20050406水库汛限水位调整报告

***水库

汛限水位设计与运用研究技术总报告

大连理工大学土木水利学院

丹江口水库管理局

2004年11月

项目总负责人：胡军

专题负责人：王本德

技术负责人：周惠成

主要完成人：王本德胡军周惠成岳梅生

王国利刘松李丽琴袁晶瑄

张明钢梁国华何佑生李敏

张改红金克

报告编写人：周惠成李丽琴张改红

审定人：王本德

目录

1 概述 (1)

1.1 流域自然地理概况 (1)

1.2 水库概况 (2)

1.3 丹江口水库汛限水位设计与应用存在的主要问题 (3)

1.4 丹江口水库汛限水位设计与运用研究的主要内容和方法 (3)

1.4.1 研究的主要内容 (3)

1.4.2 研究的基本方法 (4)

2 设计洪水调节计算成果复核与可操作性调度规则研究 (5)

2.1 设计洪水调节计算成果 (5)

2.1.1 基本资料 (5)

2.1.2 防洪任务及设计的防洪调度方式 (6)

2.1.3 水库设计洪水调节计算成果 (8)

2.2 设计洪水调节计算成果复核及可操作性研究 (9)

2.2.1 设计洪水调节计算中存在的问题 (9)

2.2.2 调度原则的可操作性研究 (9)

2.3 两种调洪原则计算结果比较 (11)

3 降雨预报信息应用于“汛限水位动态控制”的可行性研究 (13)

3.1 丹江口以上流域气象台站降雨预报信息的精度分析 (13)

3.1.1 降雨预报精度分析 (13)

3.1.2 各级降雨量的频率分布规律 (20)

3.2 降雨预报信息应用于“汛限水位动态控制”的可行性研究 (29)

3.2.1 降雨预报信息可利用于实时预报调度的条件分析 (29)

3.2.2 降雨预报信息利用于“汛限水位动态控制”的可行性分析 (30)

3.2.3 结论 (33)

4 汛限水位动态控制范围的确定 (34)

4.1 概述 (34)

4.2 预泄能力约束法 (34)

4.2.1 基本思想 (34)

4.2.2 方法步骤 (35)

4.2.3 计算 (35)

4.2.4 结论 (37)

5 汛限水位动态控制方法 (38)

5.1 预蓄预泄法 (38)

5.2 汛限水位动态控制调洪结果 (39)

6 汛限水位动态控制方案的效益分析 (40)

6.1 效益计算方法 (40)

6.2 丹江口水库汛限水位动态控制的效益计算与分析 (40)

7 汛限水位动态控制的风险分析 (43)

7.1 利用降雨预报信息动态控制汛限水位的风险分析理念与定义 (43)

7.1.1利用降雨预报信息动态控制汛限水位的风险分析理念 (43)

7.1.2利用降雨预报信息动态控制汛限水位的风险率定义 (45)

7.2 汛限水位动态控制风险率计算方法步骤 (48)

7.2.1 不考虑降雨预报的汛限水位动态控制风险率计算方法步骤 (48)

7.2.2 考虑降雨预报信息的汛限水位动态控制风险率计算方法步骤 (48)

7.3 丹江口水库汛限水位动态控制考虑降雨预报发生漏报的风险 (49)

7.4 丹江口水库汛限水位动态控制大坝所能抗御洪水标准的变化分析 (51)

8 初步结论 (53)

8.1 水库设计洪水调度原则复核 (53)

8.2 降雨预报信息是可利用的 (53)

8.3 汛限水位动态控制效益很大而风险无增 (53)

8.4 丹江口水库考虑降雨预报的调度方式与原则 (53)

8.5 具有可操作性的丹江口水库洪水调度原则 (54)

1 概述

1.1 流域自然地理概况

汉江是长江中游最大的支流，全流域面积15.9万km2，发源于秦岭南麓，全长1577km，于汉口汇入长江，总落差为1964米。流域位置在北纬30°到34°、东经106°到114°之间。北以秦岭及外方山与黄河为界，东北以伏牛山及桐柏山与淮河为界，西南以米仓山、大巴山、荆山与嘉陵江和沮漳河等相邻，东南为广阔的江汉平原，水系纷繁，与长江干流无明显天然分界。

汉江流域水系呈叶脉状，支流一般较短。汉江干流河谷可分成三段：丹江口以上为上游，长925km；丹江口至钟祥为中游，长270 km；钟祥以下至汉口为下游，长382 km。

汉江流域处于我国西部平原向青藏高原过渡的地带。上游南部米仓山和大巴山对西南暖湿气流有抬升或部分屏障阻挡作用，北部的秦岭山脉它不仅能阻滞西北冷空气，而且对偏东南的暖湿气流也起着明显的屏障和抬升作用。所以本流域气候较温和湿润，是南北气候分界的过渡地带。

汉江流域处于东南季风区，以气旋雨为主。初夏太平洋副热带高压西伸，盛夏印缅低压影响大陆南部，这两种天气系统的东南和西南季风挟带大量水汽吹向大陆。在本区有低槽活动，冷暖空气相遇，即可造成大雨或暴雨天气。秋季北方冷空气势力增强，丹江口以上地区因山地阻滞，北方冷空气停滞日久，造成9~10月的雨量高峰。但丹江口以下地势平坦，冷空气长驱直下，雨量较少，丹江口以上流域平均降水量约800~1100mm，主要集中在5~10月，占年雨量的80%，而主汛期7~10月，占年雨量的59%，降雨分布是从南向北递减。丹江口至钟祥区间年平均降雨时为800~900mm，主要集中在6~9月，其中最大降雨是7~8月，占40%。

流域内现有人口约2750万，其中农业人口2563万（丹江口坝址以上人口1070万，农业人口960万）。流域内有耕地约4200万亩。