水库汛限水位调整方案的风险与效益分析

【摘要】： 我国广大的北方流域水资源十分贫乏,随着国民经济的不断发展,水资源供需矛盾日益尖锐。水资源短缺不但制约了社会经济的发展,也造成了严重的生态环境问题。因此,充分发挥现有水库的调蓄作用,挖掘调蓄潜力,在不增加防洪风险的前提下适时地将部分洪水转化为可利用的水资源,对缓解流域水资源危机、改善流域生态环境尤显得重要。然而在汛期许多水库为了保证防洪安全,库水位必须维持在一个较低水平,造成大量弃水,使汛期水资源得不到充分利用。为了协调水库防洪与兴利的矛盾,进一步开发利用汛期洪水资源,缓解地区水资源紧缺的状况,文中计算了滦河流域潘家口水库汛期不同汛限水位调整方案对应的风险与效益指标,并由此实现了对动态汛限水位调整方案的优选。其主要研究结果包括: 1)在系统分析国内外风险定义及风险计算方法的基础上提出极限风险率的概念,并阐述了极限风险率的计算方法。然后建立了面向应用问题的基于随机模拟的极限风险率计算模型。 2)采用模拟分析的途径模拟出洪峰流量、最大一日洪量和最大三日洪量并将其放大在典型洪水过程线上。根据拟定的汛限水位调整方案,通过调洪演算得出各方案下的最高水位,再利用所建立的模型计算相应的极限风险率。 3)以长系列逐日平均入库流量过程为输入,采用一阶季节性自回归模型进行模拟,并通过调洪演算,最后得出各汛限水位调整方案下的供水效益和发电效益。 4)综合考虑潘家口水库抬高汛限水位的风险和效益指标,通过建立的基于最大熵原理的汛限水位方案多级模糊优选模型对汛限水位方案进行模糊优选。得出最优方案,为水库调度决策提供参考。