基于三水源新安江模型的三河口水库洪水预报.pdf
《基于三水源新安江模型的三河口水库洪水预报.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于三水源新安江模型的三河口水库洪水预报.pdf(7页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、DOI:1016616/jcnki10-1326/TV20230812基于三水源新安江模型的三河口水库洪水预报吴 锐 马 峰 冯亚鹏(陕西省引汉济渭工程建设有限公司,陕西 西安 710011)【摘 要】三河口水库是陕西省引汉济渭工程调蓄中枢,准确预报三河口水库的入库洪水,对保证工程安全指导水库的科学调度具有重要的意义。利用三水源新安江模型建立三河口水库洪水预报模型,选用 20102019 年间27 场历史洪水,通过自动优化算法和人机交互率定相结合的方式,进行模型参数的率定,选用 20202021 年间 7场洪水进行检验,检验期模拟成果全部合格,平均确定性系数为 0 96,预报方案精度达到甲等。
2、模型方案可用于三河口水库洪水预报,为水库防洪调度提供一定参考。【关键词】洪水预报;预报方案;三水源新安江模型;三河口水库中图分类号:TV122 文献标志码:B 文章编号:2096-0131(2023)08-065-07Flood Forecasting for Sanhekou Reservoir Based on the SanshuiyuanXinanjiang ModelWU Rui,MA Feng,FENG Yapeng(Hanjiang-to-Weihe River Valley Water Diversion Project Construction Co,Ltd,Xian 710
3、011,China)收稿日期:2023-03-06网络首发地址:http:/ Reservoir serves as the central storage facility of Hanjiang-to-Weihe River Valley Water DiversionProject.Accurately forecasting the inflow flood of Sanhekou Reservoir is of significant importance for ensuring the safety ofthe project and enabling scientificall
4、y planned reservoir operations.By utilizing the Sanshuiyuan Xin anjiang model,aflood forecasting model for Sanhekou Reservoir is established.Historical flood data from 2010 to 2019,comprising 27 floodevents,are employed for model parameter calibration through a combination of automatic optimization
5、algorithms andinteractive human-computer interaction.Additionally,seven flood events from 2020 to 2021 are selected for modelvalidation,and all simulation results during the validation period are qualified,with an average coefficient of determinationof 0.96.The forecast accuracy of the proposed mode
6、l reached the highest level.This model can be used for floodforecasting in Sanhekou Reservoir,providing valuable references for reservoir flood control and operation decisions.Key words:flood forecasting;forecasting scheme;Sanshuiyuan Xinanjiang model;Sanhekou Reservoir 三河口水利枢纽是引汉济渭调水项目的主干工程之一,是陕西省引
7、汉济渭工程调水项目的调蓄中枢,水库于 2019 年底下闸蓄水,相对于施工建设期,其承担的防洪兴利任务更为突出。洪水预报作为重要的防洪56非工程措施,在水库调度管理中发挥着重要作用。准确预报入库洪水,对于支持三河口水库防洪度汛、指导水库科学调度,保护下游地区行洪安全具有重要意义。在三河口水利枢纽施工阶段,流域洪水预报采用经验相关法以及水文模型进行洪水预报。经验相关法使用便捷,但难以考虑降雨及下垫面条件的空间分布不均匀性,同时由于初期流域径流资料有限,施工期构建的水文模型模拟精度不高1。随着水利信息化推进,流域水文模型已成为水库实时洪水预报调度的核心模块,因此,需在水利信息化平台基础上建立流域水文
8、模型,作为水库水情自动测报系统的核心。目前,国内外广泛应用的流域水文模型有美国的 SAC 模型2、中国的新安江模型3和英国的 TOPMODEL4,在湿润与半湿润地区,应用最为广泛的模型仍为新安江模型5。鉴于此,综合考虑三河口水库流域资料、地形及所处环境,选择应用新安江模型建立洪水预报模型,为三河口水库洪水预报和科学调度提供技术支撑。1 流域概况以及研究方法1 1 流域概况子午河系汉江上游北岸的一级支流,子午河流域地势北高南低,主峰秦岭梁海拔 2965m,流域主要为土石山区,植被良好,林木茂密,森林覆盖率达 70%,子午河流域属北亚热带湿润、半湿润气候区,四季分明。子午河径流主要由降雨形成,水情
9、随降雨变化明显。河流上游由汶水河、蒲河、椒溪河汇合而成,主源汶水河发源于宁陕、周至、鄠邑区三县交界的秦岭南麓,三条河流汇合后称子午河。三河口水库坝址位于汉中市图 1 三河口水库流域水系图66佛坪县大河坝镇三河口下游 2km 处,总库容为 7 1 亿m3,坝址处河床高程为 525m,坝顶高程为 646m。坝址以上河长 106km,控制流域面积 2186km2,占子午河流域面积的 72 6%。流域多年平均年降水量为 891mm,降水主要集中在汛期,510 月降水量占全年降水量的 84 4%。三河口水库流域水系见图 1。子午河流域自 1959 年起,先后设立了多个雨量站,各测站的位置见图 1。196
10、3 年 3 月设立了两河口水文站;为三河口水利枢纽工程建设需要,2010 年4 月在水库大坝下游设立大河坝水文站,观测水位、流量、降水量。1 2 研究方法三水源新安江模型是一个分散参数的蓄满产流概念性模型6。根据流域具体特点以及下垫面的水文、地理情况,将流域分为若干个单元面积,再将每个单元面积计算的流量过程演算到流域出口,最后叠加起来即为整个流域的流量过程6,每个单元流域的计算流程见图 2。ER1-FRFRWWUWLWDUMLMCICKKIRSQSRIQIQGRGQULrCSKEXECSSMEXPEMBWMIMK图 2 新安江模型结构及计算流程 模型各参数物理意义以及取值范围2如下:a K 值
11、为蒸散发能力折算系数,此参数控制总水量平衡。b WM 为张力水蓄水容量。分为 3 个部分,即上层张力水蓄水容量 WUM、下层张力水蓄水容量 WLM和深层张力水蓄水容量 WDM。WM 取值范围为 100 170mm,WUM 多林地可取 20mm,WLM 通常取值范围为 60 90mm。c C 为深层蒸散发系数,此值范围为 0 08 0 18。d B 为张力水蓄水容量曲线指数的方次,与流域面积 F 有关,本流域取值在 0 4 左右。e IM 为流域不透水面积的比例,对于天然流域,此值范围在 0 01 0 02 左右。f SM 为表层土自由水蓄水容量,一般流域为10 20m 左右。g EX 为表层自
12、由水蓄水容量的方次,由表层自由水蓄水条件的不均匀性分布决定,其取值范围一般为 1 0 1 5。h KG 为表层自由水蓄水量对地下水的出流系数,KI 为表层自由水蓄水量对壤中流的出流系数,两者之和表示自由水出流的快慢。当流域面积 F 在1000km2左右时,从降雨停止到壤中流停止的时间一般为 3d 左右,相当于两者之和为 0 7。i CS 为线性水库地表径流消退系数,由河网地貌决定。j CI 为深层壤中流消退系数,当壤中流很丰富时,此值为 0 9 左右。76吴 锐等/基于三水源新安江模型的三河口水库洪水预报 k CG 为地下径流消退系数,以天为时段时,此值范围一般为 0 95 0 998。l X
13、E 为马斯京根河段汇流传播时间,KE 为马斯京根河段流量比重系数。区域输入的面雨量信息是根据区域内雨量站观测的信息及其所占权重计算得到的,本次模型中流域单元划分采用泰森多边形法进行。划分出的每个单元,其计算主要分为蒸散发计算、产流计算、分水源计算和汇流计算四个层次1。模型各层次结构的功能,计算采用的方法和参数见表 1。表 1 新安江模型各层次结构功能、计算方法和相应参数层 次功 能计 算 方 法参 数第一层次蒸散发计算三层模型K、WM、WLM、C第二层次产流计算蓄满产流WM、B、IM第三层次分水源计算自由水库蓄水SM、EX、KI、KG第四层次汇流计算线型水库汇流模型CS、CI、CG马斯京根分段
14、连续演算法KE、XE2 参数率定2 1 水文资料来源采用的实测流量资料为大河坝水文站历史摘录资料,以及三河口水位站 20172021 年水位资料。洪水资料整编分为三个阶段:20102015 年,由于三河口水库尚未开建,采用大河坝水文站洪水流量摘录资料,进行历史洪水场次的摘录、参数率定、模拟和检验;20162019 年,三河口水库开始建设,受围堰影响,采用坝址围堰处水位资料和大河坝水文站实测洪水摘录资料,利用三河口水库的水位库容关系进行实测入库洪水过程还原计算;20202021 年,三河口水库具有调蓄能力,采用三河口水库水位资料和大河坝监测洪水摘录资料,利用三河口水库的水位库容关系进行实测入库洪
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 水源 新安江 模型 河口 水库 洪水 预报
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。