氣候變化影響下xx水庫徑流模擬與優(yōu)化調(diào)度研究

4.3萬字 93頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘要
氣候是人類賴以生存的自然環(huán)境的重要組成部分，它的任何變化均會對自然生態(tài)系以及社會經(jīng)濟產(chǎn)生深遠影響。xx水庫是建國后我國自行設(shè)計、自制設(shè)備、自主建設(shè)的第一座大型水力發(fā)電站，擔(dān)負(fù)華東電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻和事故備用，具有防洪、灌溉、航運、養(yǎng)殖、旅游等綜合效益。在氣候變化背景下，xx水庫控制流域水文氣象要素變化不確定性增加，流域水資源合理利用面臨新的挑戰(zhàn)。
本文研究氣候變化概念與模擬技術(shù)，分析氣候變化對水文循環(huán)和水資源系統(tǒng)的影響。研究基于BCSD方法的統(tǒng)計降尺度技術(shù)，構(gòu)建xx月水量平衡模型，對模型參數(shù)進行率定，模擬未來氣候變化情景下流域徑流響應(yīng)，并對其變化特征進行分析。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建水庫優(yōu)化調(diào)度模型，利用動態(tài)規(guī)劃法對模型進行求解，最后以xx水庫為實例，模擬氣候變化條件下xx水庫的徑流響應(yīng)，并對水庫優(yōu)化調(diào)度展開研究。本文主要內(nèi)容與成果包括：
（1）闡述氣候變化概念，研究氣候變化模擬技術(shù)，探討水文循環(huán)與水資源系統(tǒng)的概念與組成，深入分析氣候變化對于流域水文與水資源系統(tǒng)的影響。
（2）探討基于BCSD方法的統(tǒng)計降尺度技術(shù)，研究xx月水量平衡模型的結(jié)構(gòu)、計算過程與模型參數(shù)率定方法，分析流域水文氣象要素變化特征分析方法。
（3）闡述水庫調(diào)度基本概念，研究水庫優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)函數(shù)和約束條件的數(shù)學(xué)表達，構(gòu)建水庫優(yōu)化調(diào)度模型，探討基于動態(tài)規(guī)劃的模型求解方法。
（4）調(diào)查xx水庫概況，用BCSD降尺度方法將GCM數(shù)據(jù)降解到流域水文模型尺度。構(gòu)建xx月水量平衡模型，對模型進行參數(shù)率定和檢驗。在此基礎(chǔ)上，模擬未來氣候變化影響下xx水庫流域徑流響應(yīng)，并對該流域水文氣象要素變化特征進行分析。結(jié)果顯示：xx月水量平衡模型參數(shù)合理，模擬效果較好；2006~2009年，流域年平均氣溫呈現(xiàn)顯著上升趨勢；年降雨量呈現(xiàn)波動上升趨勢；年蒸發(fā)量呈現(xiàn)顯著上升趨勢；年徑流呈現(xiàn)上升趨勢，同時，徑流的年內(nèi)變化減小。
（5）對未來氣候變化情景下xx水庫常規(guī)調(diào)度進行模擬，建立xx水庫優(yōu)化調(diào)度模型，利用動態(tài)規(guī)劃方法進行求解，并從發(fā)電量、水位，下泄流量等方面對優(yōu)化調(diào)度和常規(guī)調(diào)度模擬結(jié)果進行對比分析。結(jié)果顯示：2006~2099年，在優(yōu)化調(diào)度下，xx水電站發(fā)電效益顯著提高，相比常規(guī)調(diào)度增加6.13~7.26%；多年平均水位顯著提高，且水位變動幅度減??；最大下泄流量及多年棄總水量顯著減少。故xx水庫優(yōu)化調(diào)度充分發(fā)揮了xx水庫的多年調(diào)節(jié)能力，更好地實現(xiàn)了水庫發(fā)電、防洪等綜合效益，且對不同來水情況適應(yīng)性良好。


關(guān)鍵詞：氣候變化xx水庫徑流模擬xx月水量平衡模型優(yōu)化調(diào)度