誤差校正，或根據(jù)預(yù)報時刻前的實測值，對預(yù)報變量或模型參數(shù)進(jìn)行最優(yōu)估值，期望獲得預(yù)報發(fā)布值與即將出現(xiàn)相應(yīng)的實測值誤差為最小的結(jié)果，這就是“實時校正”的概念。它是洪水預(yù)報系統(tǒng)的一個重

7、要組成部分，也是現(xiàn)代洪水實時聯(lián)機(jī)預(yù)報的一個重要環(huán)節(jié)?。公伯峽水電站將建立水情自動測報系統(tǒng)，為進(jìn)行實時洪水預(yù)報提供了條件，洪水預(yù)報模型從六十年代至今得到了長足的發(fā)展。水文模型按建模的技術(shù)分為水文物理模型和水文數(shù)學(xué)模型。流域水文預(yù)報模型屬于水文數(shù)學(xué)模型中的確定性的范疇。六十年代開始，水文學(xué)科領(lǐng)域中引進(jìn)了數(shù)學(xué)模擬概念，把流域上實際發(fā)生的暴雨洪水產(chǎn)匯流現(xiàn)象分別用數(shù)學(xué)方程(如水量平衡、運動方程等)來表達(dá)，并通過計算機(jī)模擬來實現(xiàn)，即把流域上的降雨過程。模擬計算出流域出口斷面的流量過程．這就是當(dāng)前各種近代水文流域模型。目前，世界上有2∞多種流域水文

8、模型．其中比較著名的有：澳大利亞氣象局模型(C肼)，法國海外科技研究辦公室的模型(Girardi)，日本國家防災(zāi)研究中心的水箱I、II型模型(T^NK—I、TANK—II)，羅馬尼亞氣象和水文所的洪水預(yù)報模型(IⅡz-S