基于平原水库的水资源调控模式研究

论文题目: 基于平原水库的水资源调控模式研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 水文学及水资源

作者: 曲兴辉

导师: 董增川,王永鹏

关键词: 平原水库,洪水资源化,联合调控,优化管理,风险

文献来源: 河海大学

发表年度: 2005

论文摘要: 平原区人口稠密、经济发达、大型基础设施众多,水资源供需矛盾突出,节流开源是平原区水资源开发利用和管理的主要途径。由于平原水库本身存在蒸发、渗漏和泥沙淤积等不利因素,因而是否应该修建平原水库的问题,一度成为学术界争论的焦点。本论文在详细分析平原水库功能特性和水资源系统结构的基础上,论证了科学规划和因地制宜修建平原水库的必要性,构筑了平原区水资源开发利用的新模式。研究了平原水库的洪水资源化问题,论述了洪水资源可利用量的具体计算方法。对滞洪型平原水库建立了洪水回补地下水的计算模型,根据影响因子,说明了平原水库水面蒸发计算方法;对综合利用型平原水库以汛限水位的动念控制减少弃水,建立了上浮下调和模糊推理两种汛限水位动态控制模式,给出了汛限水位动态控制风险率计算模型。根据平原区地表水系统与地下水系统水力联系密切的特点,构建了平原水库地表水与地下水系统联合模拟的数学模型,以分布式空间单元水力耦合为基础,采用SOR和Gauss-Seidel法迭代求解数学模型,研究了水库库周浸没的计算方法和判别标准。基于费用准则和供水量准则,建立了河流与含水层、平原水库与含水层、平原水库上下水源联合调控模型,实现地表水库和地下含水层的联合调控作用。利用大系统优化原理,将优化与模拟有机结合,建立了地表水系统和地下水系统联合调控优化模型,通过水量交换的耦合,实现整体系统的最优。根据天然径流序列的相依性和不确定性,建立了模糊带权马尔柯夫链模型预测径流量未来的丰枯变化情况,评价运行期供水水源系统的可靠性。从供水水源持续运行的角度,建立了平原水库供水水源系统风险模拟数学模型,利用数理统计方法对供水水源系统的风险进行分析和评价。以正在建设的辽河石佛寺水库枢纽一期工程为例,进行了详细的实证研究,辨证地分析了平原水库存在的问题,以扩大水资源利用量为主要目的,较为系统地架构了基于平原水库的水资源开发利用模式,获得的成果对平原水库的科学规划、合理建设、水资源开发利用和管理等方面,具有参考价值。

论文目录:

前言

摘要

ABSTRACT(英文摘要)

第一章绪论

1.1 问题提出

1.2 研究现状

1.3 主要研究内容

第二章平原水库调控洪水资源的理论与方法

2.1 平原水库

2.2 平原水库对洪水资源化作用的计算方法

2.2.1 滞洪型平原水库的洪水资源化

2.2.2 综合利用型平原水库的洪水资源化

2.3 汛限水位动态控制风险分析

2.3.1 极限风险率的确定原则

2.3.2 汛限水位动态控制极限风险分析的方法

2.4 本章小结

第三章平原水库区域地表水地下水系统联合调控

3.1 平原区域地表地下水系统联合调控原则及系统分解

3.2 平原水库区域地表水与地下水联合系统模拟

3.2.1 地下水系统模拟

3.2.2 地下水系统模拟模型的数值解法

3.2.3 地表水与地下水联合模拟模型

3.3 基于费用准则的地表水与地下水联合调控优化模型

3.3.1 河流—地下含水层系统联合调控模型

3.3.2 地表水库和井群联合调控模型

3.4 基于供水量准则的地表水与地下水联合调控优化模型

3.4.1 供水量准则解析

3.4.2 优化模型的建立及求解

3.5 本章小结

第四章平原水库水资源系统风险分析

4.1 不同水资源的供水特征

4.2 径流量的带权马尔柯夫链预测模型

4.3 平原水库供水水源系统风险分析

4.3.1 平原水库供水水源系统的风险定义

4.3.2 平原水库供水水源系统的风险计算与模拟

4.3.3 M-C法精度讨论

4.4 本章小结

第五章实证研究

5.1 研究区概况及特征

5.1.1 研究区概况

5.1.2 研究区特征

5.2 数值模拟

5.2.1 地下水系统数值模拟计算

5.2.2 库区内暨有黄家水源比拟分析

5.2.3 地表水与地下水联合模拟计算结果及分析

5.3 地表水与地下水联合调控

5.4 供水水源系统风险分析

5.4.1 径流量预测

5.4.2 风险分析

5.5 滞洪型平原水库洪水资源化计算

5.6 本章小结

第六章结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文

致谢

发布时间: 2006-01-16

基于平原水库的水资源调控模式研究

猜你喜欢