[發明專利]水庫下游河道最低通航水位生成方法

無效

• 申請號: 201210439901.1
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN102912760A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 李義天;王冬
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: E02B1/02
• 分類號: E02B1/02
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 嚴彥

技術領域

本發明涉及水利航道技術領域，尤其是一種水庫下游河道最低通航水位生成方法。

背景技術

河道最低通航水位是航道規劃設計的基本參數，也是航道整治工程的重要指標，最低通航水位制定的正確與否直接關系著航道的航行安全和通航效益，因此對最低通航水位生成方法的研究顯得極為重要。該水位的現有確定方法建立在河床沖淤變化不大條件下，利用河道水位資料統計方法直接推算。水庫的修建蓄水改變壩下游各河段的水沙條件，一方面水庫對徑流的調蓄作用改變了壩下游來水的年內過程，洪季大流量減小，枯水期水庫補水使得下游河段流量增加；另一方面，水庫的攔沙作用造成清水下泄，下游河床將發生自上而下的普遍沖刷，大范圍的河床變形會造成河段水位流量關系調整，兩者的綜合作用使水庫下游河段的枯水位長時期內處于變化調整狀態，因此已有天然河流設計水位計算方法不再適用。

發明內容

本發明針對上述技術狀況及局限性，提供一種水庫下游河道最低通航水位生成方法，分析水庫蓄水后壩下游河段實際水位變化及沖淤規律，參考一維數學模型，能夠更準確的預測未來某時期河段水位流量關系的調整，推求河段設計水位。

本發明的技術方案為一種水庫下游河道最低通航水位確定方法，包括以下步驟：

步驟1，確定水庫下游各河段通航流量，具體步驟如下，步驟1.1，基于水庫運行前實測水文資料，將水庫下游各河段的流量分解為水庫代表水文站點來流與區間來流，實現方式如下，

設水庫下游各河段中任一為目標河段，目標河段的流量Q_m分解為水庫代表水文站點來流Q_d與區間來流Q_q，Q_q=Q_m-Q_d

步驟1.2，計算目標河段設計通航流量，實現方式如下，

根據水庫代表水文站點來流Q_d進行水庫徑流調蓄計算，得到水庫運行后水庫代表水文站點的流量過程Q’_d；

根據區間來流Q_q得到水庫運行后目標河段的區間流量Q’_q，

計算水庫運行后目標河段的流量Q’_m＝Q’_d+Q’_q，進行頻率統計分析得到目標河段設計通航流量Q_s；

步驟2，推求水庫下游各河段枯期同流量水位降幅，具體步驟如下，

步驟2.1，基于水庫運行后實測水文資料，采用河段水位下降趨勢分析法，推求未來某時期水庫下游各河段枯期同流量水位降幅；

所述河段水位下降趨勢分析法實現方式為，點繪水庫運行后水庫下游各河段逐年枯期水位流量關系，計算河段枯期同流量水位逐年變幅，并分析水位變幅隨水庫蓄水年份變化規律，推算未來某時期水庫下游各河段枯期同流量水位變化，得到未來某時期水庫下游各河段枯期同流量水位降幅；

步驟2.2，基于水庫運行后實測水文資料，采用河床沖刷趨勢分析法，推求未來某時期水庫下游各河段枯期同流量水位降幅；

所述河床沖刷趨勢分析法實現方式為，點繪水庫運行后水庫下游沿程各河段枯期同流量水位累積降幅與河床上累積沖淤量的相互關系，通過分析河段的沖淤發展，由未來某時期目標河段沖淤量預測目標河段同流量水位變化，得到未來某時期水庫下游各河段枯期同流量水位降幅；

步驟2.3，基于一維水沙模型，通過模擬水庫下游河床沖淤過程，推求未來某時期水庫下游各河段枯期同流量水位降幅；

步驟2.4，綜合分析步驟2.1、2.2、2.3，最終確定未來某時期水庫下游各河段枯期同流量水位降幅；

步驟3，基于步驟2.4所得水庫下游各河段枯期同流量水位降幅，得出未來某時期各河段水位流量關系，結合步驟1所得水庫下游各河段通航流量，計算得出未來某時期水庫下游各河段最低通航水位。

與已有方法相比，本方法貼合水庫下游河段實際沖淤過程，通過分析河段自身水位變化規律，以及引起水位變化的原因，針對不同河段采用與之適應的方法，能更為簡單且準確的預測未來某時段河段的設計水位，而且，本方法所需資料較之已有方法更易收集，實用性更強。

附圖說明

圖1為本發明實施例的水庫下游河道最低通航水位生成流程示意圖；

圖2為本發明實施例的河段水位流量關系示意圖；

圖3為本發明實施例的河段枯期同流量水位累積降幅同水庫蓄水年份相關關系示意圖；