湯河水庫(kù)汛期分期定量分析.pdf

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1、第7期總第217期農(nóng)業(yè)科技與裝備No．7TotalNO．2172012年7月AgriculturalScience&TechnologyandEquipmentju1．2012湯河水庫(kù)汛期分期定量分析高樹(shù)天1，劉瀟(1．沈陽(yáng)市水利建筑勘測(cè)設(shè)計(jì)院，沈陽(yáng)110015；2．沈陽(yáng)市水利局棋盤山國(guó)際風(fēng)景旅游開(kāi)發(fā)區(qū)水利分局，沈陽(yáng)110163)摘要：以湯河水庫(kù)為實(shí)例，針對(duì)分期汛限水位方案所涉及到的汛期分期進(jìn)行分析研究。采用目前國(guó)內(nèi)使用較為廣泛的3種水庫(kù)汛期分期定量分析方法，對(duì)湯河水庫(kù)汛期進(jìn)行優(yōu)化分期。綜合3種方法的分期結(jié)果，參照當(dāng)前水庫(kù)調(diào)度采用的分期方案，得出湯河水庫(kù)汛期分期優(yōu)化方案。關(guān)鍵詞：汛限分期；

2、數(shù)理統(tǒng)計(jì)法；模糊集合分析法；層次聚類法；優(yōu)化方案中圖分類號(hào)：TV697文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674—1161~012)07—0061—03水庫(kù)分期汛限水位方案的制定和調(diào)整是以汛期為9．16m3／s。本文選取的反映水庫(kù)暴雨洪水變化特性分期為前提條件的。通過(guò)對(duì)水庫(kù)汛期的合理劃分．可的5個(gè)因子為：暴雨天數(shù)、旬平均降雨量、旬最大1日以達(dá)到合理優(yōu)化調(diào)整水庫(kù)分期汛限水位的目的，在不降雨量、旬最大3日降雨量、旬平均入庫(kù)流量。汛期分增加防洪風(fēng)險(xiǎn)的前提下，增加水庫(kù)的防洪與興利效期主要考慮的是降雨和洪水在流域上年內(nèi)的變化．故益。目前，眾多專家學(xué)者針對(duì)汛期具有過(guò)渡性、不確定選取的因子特征值均為旬多年平均值。

3、性、隨機(jī)性的變化特征，在水庫(kù)汛期分期的實(shí)踐中形23種分析方法的分期結(jié)果成了多種汛期分期分析方法。2．1數(shù)理統(tǒng)計(jì)法1水庫(kù)基本指標(biāo)選擇根據(jù)湯河水庫(kù)現(xiàn)有資料，以汛期最大日降雨量≥本文基于水庫(kù)控制流域的降雨、入庫(kù)洪水資料來(lái)50mm在各時(shí)段發(fā)生天數(shù)為指標(biāo)．統(tǒng)計(jì)其汛期不同進(jìn)行分析。降雨資料采用水庫(kù)控制流域的8個(gè)雨量站時(shí)段的發(fā)生頻率，來(lái)確定汛期分期的劃分點(diǎn)。統(tǒng)計(jì)結(jié)1968-2005年日平均降雨量資料：水庫(kù)多年平均降果見(jiàn)表1。根據(jù)水庫(kù)流域暴雨發(fā)生及形成洪水的入庫(kù)雨量為770mm：降雨年內(nèi)分配不均，多集中在汛期洪峰流量的特點(diǎn)，選擇日平均流量分別≥100m3／s、(6—9月)，汛期多年平均降雨量為528mm，

4、占全年≥200m3／s、≥300m3／s這3個(gè)指標(biāo)，分析其在6—9降雨量的68．7-％。入庫(kù)流量資料取湯河水庫(kù)1969—月問(wèn)發(fā)生的次數(shù)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2。2005年日平均入庫(kù)流量資料：水庫(kù)多年日平均流量由表I和表2可以看出：湯河水庫(kù)在7月下旬一表1湯河水庫(kù)日降雨量≥50mm天數(shù)統(tǒng)計(jì)表Table1Statisticsondaysofdailyprecipitationi>50millatTangheReservoir8月中旬最大日降雨量t>50mm的發(fā)生頻率為綜合以上降雨量及流量發(fā)生頻率分析，湯河水庫(kù)汛期70．7％；日平均流量為100～200m3／s的發(fā)生頻率為降雨與流量主要集中于7月下旬一8

5、月中旬。結(jié)合該79．4％；日平均流量為200～300m3／s的發(fā)生頻率為流域大氣環(huán)流背景分析，可以確定湯河水庫(kù)汛期分期86．7％；日平均流量300m3／s的發(fā)生頻率為86．7％。結(jié)果為：6月上旬一7月中旬為前汛期：7月下旬一8月中旬為主汛期；8月下旬一9月中旬為后汛期。2．2模糊集合分析法收稿日期：2012—05—25作者簡(jiǎn)介：高樹(shù)天(1972一)，男，高級(jí)工程師，從事水利設(shè)計(jì)方選用湯河水庫(kù)1969-2005年逐日入庫(kù)流量資面的研究工作。料，依據(jù)公式(1)計(jì)算經(jīng)驗(yàn)隸屬函數(shù)曲線。選定進(jìn)入汛62農(nóng)業(yè)科技與裝備2012年7月期的指標(biāo)閾值y為多年日平均流量．YT=9．16m3／s。分時(shí)要先消除因子

6、特征物理量量綱的影響，使因子特根據(jù)公式(2)、(3)、(4)計(jì)算擬合的理論隸屬函數(shù)曲征值標(biāo)準(zhǔn)化。利用標(biāo)準(zhǔn)化公式(5)，使得標(biāo)準(zhǔn)化后的特線。征值處于『0，11區(qū)間。ga(t)=limPA(t)=limm／n(1)，r一∞n—∞(5)maX—mlnexp[一(al-tI]t0式中：HlaX、min分別為因子特征值的最大值與最小值。()：a1≤￡≤(2)對(duì)因子特征值及其標(biāo)準(zhǔn)化值應(yīng)用SPSS軟件進(jìn)行exp『-()]￡<，bz>0聚類分析，得出聚類分析冰掛圖，見(jiàn)圖1。8月8月T月T月8旯9胃7月9月9月6月6月6月上甸中旬下旬中甸下旬上甸上甸下旬中旬下旬甲甸上甸bl=＼T／-∑一￡∑l

7、毗(3)￡：1=l廠—————]——一6：=＼，／-∑2／∑l(4)i=82i=0式中：a、oe分別為主汛期開(kāi)始、結(jié)束時(shí)間，可從經(jīng)驗(yàn)隸屬函數(shù)曲線上得到；參數(shù)b。、b可通過(guò)采用最Jb：-乘法進(jìn)行曲線擬合得到。將a、0,2、b。、b代人以上各公式中，即可得到任一時(shí)刻t的隸屬度。根據(jù)計(jì)算結(jié)果。當(dāng)閥值A(chǔ)取0．98時(shí)，湯河水庫(kù)汛期分期結(jié)果為：前汛期為6月1日一7月30日；主汛期為7月31日一8月30日；后汛期為8月31日一9圖1湯