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基于水利枢纽坝址径流系列设计的研究

更新时间:2009-03-28

0 引 言

黄家湾水利枢纽坡里水文站水文资料系列短,代表性差,但是却是格凸河流域唯一实测资料站,故坝址径流可以采用这三年资料分析计算而来。在分析和计算过程中,选择适宜的计算方法至关重要,是保证计算结果准确性的重要基础,必须根据水利枢纽实际情况,在多项可选方法中选择最满足实际要求的方法,以此确保坝址径流系列设计合理性。

1 工程概况

黄家湾水利枢纽是综合利用的水利工程,主要任务是以城乡生活和工业供水、农业灌溉为主,并结合发电。水库建成后,多年平均供水量为9321万m3。向紫云县城供水2176万m3/a;解决乡镇12.3万人、2.35万头大牲畜的人畜饮水问题,供水量为676万m3/a;向工业园区供水4204万m3/a;同时灌溉田土面积4 941 hm2,其中新增灌溉面积:4842 hm2,改善灌溉面积为99hm2。灌溉供水量为2265万m3/a;电站总装机容量为2.4万kW,多年平均发电量5630万kW·h。

工程主要由大坝枢纽工程、供水灌溉工程及发电工程组成。水库总库容15720万m3,根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的规定,水库工程等别为Ⅱ等,工程规模属大(2)型。

“没考上。”我听到这句话的时候已经大学毕业十年,我不敢问他的近况,只是依旧表达着对他的敬佩,追求最好的品质,简直让人敬畏。

2 坝址径流系列的预测推算

该水利枢纽坝址没有完善的实测资料,只是在部分年份中进行了流量测定。现有资料很难满足坝址径流系列的预测推算要求,仅能在成果验证中起到一定参考作用。对于坝址径流系列而言,其运算与分析指的是根据其设立于上、下游,干、支流的各个水文站实测资料,在对积水面积比差异进行修正的基础上,预测推算出真实的径流系列,在实际工作中采用的计算方法主要有以下3种。

根据下游水文站搜集的各类水文资料,充分考虑上游汇入影响,由于支流的流域面积在1.8万km2以上,所以无法直接采用现有径流系列,需对其汇入影响进行充分考虑。通过综合论证可得,两水文站实际传播时间在1d左右。基于此,通过对两水文站日均流量的相减,然后对结果进行修正,即可得出坝址的日均流量。在运用此法时应注意,被减日均流量应为错前一天的数值,修正系数取0.987[1]。在此之后,因电站建成开始蓄水,其中一水文站由于受到该电站实际运行的影响,被迫中断测定,因此该坝址此时间段的径流系列,主要是利用先前计算成果,通过关系建立得来。

2.1 根据下游站实测资料进行计算

上式中SNR为信噪比,τinterval为频率测量间隔。当测速间隔τinterval为0.2 s时,不同信噪比下的频率测量不确定度如表1所示。在微波调制激光测速实验中,激光信号解调后的微波信号的信噪比约为48 dB。根据接收机的参数设计,理论上,每0.2可得出一个测速结果,测速精度可达到4.062 3×10-4m/s,测速范围可达1×10-3~5.08×105m/s。

2.2 根据上游站实测资料进行计算

根据上游水文站搜集的各类水文资料,联合三处水文站所得日均流量,对数值进行叠加处理,然后进行面积比修正,将错后一天的实际传播时间视作日均流量,以此求出一段时间内的坝址径路系数。

2.3 在考虑无控区间的基础上,通过日均流量放大来计算坝址径流系列

因此,101a系列中包含一个完整的平水年组和枯水年组以及两个丰水年组、平水年组和枯水年组;65a系列中包含两个平水年组和一个枯水年组以及一个丰水年组、平水年组和枯水年组;55a系列中包含一个平水年租和枯水年组以及一个丰水年组、平水年组和枯水年组。丰水、枯水相互交替的现象以10-15a为一个周期。由以上分析可知,坝址的长短系列有着良好的代表性;50a系列与41a系列都包含枯水年组,属于典型的偏枯系列。将坝址的长短径流系列作为依据进行统计分析和计算,得出如表1所示的计算成果。

3 合理性分析

2.2.3 CGF促进牙髓组织基础研究 国内学者杜楠[27]通过培养人牙髓干细胞,将不同浓度CGF作用于干细胞,通过检测碱性磷酸酶浓度作为分析CGF对牙髓干细胞增殖分化的影响,结果显示,碱性磷酸酶浓度增加,并和CGF浓度呈正相关,得出结论:CGF在一定浓度下可以促进牙髓干细胞的增殖分化。

4 代表性分析

与此同时,糖果行业也在不断升级,以满足消费者需求。利用高科技实现融合,糖果中开始加入对人体健康有益的微量元素、活性物质等。低糖、无糖型糖果开始投入市场。

为保证所得推算结果真实性与准确度,需对结果实施合理性分析。通过综合性分析可知,利用以上三种计算方法得出的具体结果,第一种和第二种计算方法得出的日均流量数值仅存在2‰的差异。从多年的平均结果角度看,这两种方法所得结果大体相同。但二者的历年日均流量却存在一定差异,在汛期流量上,下游站结果往往要比上游站结果大,而枯期则完全相反,即上游站结果比下游站结果大[2]。与此同时,相比下游站已有资料看出,运用上游站所得年均流量,其中两年年均流量较大;而其部分月均流量在没有加上来水量的情况下就比下游站结果大;若加上了来水量,则有更多月份结果大于下游站结果。因此,根据上游站现有资料得出的计算结果有一定不合理因素。相比下游站流量,运用第三种方法得出的流量,没有发现不平衡的迹象,其年均流量实测值和同期下游站推算结果有7‰的差异,该方法将无控区域降雨与产流和起始站相接近是不符合的。借助第一种方法得出的径流系列在比较之下并没有不平衡问题,而且不用时期平均流量也较为接近,汛期成果相对较大。由流域年均降雨、最大雨量和年均径流的等值线可以看出,无控区间所具有的降雨和产流特性和坝址以上流域更为接近。考虑到以上情况和分析结果,应优先选择第一种方法对坝址径流系列进行计算,这样更有利于保证结果的真实性和准确度[3]

无控区间总面积约为4000km2,首先将其降雨与产流和起始站相接近,也就是将经过修正以后的起始站日均流量作为无控区间日均流量,再通过计算得出坝址日均流量,以此求出一段时间内的坝址径路系数。

在流域中各大水文站掌握的实测资料中,以下游站所有资料最为完整和精确。坝址在该站上游16km,径流形成原因与气象条件和该站处在相同区域。通过对坝址径路系列的延长与插补之后,和该站径流系统大体相同。由坝址101年径流差积图像可知,在这一不连续系列当中,有十分明显的丰枯交替现象,系统中包含丰水段、平水段和枯水段[4]

 

1 计算成果

  

系列年均流量/m3·s-1CVCS/CV均值比汛期平均流量/m3·s-1汛期系列比枯水期平均流量/m3·s-1枯水期系列比101a系列63610.2021.0103101.024151.065a系列61220.2120.9599350.9523350.9855a系列61220.2020.9599350.9423550.9750a系列59320.2020.9294550.9323750.98

从表1数据可以看出,对其统计参数与平均流量进行深入分析,50a系列对应的统计参数相比较小,65a系列与55a系列的统计参数大体一致,这3个短系列相比101a长系列的平均流程比值依次为0.92、0.95、0.95。基于此,流域中游和下游站的50a系列成果偏枯,不具代表性,但65a系列与55a系列尽管在成果上依然小幅偏枯,但具有一定代表性。此外,因以往的水文资料不具良好精度,同时考虑到梯级枢纽资料所具有的同步性,故需将55a系列径流作为坝址径流系列[5]

5 结 语

1)坝址径流系列预测推算的进行需将上游站与下游站的现有资料审核作为基础。在明确坝址径流系列以前,应对计算核心依据站及参证站的所有资料进行细致、深入的复核,以此确保计算依据站与参证站所提供的水文资料具备合格的一致性与可靠性。

2)根据水利枢纽具体地理位置、水文站实际分布与采用的径流预测推算方法,包括下游站和水利枢纽间的汇入影响,为避免汇入对径流计算造成不利影响,并满足坝址以上流域和径流特性保持一致性的基本要求。坝址径流系列选择上游站和下游站现有资料放大到无控区间等方法实施推算,共包含三种不同的计算方法。同时对求得结果的合理性进行分析与论证,得出选用根据下游站实测资料进行计算的方法较为合理,即对两水文站日均流量进行相减,然后对结果进行修正,以此得出坝址的日均流量。

3)针对预测推算求出的和即将利用的坝址径流系列应按照相关要求对其代表性进行分析与论证,以此验证所用径流系列的丰水、平水和枯水交替现象,验证在系列中是否存在完整的丰水、平水和枯水交替。通过实际验证可知,本坝址径流系列存在丰水、平水和枯水交替的现象,因此本次求出坝址径流系列具备良好的代表性。

参考文献:

[1]徐涛,李哲,周曼,等.新一代三峡水利枢纽短期洪水预报系统的构建与检验[J].水力发电学报,2015(03):21-28.

[2]李蓉.吉尔格勒水利枢纽设计洪峰流量的推求[J].水利科技与经济,2015(10):52-54.

[3]耿旭,毛继新,晋碧瑄.基于蓄满率的三峡水库蓄水时期研究[J].泥沙研究,2016(01):31-36.

[4]宋浩然.瑶镇水库来水量分析及可供水量复核计算[J].水资源开发与管理,2016(01):26-27.

[5]孙利佳.三座店水利工程年径流系列代表性分析[J].东北水利水电,2014(04):30-31.

 
董磊
《黑龙江水利科技》 2018年第04期
《黑龙江水利科技》2018年第04期文献

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