（水文学及水资源专业论文）安康水库洪水规律及洪水资源化研究.pdf

中文摘要 论文题目：安康水库洪水规律及洪水资源化研究 学科专业：水文学及水资源 研究生：于兴杰签名： 指导教师：畅建霞副教授签名： 黄强教授签名： 摘要 近几年洪水资源化问题一直是国内外学术界研究的热点，尤其是在水库汛限水位动态 控制方面，许多学者做了大量工作。如何在不改变水库原有功能、不降低库水位及下游防 洪标准、不改变设计洪水、不新建防洪工程、不新增水库移民的前提下，有效实施汛限水 位动态控制，是水库实现洪水资源化的关键。本论文依据分析所得的入库洪水规律、水库 蓄泄能力、气象与水情测报系统精度、结果，对安康水库如何安全有效地实施水库汛限水 位动态控制进行了较为全面的研究。论文主要内容和取得的成果如下： ( 1 ) 采用黄金分割法划分洪水特征量级指标，运用概率统计对安康水库入库洪水特 性进行了概率分析，并通过复杂性理论分析安康站洪峰流量序列的复杂性，提取出安康水 库洪水变化的复杂性特征，分析出复杂度c 的变化趋势。同时统计分析了安康站入库洪 水的歇洪间期、罕见洪水的特征和汛后期最后一场洪水出现的时间。 ( 2 ) 消落时间可看作是歇洪间期，由歇洪间期就可反推出超蓄水位。通过对安康水 库蓄泄能力分析，计算了安康水库在不同来流情况下，以满发流量与不同的泄洪洞组合下 泄，水位从兴利水位消落到汛限水位需要的时间。 ( 3 ) 利用预蓄预泄方法推求出安康水库汛限水位动态控制域；同时详细阐述了水库 动态控制预蓄预泄法实施步骤；应用预报误差和预泄能力风险分析法与歇洪间期统计法对 实旌动态控制以后的安康水库作了风险评价，最后再由调度经验，制定出安康水库切实可 行的操作方案。 ( 4 ) 应用多尺度分析与神经网络预测法、灰色马尔柯夫预测法两种方法，对安康水 库入库径流量进行了预测，推测出各年所属的水文年型。再由不同的水文年型，制定出安 康水库的动态运行方案。 关键词：洪水规律；蓄泄能力分析；洪水资源化；水库汛限水位动态控制；水文年型预 测 西安理工大学硕士学位论文 本研究得到安康水力发电厂“汛限水位动态控制研究方案基金和西北电网公司“汉 江上游秋季洪水规律及洪水资源化研究 基金的资助。 i l t i t l e ：f l o o dl a wa n df l o o d f a t e ru t i l i z a t i o nf o ra n k a n g r e s e r v o i r m a j o r ：h y dr o l g ya n dw a t e rr e s o u r c e s n a m e ：x i n g j i e y u s i g n a t u r e ： s u p e r v i s o r ：a s s o c i a t ep r o f j i a n x i ac h a n gs i g n a t u r e ： p r o f q i a n gh u a n gs i g n a t u r e ： a b s t r a c t u t i l i z a t i o no ff l o o dr e s o u r c e si sa l w a y sr e g a r d e da st h eh o ts p o to fa c a d e m i cc i r c l e s r e c e n t l y , e s p e c i a l l y , w h i c hi so b v i o u si nt h ef i e l d so fc o n t r o l l i n gd y n a m i c a l l yt h el i m i t e dl e v e l o fr e s e r v o i r so nw h i c hm u c hr e s e a r c hh a sb e e nd o n eb ym a n ys c h o l a r s h o w e v e r , h o wt o i m p l e m e n tt h ed y n a m i cc o n t r o lo fr e s e r v o i rl i m i t e df l o o dl e v e li sak e yt ot h ef l o o dw a t e r u t i l i z a t i o nu n l e s sc h a n g i n gt h eo r i g i n a lf u n c t i o no ft h er e s e r v o i r , l o w e r i n gt h el e v e lo fr e s e r v o i r a n dc h a n g i n gt h ef l o o dc o n t r o ls t a n d a r d ，c h a n g i n gt h ed e s i g n e df l o o d ，i n c r e a s i n gt h en e w f l o o d c o n t r o lp r o j e c ta n dt h en u m b e ro fi m i g r a n t i o n h o wt oi m p l e m e n ts a f e l ya n de f f e c t i v e l yt h e d y n a m i cc o n t r o lo f a n k a n g r e s e r v o i rl i m i t e df l o o dl e v e li sc o m p r e h e n s i v e l ys t u d i e di nt h ep a p e r , b a s e do nt h ea n a l y s i so ft h ef l o o d ，s t o r a g ea n dd i s c h a r g ec a p a c i t yo fa n k a n gr e s e r v o i ra n dt h e r e s u l t so fa n a l y s i si nt h ea c c u r a c yo fw e a t h e ra n df l o o df o r e c a s ts y s t e m t h ec o n t e n ta n d p r o d u c t i o no f t h er e s e a r c hi sm a d eu po ft h ef o l l o w i n gp a r t s ( 1 ) t h eg r a d eo ff l o o dp e a ki sc l a s s i f i e db a s e d0 1 1t h em e t h o do fg o l d e ns e c t i o n ，t h e nt h em e t h o do f s t a t i s t i c a lp r o b a b i l i t yi sa d o p t e dt os t u d yc h a r a c t e r i s t i c so fi n f l o wf l o o do fa n k a n gr e s e r v o i r t h r o u g h a n n l y z i n gt h ec o m p l e x i t yo fs e r i e s o ff l o o dp e a ka t a n k a n gr e s e r v o i rb yc o m p l e x i t yt h e o r y , t h e c h a r a c t e r i s t i c so fc o m p l e x i t ya n dt h ec h a n g et r e n do ft h ec o m p l e x i t yc i sg a i n e d i n t e r v a l sb e t w e e nf l o o d s ， c h a r a c t e r i s t i c so fi n f r e q u e n tf l o o d sa n do c c u r r e n c et i m eo ff i n a lf l o o di nt h ef l o o dr e c e s s i o np e r i o da r e a n a l y z e da ta n k a n gs t a t i o n ( 2 ) t h et i m eo fl e v e lf l u c t u a t i n gf r o mo v e r - i m p o u n d m e n tl e v e lt of l o o dc o n t r o ll e v e lc a n b er e g a r d e da si n t e r v a l sb e t w e e nf l o o d s ，a n dt h eo v e r - i m p o u n d m e n tl e v e l sc a l lb ec a l c u l a t e d a c c o r d i n gt oi n t e r v a l sb e t w e e nf l o o d s t h et i m eo fl e v e lf l u c t u a t i n gf r o mp r o f i t a b l ew a t e r l e v e l t of l o o dc o n t r o ll e v e li sc a c u l a t e du n d e rd i f f e r e n tc o m b i n a t i o no fd i s c h a r g ea n dv a r i o u si n f l o w a l s os t o r a g ea n dd i s c h a r g ec a p a c i t yo f a n k a n g r e s e r v o i r ( 3 ) t h ed o m a i no ft h ed y n a m i cc o n t r o lo fa n k a n gr e s e r v o i rl i m i t e df l o o dl e v e l i s i i i c a l c u l a t e db a s e do nt h em e t h o do fp r e - r e l e a s ea n dp r e s t o r a g e t h e nt h ep a r t i c u l a rs t e p so f p r e r e l e a s ea n dp r e s t o r a g ea l ed i s c u s s e d t h em e t h o do fc a p a c i t yo fp r e r e l e a s ea n dp r e d i c t i o n e r r o ra n ds t a t i s t i c so fi n t e r v a l sb e t w e e nf l o o d si sc a r r i e do u tr i s ka s s e s s m e n ta f t e ra n k a n g r e s e r v o i ri m p l e m e n t e dt h ed y n a m i cc o n t r o lo fr e s e r v o i rl i m i t e df l o o dl e v e l t h ed e t a i l e dp l a no f o p e r a t i o n a c c o r d i n g t oe x p e r i e n c eo fr e s e s v o i r sf o ra n k a n gr e s e s v o i ri se s t a b l i s h e d 。 ( 4 ) t h eh y d r o l o g i c a ly e a ro ft h ef o r e c a s t i n gy e a rc a nb eg a i n e dw i t ht h et w om e t h o d s w h i c ha r ef o r e c a s t sb a s e do nm u l t i s c a l e sa n a l y s i sa n dn e u r a ln e t w o r ka n dg r e ym a r k o vm o d e l f i n a l l y , t h ep l a no fo p e r a t i o ni sm a d eo u tb a s e d o nt h ed i f f e r e n th y d r o l o g i c a ly e a r k e y w o r d s ：l a wo ff l o o d ；a n a l y s i so fs t o r a g ea n dd i s c h a r g ec a p a c i t y ；u t i l i z a t i o no ff l o o d r e s o u r c e s ；t h ed y n a m i cc o n t r o lo fr e s e r v o i rl i m i t e df l o o dl e v e l ；f o r e c a s to fh y d r o l o g i c a ly e a r i v 独创1 性声明 秉承祖国优良道德传统和学校的严谨学风郑重申明：j 本人所呈交的学位论文是我 个人在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除特别加以标注和致谢 的地方外，论文中不包含其他人的研究成果。与我_ 同工作的同志对本文所研究的工 作和成果的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并已致谢。 本论文及其相关资料若有不实之处，由本人承担- 切相关责任 论文作者签名；一7 誊艟矽移睁弓月 7 旱 学位论文使用授权声明 本人墨兰茎二在导师的指导下创作完成毕业论文。本人已通过论文的答辩，o 并已经在西安理工大学申请博士硕士学位本人作为学位论文著作权拥有者，同意 授权西安理工大学拥有学位论文的部分使用权，即：一1 ) 已获学位的研究生按学校规定 提交印刷版和电子版学位论文r 学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存研究生 上交的学位论文、：可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；2 ) 为 教学和科研目的，学校可以将公开的学位论文或解密后的学位论文作为资料在图书馆、。 资料室等场所或在校园网上供校内师生阅读。浏览。 本人学位论文全部或部分内容的公布( 包括刊登授权西安理工大学研究生部办 。理。4 ( 保密的学位论文在解密后。+ 适用本授权说明) ， 论文作者签名：每芝璺：导师签名：璺建! 毽二：扫喈年月，7 日 1 绪论 1 绪论 1 1 研究的背景、目的及意义 我国是一个水资源相对短缺的国家，水资源总量虽居世界第六位，但人均水资源量 仅为世界人均占有量的1 4 ，且水资源在时空上分布极不均匀。北方很多地区面临水资源 短缺的困难，随着经济的发展、人口的增加及城镇化水平的提高，水资源供需矛盾将更突 出；同时，我国又是洪涝灾害频繁的国家，为减少洪灾损失，汛期常将大量洪水尽快排入 海中，这对水资源相对短缺的我国来说是巨大的浪费。如果能够利用洪水的资源特性，适 当分蓄洪水，对缓解某些缺水地区的缺水状况和促进水资源的合理布局将具有重要意义 u 引，而以往的治水观念是单纯“抗 水，缺乏“管 水和“用”水，让大量宝贵的洪水 资源白白流入大海，接下来又形成干旱和缺水。因此，洪水资源化是解决水资源紧缺问题 的有效方法之一。 洪水资源化就是按照新时期治水思路和理念，转变“入海为安 的思想，统筹防洪 减灾和洪水兴利，综合运用系统论、风险管理、信息技术等现代科技手段，利用工程措施 与非工程的有效洪水管理措施，在保障防洪安全的同时，努力提高洪水资源的利用率。 水库是调节地表径流最主要的工程措施。水库在汛期把部分洪水存储起来，控制下泄 流量，减轻洪水对下游的威胁，增加防洪效益；在非汛期，水库可以利用汛期的蓄水发展 灌溉、发电等兴利事业。但是，我国目前的水库，特别是北方的很多水库，因为不合理的 水库调度管理方法，造成洪水资源的大量浪费。具体来说，目前的洪水实时调度中严格按 照设计的汛限水位控制，即所谓的“静态控制法 。实时洪水调度中，不管当前时刻实际 与预报的水雨情如何，即使面临时期晴空万里，只要库水位超过汛限水位便要弃水，致使 一些年份形成“汛期弃水，汛后不能蓄至兴利蓄水位”的局面，洪水资源浪费很大。汛限 水位设置的目的是为了协调水库管理运行过程中防洪与兴利之间的矛盾。然而，随着科学 技术的进步、水文资料的积累、防洪工程配套设施的建设、流域社会经济的发展、水文特 性的演变、水库功能的转换以及水资源供求关系的变化等，水库的当前运行条件同设计之 初的环境发生了一定程度的改变，这种状况直接导致原设计汛限水位在实际运行中暴露出 了一系列的问题1 3 】。基于以上问题，研究新的设计理论与方法，提出可操作的汛限水位动 态控制方案，对于提高水库供水能力、适应国民经济发展是十分必要的。 水库汛限水位由静态控制发展为动态控制方法，是社会发展与科技进步的必然产物。 从客观需要与可能性的角度分析，随着国民经济的发展对水资源需求的增长，水的供需矛 盾加剧，客观上对水库的防洪安全与供水保障提出了更高的要求：科学合理地利用防洪与 兴利“重叠”库容1 4 j ，提高洪水资源和水能资源利用率，缓解我国水资源与水能资源供需 矛盾成为水利工作者的当务之急。鉴于此，本论文着重研究安康水库洪水资源化的方法 汛限水位动态控制法。它的研究与实施必将对提高安康洪水资源利用率有重大的社会 西安理工大学硕士学位论文 与经济意义，同时对提高安康水库设计运用与洪水管理水平也具有重要的理论价值。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 洪水资源化方面的研究 国外虽然没有专门研究水库汛限水位动态控制方法，但在其相关领域研究的较早，成 果也较多。 早在1 9 7 8 年美国总统卡特在对美国水利资源委员会的工作指示中，强调了对水资源 工程进行效益风险分析的必要性和重要性。世界各国对水资源工程中的风险决策以及水资 源系统的风险分析都高度重视，开展了广泛的研究。美、日等发达国家在社会经济快速发 展时期，也曾面临防洪战略调整的重大问题。美国选择了以强制性洪水保险为导向推动洪 泛区管理的模式。形成了以洪水保险非工程措施与工程措施相结合的防洪方针。日本在推 进综合治水的模式中，推行了以高投入、高技术建设完善的防洪工程体系为主，以非工程 措施增强应急能力为辅的方针。 我国在借鉴国外先进经验基础上，逐步探索适合我国国情的理论方法。国内汛限水位 的研究大体经历“静态控制 一“分期汛限水位控制”一“动态控制”三个阶段。陆续提 出了以下观点及实施方法”l ： 在六、七十年代研究提出了“预蓄预泄 汛限水位控制方法【5 j ，是保持原设计风险率 的一种方法。八十年代末研究提出了“预报调度方式及规则”控制汛限水位方法1 6 ，即研 究归纳出考虑降雨径流预报的调洪规则，要求利用这一规则确定的汛限水位能安全的调节 原设计的各种频率洪水，满足水库工程及上下游设计防洪要求。高波【7 j 等研究了水库汛限 水位动态控制的实现途径，提出了综合应用新技术改进水库洪水预报、洪水量级判断和蓄 水时机选择的技术途径。1 9 9 5 年大连理工大学首次提出“综合多种信息的汛限水位动态 控制推理模式”：还研制了针对不同流域特性不同环境下的汛限水位控制及相应的调度满 意方案应用模型【8 】。刘攀【9 】等通过对实时调度中的可接受风险的研究，在调度期内控制防 洪风险率在可接受范国内，讨论实时调度与传统汛限水位之阕的关系。李玮0 0 l 等通过回 顾国内外水库防洪调度的发展概况，将国内水库汛期防洪限制水位确定方法划分为汛限水 位静态控制和动态控制两类。张丽娟【7 】提出了水库汛限水位动态控制综合信息模糊推理模 式法。曹永强f lj 】研究了水库调度中动态控制汛限水位的相关问题，分析了水文气象预报 信息和洪水预报信息在汛期限制水位动态控制中应用的可能性及其水库汛限水位动态控 制的条件，还依据各方法推求出的汛限水位动态域。田峰巍1 1 2 结合黄河干流水库月调规 则实施中的预报误差问题，提出水库泄洪的风险决策方法。席秋义、黄强【1 3 】根据水库蓄 泄能力和歇洪间期，计算了石泉水库拦蓄洪尾后的期望超蓄水位。通过以上分析可知，要 么没有利用综合雨情预报信息，要么没有提出切实可行的具体操作方案。 2 1 绪论 1 2 2 洪水规律分析方面的研究 1 9 6 8 年，美国颁布了设计洪水计算指南；1 9 7 5 年，英国出版了洪水研究著作作 为洪水频率分析的导则【1 5 】；1 9 9 3 年丹麦技术大学出版了超定量系列在水资源中的应用 研究一书，该书比较了年最大系列和超定量系列取样方法的优缺点1 2 6 。英国剑桥大学 于1 9 9 7 年撰写了以线性矩为举出的区洪水频率分析，介绍线性矩估计方法及其应用l l 。 国内一些学者，也对洪水规律作了相应的研究。王质军i l s j 利用统计学对增江流域洪水 的年际、年内分布以及洪水过程作了分析，计算出各自的分布概率；于得荣【2 0 j 利用相似 性分析出日蚀与洪水发生规律的关系；方伟华【9 4 j 通过功率谱分析了洪水灾害发生时间序 列的波动规律。李国方【1 9 】采用统计思想从洪水的周期性、相似性、持续性等方面对加格 达奇水文站洪水规律作了统计比较，推算出他们的参数特征。李娟【2 l j 运用最大熵原理， 对水文频率作了相应的研究。蔺蕾蕾t 2 3 1 n 用复杂性分析，对洪水的时间序列进行了分析， 说明洪峰流量的变化中存在很大确定性成分，在一定程度上是可以预测的。方崇惠l z z j 根 据分形理论讨论了汛期时间的划分。燕爱玲【2 4 】也尝试运用r s 分形对河川径流量进行了预 测研究。 可见，国内外洪水规律的分析，大多是还是采用概率统计法，只是概率函数选择有所 不同而已。因此采用新理论方法研究洪水的规律，是水文工作者面临的一个挑战。 1 3 本研究主要内容 本研究结合生产实际，以安康水库为研究对象，对安康水库汛限水位动态控制的方案 进行研究，为洪水资源化的实施，提供了理论依据和实施方法，主要研究包含以下几部分 内容： ( 1 ) 安康水库洪水规律分析 采用概率统计法对安康水库历年入库洪水进行年内洪水次数的概率分析，分析洪水统 计特性及其内在规律，确定洪水量级的概率分布；通过对峰峰间期和洪水间歇期等洪水特 征指标的统计分析，探寻相邻洪水之间发生的时间间隔规律；利用复杂性理论研究洪峰流 量序列的复杂性；另外，对安康水库的最后一场洪水发生时间、大洪水特征进行统计分析。 这些规律研究为安康水库汛限水位动态控制的实施提供了依据。 ( 2 ) 安康水库蓄泄能力分析 收集水库的特性资料( 水库库容曲线，特征水位等) 、泄洪设施的泄洪曲线、产汇流 时间和下游防洪允许最大安全泄量资料，对水库的蓄水和泄洪能力进行分析。同时，根据 水雨情预报和歇洪间期及其下游的安全泄流，分析安康水库从不同水位，在不同来流和下 泄组合下，降至汛限水位所需要的时间，为水库的超蓄，提供资料依据。 ( 3 ) 安康水库洪水资源化理论与实施方案 采用预蓄预泄法，推求安康水库的汛限水位动态控制域；运用预蓄预泄动态控制法， 西安理工大学硕士学位论文 对“2 0 0 3 0 9 2 0 ”号洪水实旄动态控制的洪水调度；对实施动态控制后的安康水库进行风险 和效益计算，制定出安康水库动态控制实施的操作流程，供调度人员参考。 ( 4 ) 安康水库径流年型预测 分别采用多尺度分析与神经网络预测法和灰色马尔柯夫预测法，对安康2 0 0 5 - - 2 0 0 8 年的丰枯年型进行预测；并制定出不同水文年型下的运行方案。 ( 5 ) 研究结论及建议 1 4 技术路线 本论文研究主要是以安康水库为例，综合分析影响水库动态控制的主要因素，运用统 计理论，给出科学性的论证，从而避免水库汛期调度盲目性，为汛期洪水资源化利用指明 方向。具体技术路线图如下： 收集整理资料 上 、 ，上 i安康洪水规律分析参考气象、水情测报精度分析水库泄洪及蓄水能力分析 j 1r 水库汛限水位动态控制可行性分析 水库汛限水位动态控制方案研究 4 i 径流年型预测模型研究 上 i 不同年型下安康水库运行方案 图1 - 1 技术路线图 f i g 1 1t h et e c h n i c a lr o u t eo fs t u d y 2 安康水库概况 2 安康水库概况 2 1 流域概况 汉江是长江中游最大的级支流，发源于陕西省宁强县秦岭南麓的潘家山，由西向东 流经汉中市辖的勉县、汉中、城固、洋县和安康市辖的石泉、汉阴、紫阳、安康、旬阳、 白河等县，于白河县流入湖北省境内，在武汉市汉口注入长江，全长1 5 6 7 k m 。其中，陕 西省境内长7 0 9 k m ，占汉江干流全河段的4 5 ，流域面积6 1 9 5 9 k m 2 ，占汉江全流域面积 3 7 。 汉江流域大多为山地和丘陵，其中山地占5 0 ，丘陵占4 5 ，平原占5 。北部以秦 岭山脉与黄河流域分界；东北部以伏牛山与淮河流域分界；南部以米仓山、大巴山与嘉陵 江分界；东南为广阔的汉江平原，无明显分水界限。整个流域呈西北高东南低，干流总落 差1 11 4 m ，可利用落差2 5 9 m ，河床平均比降1 7 6 o ，落差主要集中在干流中上游陕西境 内。 汉江上游流域支流密布( 见图2 一1 ) ，北岸主要支流有褒河、胥水河、子午河等，多 发源于秦岭山区；南岸主要支流有牧马河、任河、大道河、岚河等，多发源于大巴山区。 流域气候温和，多年平均气温1 4 - - - 1 6 ，雨量充沛，多年平均降雨量为8 0 0 m m 左右， 由于季风气候的控制，降水在年内分配很不均匀，夏秋两季降水量占全年降水量的8 0 ， 尤以6 - - 9 月降水量最大，占全年降水量的6 0 左右，冬春两季降水量只占全年的2 0 左 右。汉江流域陕西段水资源丰富，多年平均径流量2 6 0 亿m 3 ，占全省年总径流量的6 0 。 2 2 安康水库概况 安康水库位于汉江上游陕西省境内，是一座以发电为主，兼顾防洪、航运等综合利用 的大型水利枢纽。坝址火石岩位于安康市城西1 8 k m 处，控制流域集水面积3 5 7 0 0 k r n 2 ， 且坝址下游与安康市区间有月河加入。地理上属南北过度的亚热带地区，夏季受太平洋副 高控制，多暴雨。由于流域内水系条件较为特殊，常遇降雨往往形成稀遇洪水。 安康水力发电厂于1 9 8 2 年1 0 月筹建，1 9 9 0 年1 2 月1 2 日首台机组投产发电，1 9 9 2 年1 2 月2 5 日全部投产。安康发电厂的投产发电，缓解了陕西供电紧张的局面，使陕西电 网水电比重有了大幅度的增长，提高了陕西电网的调峰、调频能力，增加了事故备用容量。 电站装机容量8 5 万k w ，其中四台大机为4 x 2 0 万k w ，一台小机为5 万k w ，多年平均发 电量为2 8 万k w h 。 安康水库为不完全年调节水库，总库容为3 2 亿m 3 。其中，死库容为1 1 1 3 亿m 3 ，兴 利库容为1 3 9 4 亿m 3 ，最大调洪库容为9 8 亿m 3 ；水库死水位为3 0 5 m ，正常蓄水位为 3 3 0 m ，防洪限制水位3 2 5 m ，设计洪水位3 3 3 m ，校核洪水位3 3 7 3 3 m ，水库预留有3 5 亿 西安理工大学硕士学位论文 m 3 的防洪库容。泄洪设施有五台机组、五个表孔、五个中孔、四个底孔。表孔底高程3 1 3 m ， 最大泄量18 9 8 0 m 3 s ；中孔底部高程3 0 5 m ，最大泄量1 2 2 8 7 m 3 s ；底孔高程3 0 0 m ，最大泄 量4 8 3 5 m 3 s 。合计最大泄量为3 7 4 7 4 m 3 s 。大坝按千年一遇设计，万年一遇校核。千年一 遇洪峰流量为3 6 7 0 0 m 3 s ，万年一遇洪峰流量为4 5 0 0 0 m 3 s 。襄渝铁路的防洪标准为百年 一遇洪水，且水库水位不得超过3 3 0 m ；下游安康市防洪标准为二十年一遇洪水，若发生 五年一遇洪水，水库控泄1 2 0 0 0 m 3 s ，发生二十年一遇洪水下泄不能超过1 7 0 0 0 m 3 s 。 2 3 安康水库的基本资料 2 3 1 径流资料 径流资料采用了1 9 5 4 年- - - , 2 0 0 4 年共5 0 年资料系列；洪水资料采用安康站1 9 9 1 - - - 2 0 0 4 年1 4 年共4 0 场洪水资料( 实际有6 9 场，将连峰、多峰洪水合计为一场洪水) ，采用安 康站1 9 7 8 - 2 0 0 4 年的洪峰流量资料进行洪水时间序列的复杂性分析。安康水库年径流基 本资料见表2 1 。 6 表2 - 1 安康水库年径流资料 年份年径流( 亿m 3 )年份年径流( 亿m 3 )年份年径流( 亿m 3 ) 1 9 5 4 1 9 5 51 8 7 3 9 1 9 7 1 1 9 7 21 4 1 9 21 9 8 8 1 9 8 91 9 9 1 8 1 9 5 5 1 9 5 62 9 4 0 51 9 7 2 1 9 7 31 3 0 5 41 9 8 9 1 9 9 02 2 6 2 i 1 9 5 6 1 9 5 71 8 4 。71 9 7 3 1 9 7 41 8 4 6 41 9 9 01 9 9 l1 8 1 ，1 7 1 9 5 7 1 9 5 81 3 1 5 61 9 7 41 9 7 52 2 9 6 91 9 9 i 1 9 9 21 3 3 o i 1 9 5 8 1 9 5 92 5 8 6 31 9 7 5 1 9 7 62 4 2 0 31 9 9 21 9 9 31 6 3 ，7 l 1 9 5 91 9 6 07 8 6 61 9 7 6 1 9 7 71 4 4 9 81 9 9 3 1 9 9 41 7 4 1 1 1 9 6 01 9 6 l2 0 0 8 71 9 7 71 9 7 81 0 2 6 81 9 9 4 1 9 9 51 2 7 9 4 1 9 6 1 1 9 6 2 1 7 6 71 9 7 8 1 9 7 91 3 1 7 81 9 9 51 9 9 6 1 0 5 1 l 1 9 6 2 1 9 6 32 0 9 5 91 9 7 91 9 8 01 6 8 1 3 1 9 9 6 1 9 9 71 3 7 8 1 1 9 6 3 1 9 6 42 6 0 j 3 71 9 8 0 1 9 8 12 0 3 6 91 9 9 71 9 9 87 2 0 9 1 9 6 4 1 9 6 52 9 7 9 8 。1 9 8 l 1 9 8 22 9 3 2 9】9 9 81 9 9 91 7 9 6 9 1 9 6 5 1 9 6 67 1 9 0 2 4f 9 8 2 1 9 8 32 4 7 4 1l9 9 9 2 0 0 08 5 7 1 9 6 6 1 9 6 7 1 5 1 4 31 9 8 3 1 9 8 4 3 5 5 3 2 0 0 0 2 0 0l1 6 3 2 9 1 9 6 7 1 9 6 8 1 8 8 8 61 9 8 4 1 9 8 52 7 6 5 4 2 0 0 l 2 0 0 21 0 5 7 5 1 9 6 8 1 9 6 92 1 2 5 41 9 8 5 1 9 8 61 5 8 1 4 2 0 0 2 2 0 0 31 0 1 6 1 1 9 6 9 1 9 7 01 4 2 1 21 9 8 6 1 9 8 71 2 3 82 0 0 3 2 0 0 4 2 4 2 ，4 6 1 9 7 0 1 9 7 11 5 01 9 8 7 1 9 8 81 6 7 3 8 平均 1 9 2 0 9 平均 1 9 7 5平均1 4 8 8 1 总平均 1 7 9 3 6 卜 li订iic时uo善d=lcitl q专cq醇薯。勘对c一对i勺。二卜一n眦一 婴瞵*餐蠖越q黯黟一-乙盈 分厂商， 、一 世* 口 餐杈* 莺鼙世苌鹾鄙n 西安理工大学硕士学位论文 2 3 2 水位库容曲线和水位流量关系曲线 安康水库投运多年来，流域自然条件己发生了改变，水库泥沙的带状淤积改变了原设 计的水库基本特征。所以，该论文采用复核以后新水位库容关系曲线和水库清渣以后新 水位流量关系曲线。 表2 2 安康水库水位库容关系 水位库容 水位库容水位库容水位库容 水位库容 ( m ) ( 亿m 3 ) ( m ) ( 亿1 1 1 3 ) ( m ) ( 亿m 3 ) ( m ) ( 亿m 3 ) ( m ) ( 亿m 3 ) c3 4 2 e 0 42 6 60 7 92 8 4 53 43 0 38 4 23 2 21 7 7 2 2 4 83 。7 8 e 0 42 6 6 5o 8 42 8 53 4 93 0 3 58 6 l3 2 2 51 8 0 4 2 4 8 54 1 4 e 0 42 6 7o 8 82 8 5 53 5 93 0 48 83 2 31 8 3 6 2 4 94 5 l e 0 4 2 6 7 50 9 32 8 63 6 93 0 4 58 9 9 3 2 3 51 8 6 9 2 4 9 55 1 0 e 0 42 6 80 9 82 8 6 53 7 9 3 0 5 9 1 83 2 41 9 o l 2 5 06 7 0 e 0 42 6 8 51 0 32 8 73 93 0 5 59 3 83 2 4 51 9 3 4 2 5 0 51 0 3 e 0 32 6 91 0 82 8 7 543 0 69 。5 93 2 51 9 6 8 2 5 l0 0 0 2 2 2 72 6 9 51 1 32 8 84 1 l3 0 6 59 7 93 2 5 52 0 0 l 2 5 1 55 5 0 e 0 32 7 01 1 92 8 8 54 2 l3 0 71 03 2 62 0 3 5 2 5 2 1 0 8 e 0 22 7 0 ，51 2 5 2 8 94 3 2 3 0 7 5l o 2 i3 2 6 5 2 0 6 9 2 5 2 51 8 3 e 0 22 7 l 1 3 1 2 8 9 54 4 33 0 81 0 4 23 2 72 1 0 3 2 5 3 0 0 2 8 4 1 l 2 7 1 51 3 72 9 04 5 5 3 0 8 5 1 0 6 4 3 2 7 5 2 l 。3 7 2 5 3 54 1 l e 一0 22 7 21 4 32 9 0 54 6 63 0 91 0 8 63 2 82 1 7 2 2 5 45 6 0 e 0 22 7 2 51 52 9 l4 7 83 0 9 5l i 0 83 2 8 52 2 0 7 2 5 4 57 2 5 e 0 22 7 31 5 62 9 1 54 93 1 01 1 3 l3 2 92 2 4 2 2 5 59 0 5 e 0 22 7 3 51 6 32 9 25 0 33 i o 51 1 5 43 2 9 52 2 7 7 2 5 5 50 1 l2 7 41 6 92 9 2 55 1 53 “1 1 ，7 73 3 02 3 1 2 2 5 6o 1 32 7 4 51 7 62 9 35 2 83 1 1 51 23 3 0 52 3 4 8 2 5 6 5o 1 52 7 51 8 32 9 3 55 4 13 1 21 2 2 43 3 l2 3 8 3 2 5 7o 1 72 7 5 51 92 9 45 5 53 1 31 2 7 23 3 1 5 2 4 1 8 2 5 7 5o 2 2 7 61 9 7 2 9 4 5 5 6 83 1 3 51 2 9 73 3 2 2 4 5 2 2 5 8o 2 2 2 7 6 52 0 5 2 9 55 8 2 3 1 41 3 2 23 3 2 5 2 4 8 7 2 5 8 5 o 2 5 2 7 72 1 22 9 5 5 5 9 6 3 1 4 51 3 4 73 3 32 5 2 l 2 5 9o 2 7 2 7 7 5 2 1 9 2 9 6 6 1 3 1 51 3 7 33 3 3 5 2 5 6 5 2 5 9 5o 32 7 82 2 72 9 6 56 2 5 3 1 5 51 3 9 93 3 4 2 6 2 4 2 6 0o 3 32 7 8 52 3 52 9 76 43 1 61 4 2 53 3 4 52 6 6 5 2 6 0 5o 3 62 7 92 4 22 9 7 56 5 53 1 6 51 4 5 13 3 52 7 0 5 2 6 l o 4 2 7 9 52 52 9 86 73 1 71 4 7 83 3 5 52 7 4 5 2 6 1 50 4 32 8 02 5 8 2 9 8 56 8 63 1 7 51 5 0 63 3 6 2 7 8 5 2 6 20 4 72 8 0 52 6 72 9 9 7 0 23 1 81 5 3 3 3 3 6 52 8 2 6 2 安康水库概况 2 6 2 5o 5 2 8 l2 7 52 9 9 57 1 83 1 8 51 5 6 l 3 3 7 2 8 8 4 2 6 30 5 4 2 8 1 52 8 43 0 07 3 53 1 91 5 9 3 3 7 5 2 9 2 2 6 3 50 5 82 8 22 9 3 3 0 0 5 7 5 23 1 9 51 6 1 83 3 82 9 4 5 2 6 40 6 22 8 2 53 0 2 3 0 1 7 6 93 2 01 6 4 73 3 8 52 9 8 7 2 6 4 5o 6 62 8 33 1 l3 0 1 57 8 73 2 0 51 6 7 83 3 93 0 1 8 2 6 50 72 8 3 53 2 l3 0 28 0 53 2 l1 7 0 93 3 9 53 0 5 7 2 6 5 50 7 42 8 43 33 0 2 58 2 33 2 1 51 7 43 4 03 1 0 8 由上表就可以绘制出如下的水位库容关系曲线。 z ( m ) 3 6 0 3 4 0 ，3 2 0 3 0 0 2 8 0 2 6 0 2 4 0 2 2 0 2 0 0 02 03 04 0 v ( 亿击) 图2 2 安康水库水位库容关系曲线 f i g 2 - 2t h el e v e l s t o r a g er e l a t i o nc u r v eo f a n k a n gr e s e r v o i r 表2 3 安康水库水位泄量关系曲线 库水位五个表孔五个中孔四个底孔机组发电总泄流量 ( m )( m 3 s ) ( m s )( m 3 s ) ( m s )( m 3 s ) 3 0 0 3 0 5 91 2 5 04 3 0 9 3 0 5 3 3 1 51 2 5 04 5 6 5 3 l o9 5 03 5 6 41 2 5 05 7 6 4 3 1 52 5 53 9 9 33 8 0 71 2 5 09 3 0 5 3 2 02 5 1 96 2 7 34 0 4 51 2 5 01 4 0 8 7 3 2 56 0 2 9 8 3 3 94 2 8 0 1 2 5 01 9 8 9 8 3 2 66 8 4 3 8 6 6 64 3 2 6 1 2 5 02 1 0 8 5 3 2 8 8 6 0 59 4 5 84 4 1 91 2 5 02 3 7 3 2 3 2 8 48 9 8 l9 6 0 94 4 3 81 2 5 02 4 2 7 8 3 2 9 2 59 8 0 69 9 0 64 4 7 71 2 5 02 5 4 3 9 3 3 01 0 5 6 51 0 2 8 84 5 1 21 2 5 02 6 6 1 5 3 3 0 4 51 1 0 3 51 0 3 0 84 5 3 21 2 5 02 7 1 2 5 3 3 1 1 51 1 7 8 6 1 0 5 3 l 4 5 6 51 2 5 02 8 1 3 2 3 3 2 0 5 1 2 7 8 91 0 8 0 94 6 - 0 6 1 2 5 0 2 9 4 5 4 3 3 3 11 4 0 1 01 1 1 2 34 6 5 4 1 2 5 0 3 1 0 3 7 3 3 51 6 3 4 71 1 8 2 44 7 4 1o3 2 9 1 2 9 西安理工大学硕士学位论文 l 3 3 5 8 l 1 7 3 7 8 l 1 1 9 1 74 7 7 8 o 3 4 0 7 3 1 i 3 3 7 0 51 9 0 4 51 2 2 9 8 4 8 3 5