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修建水库工程是改变水资源时空分布不均的有效手段之一,但是水库的修建打破了河流本身已有的冲淤平衡,必然造成泥沙在水库中的淤积。针对多沙河流水库泥沙问题,本文通过开展水库汛期水沙预报调度方式的研究,旨在解决水库防洪、兴利与减淤之间的矛盾。研究从流域水沙特性入手,分析影响流域产沙、输沙的降雨及下垫面作用机理,提出影响水库入库沙量因素,进而基于决策树技术开展入库输沙量预报研究;其次分析历史场次洪水实测的水库水位、出库流量和出库沙量之间的关系,利用BP神经网络建立出库水沙关系模型,模拟出库水沙关系;以此为基础,分析水库汛期不同调度方式对泥沙冲淤的影响,研究制定基于入库水沙关系和出库水沙关系的水库汛期水沙预报调度方案,兼顾水库防洪、供水、排沙减淤之间的矛盾。论文以辽河流域的闹德海水库为研究工程背景,主要对以下几方面进行研究:(1)总结了闹德海水库现行的调度现状及存在的问题,指出开展闹德海水库汛期水沙预报调度方式研究的必要性。(2)基于决策树技术的入库沙量预报研究。分析流域下垫面条件及降雨与水库入库水沙之间的关系,建立入库水沙预报模型。研究首先分析出不同降雨中心分布情况下的产沙量特点,探究产沙量与降雨空间分布的关系;其次分析场次降雨的时间分布特点,提出降雨时间分布与流域产沙量的关系;最后确定影响流域出口断面输沙量的关键性因素。将降雨条件和流域下垫面等因素作为水库入库输沙量的表征因子,对各因子进行离散分级,采用决策树法模拟场次洪水的降雨径流与输沙量关系,制定入库沙量预报规则。(3)基于神经网络的出库水沙关系研究。根据闹德海水库控制运用的实际,在深入研究入库径流与沙量特点的基础上,分析总结出库水沙响应关系,提出影响出库沙量的主要因素。以出库流量作、水库运行水位及场次洪水的入库沙量级别主要因素,利用BP神经网络建立水库出库水沙模型。该模型能够较精确地模拟水库出库的水量和沙量之间的关系。(4)考虑水沙预报的水库排沙方案研究。研究首先利用BP神经网络出库水沙关系模型,模拟基于原调度规则的不同起调水位下的场次洪水排沙量,分析不同起调水位控制方案的优缺点;以此为基础,基于BP神经网络出库水沙关系模型和决策树技术的入库沙量预报规则,研究制定考虑水沙预报的水库排沙方案,新制定的方案能够在保证防洪安全的前提下,较好地协调水库供水与排沙之间的矛盾。总结本文的主要研究内容及取得的成果,并对有待进一步研究的问题进行讨论。