基于SWAT模型的吉拉姆河流域日均流量模拟研究

为了加强巴基斯坦卡洛特水电站坝址以上巴基斯坦境内吉拉姆河流域性水文建模研究,结合ArcGIS,采用SWAT模型对流域日均流量进行了模拟。结果表明:基于SWAT模型对2017~2019年日均流量的模拟值与实测值吻合较好,模型率定期(2017~2018年)的决定系数R^(2)为0.79,Nash-Sutcliffe效率系数E_(NS)为0.79;验证期(2019年)R2为0.84,效率系数E_(NS)为0.79。SWAT模型在流域内的适用性研究结果达到了预期,有助于提高卡洛特水电站水情预报预测能力,为该流域后续水文特性研究工作打下了良好基础。

基于遗传算法的马斯京根模型在巴基斯坦吉拉姆河流域应用研究

马斯京根法作为河道洪水预报的重要方法,参数和系数的率定是关键和难点,直接影响预报精度。在详细阐述遗传算法基本思想和性能分析的基础上,以模拟结果与实测值的误差最小为进化目标,直接搜索马斯京根法方程系数,获得河道上下游流量关系方程。对巴基斯坦吉拉姆河流域查特卡拉斯至卡洛特水电站坝址段的洪水过程进行了研究,遗传算法的平均绝对误差为60.2 m^(3)/s,平均相对误差为4.87%,纳什系数为0.77。结果表明:遗传算法对马斯京根模型参数优选问题的求解行之有效,吉拉姆河流域查特卡拉斯至卡洛特水电站坝址段洪水模拟精度较好。研究成果可为卡洛特水电站洪水预报提供技术支撑。

卡洛特水电站河湾地块防渗可靠性地质研究

卡洛特(Karot)水电站位于巴基斯坦吉拉姆(Jhelum)河上,枢纽工程区位于“几”字形河湾地块,分布地层为新近系弱胶结碎屑沉积岩,河湾地块防渗可靠性对渗控工程布置有着重要的影响。开展了河湾地块防渗可靠性专题研究,重点针对河湾地块水文地质条件、岩体渗透特性及防渗可靠性开展了大量的钻孔、声波测井、彩色电视录像及压水试验勘察研究,并进行了地下水渗流场三维数值模拟研究,以查明河湾地块水文地质条件及岩体渗透特性。通过充分论证认为:河湾地块具有良好的防渗可靠性,防渗体系完善,满足规范和蓄水安全要求。相关勘察研究方法和内容可为类似工程提供参考。

卡洛特水电站工程水文设计与实践

卡洛特水电站是“中巴经济走廊”首个水电投资项目,位于巴基斯坦境内吉拉姆河流域。在该电站的工程水文设计过程中,除了收集流域内水文站长系列观测资料外,还结合项目实际需求,开展了大量的水文外业工作,在工程河段设置了专用水文(位)站观测水位、流量,开展了水下地形测量,实施了泥沙取样和实验室分析等,为工程水文设计提供了可靠的基础信息。调查表明:卡洛特坝址多年平均流量819 m 3/s,径流量258.3亿m 3,5000 a一遇校核洪水29600 m 3/s,多年平均输沙量3812万t。一系列水文成果为工程规模、工程布置、机电选型等专业设计提供了有效的设计输入,也可为巴基斯坦境内河流规划、水电开发等工作提供技术参考。

巴基斯坦卡洛特水电站运行水位分析

巴基斯坦卡洛特水电站是“一带一路”倡议中首个大型水电投资建设项目,采用中国技术标准,由中国企业负责设计、建设和运营,意义重大。为保证工程规模合理、经济可行且能长期有效发挥电站效益,针对调节库容小、入库沙量大等工程特点,总结了水库运行水位选择和排沙调度运行方式研究经验,提出了合理可行的工程规划方案。研究成果可为国外同类型水电站工程规模论证提供参考。

巴基斯坦卡洛特水电站坝址“1992·9”特大洪水分析

为了解吉拉姆河流域的降雨、径流等水文特性,明确流域内历史大洪水的成因,并为水电工程编制高洪应急预案提供重要依据,通过现场调查和资料收集,对巴基斯坦卡洛特水电站坝址"1992·9"洪水形成过程进行了还原分析。结果表明:该流域受地形和季节影响,表现为降水分配不均,径流主要以融雪和季风降雨补给为主的水文气象特征,结合1992年9月降雨和径流情况论证了该次洪水由全流域范围内持续暴雨形成。巴基斯坦卡洛特水电站坝址洪水为100 a一遇洪水。研究成果可为后期的水电工程施工安全度汛提供可靠的数据支撑。

巴基斯坦卡洛特水电站实时洪水预报系统设计及运用

针对巴基斯坦卡洛特水电站施工期洪水预测预报问题,结合吉拉姆河流域特性,设计了巴基斯坦卡洛特水电站实时洪水预报系统。对预报系统结构、重要数学模型以及运行流程进行了介绍,并利用"20180420"和"20180807"洪水对预报系统的精确性进行了检验。结果表明:卡拉斯-帕坦区间两场洪水平均洪峰相对误差和峰时误差分别为11.7%和0.5 h,帕坦-卡洛特坝址区间两场洪水平均洪峰相对误差和峰时误差分别为0.55%和0.5 h,结果均满足要求。巴基斯坦卡洛特水电站实时洪水预报系统能较好地对汛期洪水进行预报,为卡洛特水电站施工期防洪度汛提供了科学依据和技术保障。

巴基斯坦卡洛特水电站上游流域暴雨洪水特性分析

为了准确掌握卡洛特水电站上游流域暴雨洪水特性,介绍了自2016年吉拉姆河流域建站以来该流域的地理特征和气候特性。针对当前所收集到的降水和水文资料,分析了卡洛特水电站上游流域的降水、径流特性。选取2017~2020年多场暴雨洪水,分析洪水来源和组成,总结出流域内暴雨洪水形成的原因和规律。结果表明:在西南季风影响下,卡洛特水电站上游流域可能发生局部或全流域性暴雨,暴雨中心多在坝址附近;近坝区暴雨一般降水历时短、总量小,洪水陡涨陡落,全流域性暴雨洪水则相反。