本發(fā)明涉及水利工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種三峽水庫(kù)汛期沙峰傳播時(shí)間的快速預(yù)測(cè)方法。

背景技術(shù)：

根據(jù)實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，三峽水庫(kù)蓄水運(yùn)用后，入庫(kù)洪峰傳到壩前的時(shí)間已經(jīng)由蓄水前的約54小時(shí)縮短到了約6～12個(gè)小時(shí)，而入庫(kù)沙峰傳到壩前的時(shí)間則由蓄水前的約2～3天延長(zhǎng)到了約3～8天。水沙相位異化使經(jīng)過(guò)水庫(kù)中的沙峰滯后于洪峰，水庫(kù)輸沙出庫(kù)的水動(dòng)力學(xué)條件減弱，沙峰沿程衰減，水庫(kù)排沙能力降低。水庫(kù)調(diào)度排沙是一項(xiàng)非常重要的非工程措施，在水庫(kù)汛期實(shí)時(shí)調(diào)度中，提前預(yù)判庫(kù)區(qū)沙峰傳播時(shí)間，可以指導(dǎo)水庫(kù)實(shí)時(shí)調(diào)度，把握有利排沙時(shí)機(jī)，提高水庫(kù)排沙效率。在2012年和2013年的三峽水庫(kù)汛期洪水調(diào)度中，為兼顧排沙，在實(shí)時(shí)調(diào)度中已開(kāi)展了沙峰排沙調(diào)度的初步嘗試，在沙峰到達(dá)壩前時(shí)實(shí)時(shí)加大水庫(kù)泄量，取得了較好的排沙減淤效果。

現(xiàn)有技術(shù)主要是采用水庫(kù)一維非恒定流水沙輸移數(shù)學(xué)模型進(jìn)行沙峰傳播時(shí)間預(yù)測(cè)計(jì)算，該方法需要的條件包括三峽水庫(kù)一維非恒定流水沙輸移數(shù)學(xué)模型、水庫(kù)斷面資料、入庫(kù)水沙過(guò)程預(yù)報(bào)成果、壩前水位過(guò)程預(yù)報(bào)成果、入庫(kù)泥沙級(jí)配成果、預(yù)報(bào)開(kāi)始前的庫(kù)區(qū)水沙沿程分布初始條件等資料?，F(xiàn)有技術(shù)需要熟悉水沙數(shù)學(xué)模型的專業(yè)人員進(jìn)行操作，且計(jì)算精度受到入庫(kù)水沙過(guò)程及級(jí)配的預(yù)報(bào)精度、壩前水位過(guò)程預(yù)報(bào)精度、庫(kù)區(qū)水沙初始條件精度等的直接影響。而且需要大量的庫(kù)區(qū)斷面資料。現(xiàn)有技術(shù)存在所需資料多、資料難以及時(shí)獲取、資料整理耗時(shí)長(zhǎng)、入庫(kù)水沙過(guò)程預(yù)報(bào)精度低、需要專業(yè)的人員操作和預(yù)測(cè)精度低等不足，給沙峰傳播時(shí)間的快速和準(zhǔn)確預(yù)測(cè)造成很大不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種三峽水庫(kù)汛期沙峰傳播時(shí)間的快速預(yù)測(cè)方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)所需資料多、資料整理耗時(shí)長(zhǎng)、效率低、預(yù)測(cè)難度大、預(yù)測(cè)精度低及預(yù)測(cè)計(jì)算非常不方便的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種三峽水庫(kù)汛期沙峰傳播時(shí)間的快速預(yù)測(cè)方法，它包括以下步驟：

步驟1，選定三峽水庫(kù)庫(kù)尾干流控制性水文站為入庫(kù)控制站，選定三峽水庫(kù)壩下游最近的干流控制性水文站為出庫(kù)控制站；

步驟2，收集入庫(kù)控制站日均沙峰含沙量S_入，入庫(kù)控制站出現(xiàn)沙峰當(dāng)日壩前日均水位對(duì)應(yīng)的滯洪庫(kù)容V_起始，入庫(kù)控制站出現(xiàn)沙峰當(dāng)日的入庫(kù)控制站和出庫(kù)控制站日均流量Q_入1和Q_出1；

步驟3，根據(jù)公式計(jì)算得到沙峰從入庫(kù)控制站傳播至出庫(kù)控制站的時(shí)間T_出入。

步驟2中，入庫(kù)控制站日均沙峰含沙量S_入的單位為kg/m³；滯洪庫(kù)容V_起始的單位為億m³，由入庫(kù)控制站出現(xiàn)沙峰當(dāng)日壩前日均水位根據(jù)水位庫(kù)容曲線直線插值求出滯洪庫(kù)容V_起始；入庫(kù)控制站出現(xiàn)沙峰當(dāng)日的入庫(kù)控制站和出庫(kù)控制站日均流量Q_入1和Q_出1的單位為m³/s。

步驟3中，沙峰從入庫(kù)控制站傳播至出庫(kù)控制站的時(shí)間T_出入的單位為天；公式自變量適用的取值范圍為0.842≤S_入≤5.45，0.0030≤V_起始/(0.5(Q_入1+Q_出1))≤0.0128。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明可克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明所需資料少且所需資料易于獲取，計(jì)算簡(jiǎn)單，計(jì)算速度快，精確度高，可以更加快速準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)出沙峰傳播到壩前的時(shí)間，為水庫(kù)開(kāi)展排沙減淤調(diào)度提供技術(shù)支撐,本發(fā)明方法同樣適用于其他大型河道型水庫(kù)汛期沙峰傳播時(shí)間的快速預(yù)測(cè)計(jì)算。

附圖說(shuō)明

圖1是三峽水庫(kù)庫(kù)區(qū)干支流河道及水文站位置圖；

圖2是本發(fā)明一種三峽水庫(kù)汛期沙峰傳播時(shí)間的快速預(yù)測(cè)方法流程圖；

圖3是三峽水庫(kù)水位庫(kù)容曲線圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。提供一種三峽水庫(kù)汛期沙峰傳播時(shí)間的快速預(yù)測(cè)方法，它包括以下步驟：

步驟1，選定三峽水庫(kù)庫(kù)尾干流控制性水文站為入庫(kù)控制站，選定三峽水庫(kù)壩下游最近的干流控制性水文站為出庫(kù)控制站；

步驟2，收集入庫(kù)控制站日均沙峰含沙量S_入，入庫(kù)控制站出現(xiàn)沙峰當(dāng)日壩前日均水位對(duì)應(yīng)的滯洪庫(kù)容V_起始，入庫(kù)控制站出現(xiàn)沙峰當(dāng)日的入庫(kù)控制站和出庫(kù)控制站日均流量Q_入1和Q_出1；

步驟3，根據(jù)公式計(jì)算得到沙峰從入庫(kù)控制站傳播至出庫(kù)控制站的時(shí)間T_出入。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三峽水庫(kù)汛期沙峰傳播時(shí)間的快速預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟2中，入庫(kù)控制站日均沙峰含沙量S_入的單位為kg/m³；滯洪庫(kù)容V_起始的單位為億m³，由入庫(kù)控制站出現(xiàn)沙峰當(dāng)日壩前日均水位根據(jù)水位庫(kù)容曲線直線插值求出滯洪庫(kù)容V_起始；入庫(kù)控制站出現(xiàn)沙峰當(dāng)日的入庫(kù)控制站和出庫(kù)控制站日均流量Q_入1和Q_出1的單位為m³/s。

3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三峽水庫(kù)汛期沙峰傳播時(shí)間的快速預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟3中，沙峰從入庫(kù)控制站傳播至出庫(kù)控制站的時(shí)間T_出入的單位為天；公式自變量適用的取值范圍為0.842≤S_入≤5.45，0.0030≤V_起始/(0.5(Q_入1+Q_出1))≤0.0128。

實(shí)施例一：

寸灘站年均徑流量和輸沙量約占三峽壩址的80％和90％，故選定三峽水庫(kù)庫(kù)尾干流寸灘水文站為沙峰入庫(kù)站，沙峰出庫(kù)站選定為位于壩下游12km處的黃陵廟水文站；

2012年7月24日三峽水庫(kù)寸灘站出現(xiàn)入庫(kù)沙峰，收集到寸灘站實(shí)測(cè)日均沙峰含沙量S_寸為2.33kg/m³，寸灘站出現(xiàn)沙峰當(dāng)日壩前日均水位為157.16m，該水位對(duì)應(yīng)的滯洪庫(kù)容V_起始為242.688億m³，同時(shí)，還收集到寸灘站出現(xiàn)沙峰當(dāng)日入庫(kù)寸灘站和出庫(kù)黃陵廟站的日均流量Q_寸1和Q_黃1分別為43800m³/s和45400m³/s；

根據(jù)以上收集到的數(shù)據(jù)，采用公式即可快速計(jì)算得到本次沙峰過(guò)程沙峰從寸灘站傳播至黃陵廟站的時(shí)間T_寸黃為4.69天。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。