基于風險理論的水庫汛限水位控制研究.pdf

1、洪水資源化作為一種新的治水理念，成為解決區(qū)域水資源短缺的一項有效措施。洪水資源化對水庫而言是實現(xiàn)防洪和興利并舉，而汛限水位是水庫防洪和興利的結合點，汛限水位的過高或者過低會直接影響水庫的防洪風險和興利效益，而隨著科學技術和人類社會的進步，人們對安全可靠的要求越來越高，因此，研究基于風險理論的水汛限水位控制方式具有重要意義。論文以風險理論為主線，以汛限水位控制為目的，詳細研究了水庫調度中防洪風險和供水風險的制約因素，發(fā)展了水庫調度的風險理

2、論體系，構建了較為通用的風險調度模型，并用于陜西省石頭河水庫汛限水位控制方案的研究。具體研究結果如下:
　　(1)水庫汛限水位控制風險分析程序的建立。以經典的風險分析理論入手，系統(tǒng)歸納了水庫調度中風險的定義、特征及風險分析的程序。從風險發(fā)生的形式、主要因素以及后果三方面詳細的對水庫調度中的風險進行了識別;從風險發(fā)生的概率及后果大小的角度對水庫調度風險估計的方法做了深刻的剖析;通過歸納水庫調度風險評價方法，論述了水庫調度運行中方案的

3、決策。最后論證了水庫汛限水位控制和水庫調度之間辯證統(tǒng)一的關系:即汛限水位控制需要水庫調度來實現(xiàn)，而水庫調度的起調水位為汛限水位。在此基礎上建立了一套較為完整的汛限水位控制風險分析程序。
　　(2)水庫防洪通用風險模型的構建。選取影響水庫防洪風險的主要風險因子:洪水、庫容、泄流能力、起調水位和風浪，以概率的基本定理為基礎建立了防洪風險模型，并從模型因子的數(shù)量和模型因子服從的分布函數(shù)的角度總結了模型求解方法的適用性。最后以石頭河水庫為

4、例，選取了校核水位作為風險指標，洪水作為主要風險因子，用頻率分析法計算了不同汛限水位方案(798.00m、798.50m、799.00m、799.50m、801.00m)下的風險率，并將10-6作為風險率的允許風險標準，當汛限水位抬高至799.00m時，風險率為9×10-6，依舊在允許范圍內。因此可以得出結論:石頭河水庫庫水位799.00m為汛期允許正常蓄水的最高水位。
　　(3)水庫供水風險模型的構建。選取影響水庫供水風險的主要

5、風險因子:入庫徑流、興利庫容、調度規(guī)則、下游河道生態(tài)需水量、蒸發(fā)滲漏，同樣以概率的基本定理為基礎建立水庫供水風險模型;同時選取可靠性、易損性和事故周期作為風險評價的指標，通過對石頭河水庫供水風險因子的分析，選取入庫徑流作為風險因子，以“1-設計保證率”為允許風險標準，采用長系列興利調度計算得到結論:石頭河水庫庫水位798.00m為汛期興利蓄水的最低水位。
　　(4)基于風險理論的汛限水位分期控制運用研究。介紹了傳統(tǒng)汛限水位控制運用

6、的缺點，闡述了基于風險理論的分期控制方法的適用性。綜合考慮了石頭河水庫的防洪和供水風險，在對石頭河水庫汛期分期的基礎上，最終得到石頭河水庫汛限水位控制方案，即在主汛期（7月11日～8月10日）汛限水位為798.00m～799.00m，汛前期（05月21日～07月10日）汛限水位從801.00m逐步降低到799.00m，汛后期（08月11日～09月20日）逐漸從799.00m回升到801.00m，其他時期以801.00m為控制，最后有針對