漓江流域上游骨干水库群联合防洪优化调度研究.pdf

专业学位硕士学位论文漓江流域上游骨干水库群联合防洪优化调度研究专业学位名称 工程硕士（水利工程领域）漓江流域上游骨干水库群联合防洪优化调度研究摘要漓江流域上游地处广西暴雨中心，洪涝灾害频繁，随着流域内防洪控制性水 库工程的相继建成，使桂林市百年一遇洪水削减为二十年一遇洪水基本具备了条 件，为提高调度决策水平，充分发挥漓江流域上游骨干水库群的防洪能力，本文 以漓江流域上游具有防洪能力并且承担相应防洪任务的青狮潭水库、小溶江水库、川江水库、斧子口水库为研究对象，探索漓江流域上游骨干水库群联合防洪优化 调度问题，研究适合漓江流域上游地区科学合理的防洪调度方案。首先，在分析漓江流域上游降雨特征、洪水特征、防洪工程体系、防洪目标 的基础上，结合获取资料情况，选择漓江流域上游20080612、20090701 201010418、20100616四场致灾洪水，分析计算出桂林水文站致灾洪水及百年一 遇设计洪水地区组成。其次，针对水库防洪优化调度问题，结合漓江流域上游骨干水库群，以桂林 水文站防洪控制断面最大削峰为防洪调度目标，构建了水库群联合防洪优化调度 模型。建立了漓江流域上游防洪调度数据库，编制了试算法和动态规划算法的单 库防洪调度程序及多库DPSA算法的联合防洪优化调度程序，开发了基于 WebGIS的漓江流域上游骨干水库群防洪优化调度系统。最后，基于水库群防洪优化调度系统，采用DPSA算法求解联合防洪优化调 度模型，对水库群进行联合防洪优化调度。同时为评价调度效果，分别采用试算 法和动态规划算法进行单库防洪调度。运用马斯京根法将各水库下泄流量和区间 流量河道演算至桂林水文站，结果表明：在单库防洪调度情况下，当桂林水文站遭遇百年一遇设计洪水时，试算法调 洪计算仅能将20100418场次设计洪水削减至二十年一遇，且该场次设计洪水呈 峰高量小特点，其余场次设计洪水均无法满足削减至二十年一遇以下；当桂林水 文站遭遇未放大的致灾洪水时，采用试算法调洪计算，有20080612、20090701 和20100616三场致灾洪水洪峰流量无法削减至危险水位对应的流量3400m3/s以 下，采用动态规划算法进行单库防洪优化调度，相较于试算法调洪计算削峰效果有明显提升，仅20090701场次洪水无法削减至危险水位对应的流量以下。在水库群联合防洪优化调度情况下，当桂林水文站遭遇未放大的致灾洪水时,采用DPSA算法求解联合调度模型,调度结果能保证桂林水文站洪峰流量在危险 水位对应的洪峰流量以下；当桂林水文站遭遇百年一遇洪水时，经联合防洪优化 调度，桂林水文站洪峰流量削减至二十年一遇以下，达到桂林市防洪目标。关键词：漓江水库群防洪调度优化调度WebGISnCombined flood control optimal operation of the main reservoir group on the upper reaches of Lijiang RiverABSTRACTLijia ng River upstrea m is loca ted in the ra instorm center in Gua ngxi,resulting in frequent floods in the ba sin.With the flood control,reservoir engineering ha s been built in the upper rea ches of the Lijia ng River in Guilin,the Guilin 100-yea r flood reduction for the 20-yea r flood ha ve the ba sic conditions.In order to improve the scheduling decision-ma king level,give full pla y to the ba ckbone of reservoir flood control ca pa city of the Lijia ng River.This thesis ta kes the upper rea ches of the Lijia ng River,Qingshita n reservoir,Xia orongjia ng reservoir,Chua njia ng reservoir,Fuzikou reservoir tha t ha ve flood control ca pa city a nd bea r the corresponding flood control ta sks a s the resea rch object a nd explores the problem of combined flood control optima l opera tion of the ma in reservoir group on the upper rea ches of Lijia ng River a nd studies scientific a nd ra tiona l progra m of flood control suita ble for Lijia ng River upstrea m.Firstly,ba sed on the a na lysis of ra infa ll cha ra cteristics,flood cha ra cteristics,flood control engineering system a nd flood control ta rget in the upper rea ches of the Lijia ng River,selected the 20080612,20090701,201010418,20100616 of the four disa strous flood with a ccess to flood da ta,a nd a na lyzed the hydrologica l sta tion of Guilin flood pea k frequency enla rged to 100 yea r flood region composition.Secondly,combining with the ma in reservoir group on the upper rea ches of Lijia ng River,the problem of optima l flood control of reservoir is a imed tha t build the model of combined flood control optima l opera tion of the reservoir group for the flood control goa l of the ma ximum clipping of flood control section of Guilin hydrologica l sta tion.The flood control optimiza tion da ta of the upper rea ches of Lijia ng River is constructed,a nd the progra m of combined flood control optima l opera tion of the reservoir group for the flood,for insta nce,Tria l a lgorithm、Single-Reservoir Flood Control Scheduling Progra m for Dyna mic Progra mming Algorithm a nd Multi-libra ry DPSA a lgorithm,is prepa red,a nd a coordina ted inflood control system ba sed on Web GIS is esta blished.Fina lly,ba sed on a coordina ted flood control system,in the ca se of joint scheduling,DPSA a lgorithm is used to solve the model of combined flood control optima l opera tion of the reservoir group for the flood.Compa ring with the situa tion of nonjoint scheduling tha t four reservoirs sepa ra te dispa tch,tria l a lgorithm a nd dyna mic progra mming a lgorithm a re used to being used to ca lcula te the reservoirs one by one,a nd the discha rge flow of ea ch reservoir a nd the flow of ea ch section,a nd the discha rge flow of ea ch reservoir a nd the flow of ea ch section,through the Muskingum Method river routing to Guilin city hydrologica l sta tion,a na lysis of Guilin urba n flood control section pea k effect,the result of the a na lysis is shown.In the ca se of non-joint scheduling,when Guilin suffered the disa strous flood enla rged to 100-yea r,the flood control ca lcula tion of the tria l a lgorithm method ca n only reduce the flood of 20100418 to 20-yea r.Beca use the ma gnified floods in this sta ge showed a fea ture of pea k height a nd sma ll volume.The floods in the other sta ges ca nnot be reduced the floods to 20-yea r.When Guilin suffered the disa strous flood,the two flood of 20080612 a nd 2009070la nd 20100616 could not be reduced to the corresponding pea k wa ter flow below 3400m%with the tria l a lgorithm method,the Dyna mic Progra mming Algorithm optimiza tion,the results show tha t in a ddition to the 20090701 disa strous flood,the rest of the disa strous floods were reduced to the corresponding pea k wa ter flow below the da ngerous wa ter level,compa red to the tria l a lgorithm method ha s improved significa ntly.In the ca se of joint scheduling,When Guilin suffered the una mplified a nd disa strous flood,the DPSA a lgorithm wa s used for solving the upper rea ches of the joint scheduling model.The result of a na lyzing the model ca n ma ke the Guilin flood pea k flow of the hydrologica l sta tion keeping corresponding to the corresponding pea k wa ter flow below the da ngerous wa ter level.When Guilin suffered the disa strous flood 100-yea r,the joint optima l flood scheduling ca n reduce the floods to 20-yea r,to a chieve the flood control ta rgets.Keywords:Lijiang River;Multi-reservoir;Flood control operation;optimal operation;Web GISIV目录摘要.IABSTRACT.ID第一章绪论.1L1研究的背景及意义.11.2 国内外研究进展.21.2.1 并联水库群防洪优化调度研究进展.21.3 研究的目的及内容.513.1 研究目的.51.3.2研究内容和技术路线.5第二章防洪工程体系与洪水特征.72.1 流域概况.72.1.1 自然地理条件.72.1.2 水文气象.72.1.3 水利工程概况.82.1.4 水文站网.82.2 漓江流域上游洪水特征.82.2.1 历史洪水灾害.82.2.2 流域洪水特征.92.3 桂林市防洪工程体系.102.3.1 青狮潭水库.102.3.2 小溶江水库.122.3.3 川江水库.142.3.4 斧子口水库.152.3.5 堤防工程体系.162.4 本章小结.17第三章漓江流域上游水库群防洪优化调度.183.1 漓江流域上游骨干水库群的防洪目标.183.2 防洪控制断面.183.3 漓江流域上游子流域划分.19v3.4 河道洪水演进.193.5 洪水地区组成分析.203.5.1 桂林水文站设计洪水.203.5.2 致灾洪水分析.203.5.3 致灾洪水洪水地区组成.243.6 水库试算法调洪计算.303.6.1 水库调洪计算原理.303.6.2 直接试算法.313.7 单库防洪优化调度.313.7.1 单库防洪优化调度模型.313.7.2 约束条件.313.7.3 模型求解方法.323.8 并联水库群防洪优化调度.343.8.1 调度模型.343.8.2 约束条件.353.8.3 模型求解方法.363.9 本章小结.37第四章浦江流域上游水库群防洪优化调度系统开发-394.1 系统概述.394.2 需求分析与设计.404.2.1 设计目标.404.2.2 系统总体架构.4043关键技术.414.3.1 水库调度专用图层.414.3.2 数据库设计.414.3.3 系统界面智能化设计.424.3.4 调度接口设计.434.4 功能设计.434.4.1 地理信息.444.4.2 雨情信息查询.444.4.3 水情信息查询.444.4.4 水库工情信息查询.45VI4.4.5 水库防洪优化调度.454.4.6 调度成果管理与查询模块.454.5 主要应用界面.454.5.1 系统启动.464.5.2 地理信息.46453雨情信息查询.474.5.4 水情信息查询.484.5.5 水库工情信息查询.524.5.6 水库防洪优化调度.534.5.7 气象信息查询.554.6 本章小结.55第五章成果分析.565.1 水库试算法调洪计算.565.1.1 水库试算法调洪计算结果.565.1.2 结果分析.645.2 单库防洪优化调度.675.2.1 水库防洪优化调度结果.675.2.2 结果分析.725.3 水库联合防洪优化调度.745.3.1 水库联合防洪优化调度结果.745.3.2 结果分析.825.4 本章小结.85第六章结论与展望.866.1 总结.866.2 展望.87参考文献.88致谢.91攻读硕士学位期间发表论文情况.93vn广西大学工程硕士学位论文洒江流域上游舟干水库群联合防洪优化调 度研究第一章绪论1.1 研究的背景及意义漓江流域上游为广西桂北暴雨中心区，降雨量大，洪水频繁，漓江流域上游防洪及 漓江补水枢纽工程尚未完全建成及投入使用，市区漓江、桃花江沿岸地势较低，整体防 洪工程还不完善，城市总体防洪能力未达二十年一遇洪水标准。根据19972016年近二十年的桂林市灾情资料统计显示（缺2000年资料），桂林市 平均每两年就出现一次较大的洪水，每7年出现一次严重的洪涝灾情，近二十年来桂林 市洪涝灾害损失几乎每年达几亿到数十亿，如图1为桂林市19972016年洪涝灾害直 接经济损失。仅以2017年7至8月为例，桂林市发生了两场大洪水：2017年7月初，桂林城区出现强降雨天气，暴雨自北向南，致使桂林市临桂、灵川、兴安、灌阳、全州、永福、阳朔、龙胜、资源及市区区洪涝灾情严重，7月2日20时桂江支流良丰河、蒙江 藤县太平镇河段均出现50年一遇洪水，桂江桂林市城区河段、都柳江、柳江出现5年 一遇洪水，桂林水文站2017年7月2日9时出现了 3690m3/s洪峰流量,水位达147.35m,超警戒水位1.35m；8月12日起，暴雨又导致桂林市临桂、兴安、灵川、七星出现洪涝 灾情,8月15日2时出现了 147.51m的洪峰水位,超出警戒水位1.51m,相应流量3850m3/s,上午7时，漓江市区段水位为147.38米，仍超警戒水位1.38米，其中桂林市区多出内 涝，安心北路、建干路、滨江路、临江路、临桂新区、解放桥滨江路等地受淹严重。1X7 188 1W KOG Z!2D02 2003 2KJ4 20C5 2006 2007 2008 20C9 X10 XII 2012 13 XU 2015 2016 年份图1-1桂林市19972016年洪涝灾害直接经济损失Fig.1-1 Sta tistics of direct economic losses of flood disa sters during 1997-2016 in Guilin1广西大学工程硕士学位论文泗江流城上游骨 干水库群联合防洪优化调 度研究随着川江水库、小溶江水库、斧子U水库的陆续建成，将桂林市百年一遇洪水削减 为二十年一遇洪水基本具备了条件，但如何制定科学合理的方案，充分挖掘水库群的防 洪能力，提高调度决策水平，则非常有必要及时开展漓江流域上游水库群防洪优化调度 应用研究。1.2 国内外研窕进展1.2.1 并联水库群防洪优化调度研究进展20世纪四五十年代国外学者就已对水库防洪优化调度模型和方法展开研究，防洪调 度是指运用防洪工程或防洪体系中的各项工程或非工程措施，有计划地控制调节洪水的 工作，从而取得趋利避害的效果卬。水库防洪调度的基本任务是：确保大坝（水库）安全运行；在水库淹没损失和下游洪灾损失之间做出一种权衡决策，使得总损失最小；在防洪安全和兴利效益之间寻求一种均衡。在水库防洪调度研究中，主要将其分为常规调度与优化调度两类方法因。常规方法 简单实用，容易操作，可直接对调度图进行优化。但在实际操作中仍考虑每个水库的自 身情况，选择适合自身的调度方式。另外，水库防洪调度常常是复杂的多目标问题，考 虑因素较多，在对调度图优化过程中会存在可行解搜索的问题3 因此，开展对搜索能 力更强的优化调度的研究，对于提高水库防洪调度的高效、挖掘水库对区域防洪安全保 证能力等方面具有积极意义，因此水库防洪优化调度方法应运而生。防洪优化调度思维 最早始于1946年美国学者Ma ses,将优化概念引入水库调度中。Little对在1955年将水 库优化调度思维进一步具体化，提出随机的输入径流用马尔科夫过程描述，建立了一个 水电系统离散随机动态规划调度模型，指导水库优化调度，这标志着用系统科学方法研 究水库优化调度的开始，在Little之后，国内外学者对水库优化调度进行了大量系统系 研究，成果丰硕6皿。受到水利工程建设以及科技发展的限制，以上研究均仅针对于单 一水库的防洪优化调度。由于在实际运用过程中，对于易受洪灾侵袭以及经历大洪水时，例如1998年长江流域发生100年一遇大洪水，而单一水库对洪水的调控作用十分有限，远不能满足地区在洪灾影响下趋利避害的要求。因此在研究过程中对水库防洪优化调度 手段的提高提出了巨大的要求。随着科技进步以及水库建设进度加快等原因，学者在单一水库防洪优化调度的基础 上进一步深入探索，尝试在结合多库的情况下最大限度的挖掘水利工程的防洪能力。早 2广西大学工程硕士学位论文漓江流域上游骨干水库群联合防洪优化调度研究在1964年方正中回等人尝试对并联水库泄洪计算问题进行研究，在尚无一套成熟的方 法情况下，分别研究和提出了有水力因素联系和无水力因素联系下的并联水库洪水调节 计算方法。1976年Schultz和Pla ted。）又以下游削峰最大作为目标，建立了某并联水库群 的动态规划模型。而从20世纪80、90年代起，并联水库群优化调度得到大规模的研究，在防洪、发电、供水、配置、补水同航等各方面都构建有大量的理论模型和采用了大量 的研究方法：1990年，许自达等在研究四座并联水库的联合防洪调度问题时，重点对水库下游 河道洪水演进方面进行了研究，分别以马斯京根法和槽蓄曲线法进行推导，得到了水库 调度的线性规划模型。1991年，吴保生阳等深度剖析了水库调洪、河道槽蓄和河道出流之间内在联系的基 础上，以下游防洪控制点，洪峰流量最小为目标，提出了并联水库群防洪系统的多阶段 逐步优化算法模型。1994年，都金康阳等在吴保生等人的基础上，通过建立下泄流量 与防洪控制点洪峰流量之间的关联，根据“先泄，后蓄，再分洪”的原则，分别采用先蓄 后放和随蓄随放两种方式以解决以峰量最小为目标的洪水优化调度问题，提出了更为简 洁、高效的防洪调度模型和方法。1994年，黄志中等在对并联水库防洪系统防洪优化调度的问题研究时，防洪目标 从单纯下游防洪拓展至全系统防洪，提出了库区实时防洪调度的多目标决策模型，通过 引入大系统分解协调理论求解，能综合考虑大坝安全、下游淹没和堤防安全、上游淹没 损失的目标。1995年，程春田阳等在研究并联水库群的防洪优化调度问题时，构建了并联水库群 防洪系统模型优化调度模型，该模型方法在无水力并联水库中应用较为合适。2002年，谢柳青囤等在对三座并联水库防洪优化调度问题时，提出了先建立单一水 库的防洪优化调度模型，采用离散微分动态规划求解，并以水库泄量为协调变量，建立 了基于马斯京根法的洪水演进模型，通过将河道演算汇合后的超标准洪量值反复按各水 库时段入库比例反馈至上一层，如此反复，直到得到满足单一水库防洪及下游防洪标准 的水库群防洪系统最优运行策略。易淑珍四等人基于最大削峰准则，以防洪控制点防洪 控制点洪峰流量最小为目标，构建了水库群防洪优化调度模型，采用育种粒子群算法求 解，并将该方法应用于某并联水库群的防洪调度。3广西大学工程硕士学位论文漓江流域上游骨 干水库群联合防洪优化调 度研究2003年，钟平安磔等提出了一种适用于并联水库群防洪联合调度的库容分配模型,该模型实现了补偿调度和削峰调度的自由组合，通过对闽江上游并联水库的应用，表明 该方法合理有效。2007年，金羽阳在研究淮河流域宿鸭湖、鱼占鱼山、梅山和响洪甸四座并联水库群的 防洪调度问题时，从单一水库优化调度模型出发，率定得到河道演算的参数，根据水文 资料还原出水文站洪水过程，建立了淮河流域并联水库群防洪错峰模拟模型，该模型以 防洪控制断面超过安全泄量所对应的超标水水量和最高洪水位超警戒水位的高度作为 目标函数的自变量，将单一水库优化调度解作为大系统分解协调法第一级解，最终得到 错峰调度结果，同年，吴松即在研究该流域站鱼山和梅山并联水库群防洪优化调度问题 时，采用改进的粒子群优化算法求解了该并联水库群防洪优化调度模型，进一步验证了 该模型的可行性。2010年，杨斌斌等在并联水库群联合防洪优化调度中，以防洪控制点洪峰流量最 小为目标，提出了两阶段多维逐步优化模型，调高了调度决策的合理性和可操作性。钟 平安等在综合考虑水库的空间位置、空闲库容、入库洪水过程以及后续降雨等4个因 素的情况下，建立了防洪控制断面超额水量分配模型，并提出了反映水库动态调节能力 的动态调节系数方法，建立了库群轮调模型，通过对临沂上游三座大型并联水库为实例 化研究对象，结果表明该模型是有效的。2011年，杨睿明指出，此前大多数模型方法都是针对水库群的优化调度研究，但却 少有具有实用性的并联水库运行规则，基于此，对以江娅一皂市并联水库为研究对象,以大坝及下游防洪控制点为防洪目标，构建了基于最大削峰准则的江城一皂市并联水库 群联合优化运行规则，该模型能充分发挥两并联水库的错峰作用，提高防洪能力。2015年，陈西臻明等在研究广西西江流域百色、龙滩、青狮潭三个并联水库防洪 优化调度问题时，基于最大削峰准则，构建了聚合-分解水库防洪优化调度模型，该模 型将研究的三座水库虚拟为一个“聚合水库”，并由各水库防洪库容和入库流量叠加得到 该聚合水库的防洪库容和入库流量，在分解模型中，根据各水库来水量比例分解各水库 出库流量。随着对水库群调度理论模型和方法的应用研究，进入21世纪，各流域、区域的水 库群防洪优化调度系统逐步得以建立，如江西抚河流域水库群防洪优化调度系统型、青 4广西大学工程硕士学位论文漓江沆城上游舟 干水库群联合防洪优化调 度研究岛市大沽河流域水库群防洪联合调度系统3句、黑河上游水库联合调度系统RI、金沙江下 游梯级与三峡水库联合防洪调度系统网等。1.3 研究的目的及内容1.3.1 研究目的以漓江流域上游水库群为研究对象，对已建青狮潭水库、川江水库、小溶江水库和 在建斧子口水库四座防洪控制性水库的防洪作用进行分析，构建水库群防洪优化调度模 型，开发一套适用于漓江流域上游的骨干水库群防洪优化调度系统，针对不同暴雨和洪 水来水情况，使下游各防洪控制断面不超过安全行洪量，对漓江起到有效的错峰和削峰 作用。132研究内容和技术路线L3.2.1研究的主要内容(1)洪水地区组成分析充分考虑各水库的地理位置、控制洪水比重、调洪能力、所承担综合利用任务情况 等条件和洪水组成的实际情况等因素，根据不同暴雨和洪水来水情况，分析不同致灾洪 水及百年一遇设计洪水下，漓江流域上游洪水地区组成情况。(2)构建水库群防洪优化调度模型结合漓江流域上游骨干水库群，以四个防洪控制断面处水库和区间组合流量平方和 累加值最小为防洪调度目标，构建水库群联合防洪优化调度模型。(3)漓江流域上游水库群防洪优化调度系统开发根据漓江流域上游地理位置情况、水文特征，基于天地图系统平台，结合漓江流域 上游骨干水库群联合防洪调度，开发一套基于WebGIS的漓江流域上游骨干水库群防洪 优化调度系统。该系统提供漓江流域上游地理信息查询、水雨情信息查询、水库工情信 息查询、水库防洪优化调度计算、调度成果管理与查询等功能，能够为调度管理部门提 供科学的水库联合防洪调度方案，为防汛部门提供技术支撑。(4)水库群防洪优化调度计算针对水库防洪优化调度问题，基于水库群防洪优化调度系统，在联合调度情况下，采用DPSA算法求解水库群防洪优化调度模型，对水库群进行联合调度。同时为评价调 度效果，分别采用试算法和动态规划算法对各水库进行单库防洪调度。广西大学工程硕士学位论文浦江流域上游丹干水库群联合防洪优化调度研究(4)调度成果分析基于水库群防洪优化调度系统调度计算，根据不同典型洪水过程，设定多组防洪调 控情景方案，对比分析在联合防洪调度方案和非联合防洪调度方案下，桂林水文站防洪 控制断面的削峰效果，对各方案进行评价，为洪水防洪提供决策支持。1.322研究的技术路线图1-2本文技术路线图Fig.1-2 Technology roa dma p of this pa per6广西大学工程硕士学位论文濡江流域上游 舟 干水库逑联合防洪优化调 度研究第二章防洪工程体系与洪水特征2.1 流域概况2.1.1 自然地理条件漓江流域上游集水面积2756平方公里，处于东经110。05,00”-104。40,00”,北纬25。10,00”25。60,00”之间。漓江发源于兴安县华江乡老山界，由北向南流，主源为乌龟江，往 南流与龙塘江、黑洞江交汇后称称陆洞河，流至司门与黄柏江、川江交汇后称大洛江,至溶水镇与灵河汇合后始称漓江，小溶江、甘棠江、桃花江汇入后，始入桂林市，漓江 流域上游河道水系、水文站网及水利工程分布如图2-1所示。图2-1漓江流域上游水文站网及水利工程分布图Fig.2-1 Distribution network of hydrometric sta tions a nd wa ter conserva ncy works in the upper rea ches of Lijia ng River2.1.2 水文气象漓江是典型的雨源补给型河流，流域内河川径流主要受降水影响即。该区域地处低 纬度区，属亚热带季风气候，境内气候温和，雨量充沛，光照充足，干湿季节明显，气 候条件优越，年平均气温17.819.1,多年降雨量1889.4mm,年蒸发量13777857mm。年径流量十分丰富，但全年分布极为不均，38月为丰水期，径流量约为年径流量的7广西大学工程硕士学位论文漓江流城上游骨干水库群联合防洪优化调度研究80%,其中56月为年径流量的40%,9月到次年2月为枯水期，最枯月1月径流量仅 为年径流量的2%4，研。2.1.3 水利工程概况漓江流域上游布置有大、中小型水库共21处，其中大型水库2座，中型水库2座，小（一）型水库13座，小（二）型水库4座，在建水库1座。其中，防洪控制性骨干 水库有四座，位于甘棠江上的青狮潭水库，小溶江上的小溶江水库，川江上的川江水库，以及陆洞河上的在建水利工程斧子口水库4汽其中青狮潭水库、小溶江水库、斧子口水 库均为大（二）型水库，川江水库为中型水库，四座水库坝址控制流域面积占桂林水文 站控制流域面积的41.75%。2.1.4 水文站网漓江流域上游有水文、水位观测站5个：桂林、大溶江、桃花江、灵渠、岩头等以 及青狮潭水库水文站和库区黄梅水文站、两合、和平3个入库水水文站42】，此外有华 江、上洞、清水江、川江等12个报汛雨量站。2.2 漓江流域上游洪水特征2.2.1 历史洪水灾害桂林市洪涝灾害频繁，桂林市历史的灾害性大洪水有记载最早发生在宋朝崇宁五年 丙戌岁六月二十九日。桂林花桥头芙蓉石石壁上有该次洪水刻记。最大的历史洪水是发 生在光绪乙酉年五月初二（1885年6月14日）。该次洪痕在木龙洞石塔上游刻记“光绪乙 酉年五月初洪水到此”。经考证，该洪水是桂林800多年来的首位特大洪水。洪峰水位 为148.58m,最大流量7810m%。次大洪水为1915年,洪水位147.74m,洪峰流量5800m3/s。建国后最大洪水位1952年6月6日，洪峰水位为147.43m,洪峰流量5210m3/so 1992 年7月5日洪水，洪水位为147.11m。1994年6月17日时建国后的第3大洪水，洪水 位为147.06m。灾害性洪水大致每45a发生一次因。统计19582016年桂林水文站59场洪水的年最高洪峰水位，有38场洪水达到或超 过警戒水位。桂林水文站百年一遇洪峰流量为7090m3/s,对应洪峰水位为149.6m。桂林 水文站二十年一遇洪峰流量为5550m3/s,对应洪峰水位为148.4m。历年来，当桂林水 文站水位达到145.7m（85黄基）市区即开始受淹，水位达147.2m（85黄基）以上市区洪灾 严重网。根据19582016年桂林水文站59场的年最高洪峰水位，有48场洪水达到或超 8广西大学工程项士学位论文漓江流域上游舟干水库群联合防洪优化调度研究过145.7m受淹水位，有14场洪水达到了 147.2m（受灾严重时的水位），其中，根据发 生较大洪水的峰值由大到小排序有1998、1992、2003 1994、2009、1976、2002、1987、1996、1999等年份，如图2-2为桂林水文站近59年年洪峰极值统计图，如表2-1为桂 林水文站历史实测洪水排位表。150 一业决 6.-.149.61491958 1968 1978 1988 1998 2008近59年年洪峰极值统计 一警戒水位20年一遇洪峰水位 一-lOO年一遇洪峰水位图2-2桂林水文站近59年年洪峰极值统计Fig.2-2 Annua l pea k flood extreme va lue sta tistics of Guilin hydrologica l sta tion in recent 59 yea rs表2-1桂林水文站历史实测洪水排位表Ta ble 2-1 The ma ximum historica l flood of Guilin hydrometric sta tion序号测站名称年份最高水位最大流量最低水位最小流量最高水位出现时间1桂林1998148.45890141.5517.51998/6/24 0:002桂林1992147.814190141.281992/7/5 0:003桂林2003147.794100141.137.662003/6/27 0:004桂林1994147.764500141.1411.41994/6/17 0:005桂林2009147.683900141.1311.92009/7/3 0:006桂林1976147.644640141.156.91976/7/9 0:007桂林2002147.623960141.037.972002/6/18 0:008桂林1987147.563830141.313.11987/5/26 0:009桂林1996147.553230141.2615.71996/7/18 0:0010桂林1999147,554190141.3311.31999/4/25 0:002.2.2流域洪水特征统计19582016年桂林水文站59场洪水的年最最高洪峰，历年最大洪水多发生在 47月，而尤以56月份比重最高，达70.2%,汛期降雨较多，致使流域洪涝灾害频繁。洪水的特点是汇流时间短，洪水暴涨暴落，最大实测涨率为2.16米每小时，一次涨幅可 达5米多，汇流时间一般为713小时，洪水历时一般为35天，属典型的山溪性洪水，流域内洪水过程以单峰和复峰两种形态呈现4叫9广西大学工程硕土学位论文漓江流域上游舟干水库群联合防洪优化调度研究干流陆洞河及支流桃花江、甘棠江、小溶江、川江、黄柏江、渡江是漓江产生大洪 水的主要来洪河流，在这些流域中，暴雨中心出现在陆洞河流域的几率最高，发生暴雨 最频繁。在实测的42年暴雨资料中，流域年最大24小时降雨发生在陆洞河、小溶江、川江流域内的有23场，最大24小时降雨量主要也集中在陆洞河、川江和小溶江。2.3桂林市防洪工程体系本研究采用的水库基本资料主要取自2016青狮潭水库防洪抢险应急预案、2016 小溶江水库防洪抢险应急预案、2016川江水库防洪抢险应急预案、斧子口水利枢纽 初步设计报告。内容主要包括各水库的水位库容关系曲线表、水库溢流能力曲线表、水库特征等。表2-2漓江流域上游水库基本情况表Ta ble2-2