河流交汇区段洪水调配利用阈值研究

The floodwater allocation with reaches is one of the measures of floodwater utilization, which can be put into effect due to the abundant water space at the confluence of the mainstream and the river system downstream of the tributary.According to the superior geographical conditions and hydrologic data, the flood allocation schemes provide technical support for the flood utilization. Therefore, the risk of flood is avoided effectively and the utilization rate of flood resource is promoted.Firstly, the differences of hydrological series of the mainstream and tributary are analyzed in order to explore the compensation features and rules between them; secondly, the influence principles of the reaches' water level and flow acting on the compensation features are verified, which can confirm the threshold of flood in each reach; finally, these information are used in the flood allocation schemes and implementation process effectively.Taking Baicheng region, where located at the confluence of Nen Jiang and Tao'er River in Jilin Province, for instance, the main research are divided into three parts: (1) the analysis of compensation features of hydrological temporal distribution between the mainstream and tributary, which can be determined by the flood frequency threshold; (2) the option of flood characteristic elements in each reach based on the dynamic flood process, and the calculation of flood volume threshold in the corresponding process; (3) the construction of unit flood storage model and the system optimization model in view of the risk and benefit of flood use.

河系下游交汇处水系较为发达，形成了较多的储水空间，为洪水资源利的措施之一"河段分蓄与河系洪水资源调配"创造了实施条件。在有利的地理条件下，结合水文资料分析，制定不同来水组合下的调配方案，可为该区域内洪水资源利用提供技术保证，有效规避风险、提高洪水资源利用率。其中，首先应分析交汇河流水文系列的差异性，寻找两河互济的补偿特性与规律；其次，探明河流各断面与河段的水位、流量等要素对两河互济的影响机理，确定洪水在断面与河段中主要因素的阈值；然后，将其有效应用于系统水量分配方案制定与实施过程管理中。本项目以嫩江与洮儿河两河交汇处的吉林省白城市为实例，主要开展以下三个问题的研究：1)交汇河流水文时序分布的同异性与补偿特性分析，可利用洪水类型的频率、控制点水位、流量与时机的确定；2)基于动态过程的河段洪水特征要素选择与对应时机下的可用洪水量等阈值的确定方法；3)基于风险与效益分析的单元蓄量决策与优化分蓄模

河系下游交汇处水系较为发达，形成了较多的储水空间，本研究以嫩江与洮儿河两河交汇处的吉林省白城市为研究区域，主要开展了干支流遭遇规律及水文补偿特性研究，洪水资源利用原则及规划方法研究，径流年际变化规律研究，区域洪水资源利用效益评估分析，气候变化及土地利用/覆被变化对水文水资源的影响研究。具体的成果有：（1）基于蓄水单元可引蓄河流洪水的地理位置，将干支流交汇区的洪水资源利用分为三段：引支流洪水段、干支流结合引水段和引干流洪水段，得出各段的引水结构图，明确各段蓄水空间容量；对干支流历史径流资料分析，得出干支流遭遇规律，进而得出干支流水文补偿特性。（2）针对白城市水资源现状及可利用的蓄水空间，通过对干支流水文补偿特性的分析，得出区域洪水资源利用方式，提出洪水资源利用存在的问题和利用对策。（3）以洮儿河下游区域为研究对象，分别利用回归分析、Spearman秩次相关检验法、Kendall秩次相关检验法、M－K法、滑动t检验法、小波分析对区域的干支流年径流的趋势、突变和多时间尺度特征进行了对比分析和干支年径流变化规律研究。（4）以SWAT分布式水文模型为研究手段，使用历史实测径流数据以及不同年份卫星遥感图的土地利用分类情况，分析气候变化对洮儿河径流的影响，以及根据1990年、2000年及2010年的土地利用情况，分析近30年来洮儿河流域的土地利用/覆被变化情况及其对流域径流的影响，并分析耕地、林地、草地等主要土地利用类型对流域径流深的贡献系数。综上，本项目为掌握嫩江与洮儿河的洪水特性以及洪水资源利用特征提供了技术支持，为该地区水资源合理配置提供了科学依据。