故县水库分期洪水防洪调度风险分析

结合故县水库分期洪水的特点，采用蒙特卡罗模拟技术研究了水库防洪调度风险分析的实施程序；分析并随机模拟了导致故县水库洪水风险的主要不确定性因素，得到了不确定性因素影响下不同频率的模拟洪水过程。根据模拟洪水过程在不同汛限水位方案下的调洪结果，估计了不同汛限水位方案的防洪风险。结果表明：①典型洪水的选择、预报误差及调度滞时是水库防洪调度中的主要不确定性影响因素；②水库分期运用汛限水位抬高是水库洪水资源化的主要途径，故县水库的汛限水位前汛期可以抬高到532．0m，后汛期可以抬高到534．3m。     

水库实时防洪调度风险分析研究

依据水库实时防洪调度流程,分析了水库防洪决策风险源;提出了基于洪量预报误差分布的水库调洪演算风险分析和风险率计算方法;建立了水库实时防洪调度风险交互模拟分析模型,为实时决策中的不确定性分析提供了实用工具.     

柘林水库大坝防洪安全风险分析

水库防洪调度中存在水文、水力、防洪调度方法等不确定性因素,这些因素都将带来水库防洪安全风险。选择1954型和1998型洪水,按照各因子的分布规律,利用蒙特卡罗方法,分别研究水文、水力等因素给柘林水库防洪所带来的风险以及它们的组合风险。研究结果表明,洪水要素对大坝防洪安全影响较大,尤其是洪水线型的影响更大。考虑因素越多,风险值越大,但综合分析认为柘林水库大坝是安全的。     

黄河中下游水库汛限水位与防洪体系风险分析

黄河中游四库(三门峡、小浪底、陆浑和故县水库)在中下游的防洪体系中有着重要的地位，也对黄河中下游的水资源分布产生很大的影响。根据黄河中下游水库及黄河中下游防洪工程体系的运行调度规则，考虑设计洪水典型选择、洪水预报误差和水库调度滞时的不确定性影响，利用蒙托卡罗法模拟洪水过程，实现了洪水典型选择、洪水预报及调度滞时不确定性因素影响的定量转化，分别计算了前、后汛期8种汛限水位方案下的黄河中下游水库及下游的防洪风险指标值，在对各方案的风险进行比较和评价的基础上，推荐了小浪底水库、陆浑水库和故县水库前、后汛期相对合理的汛限水位方案，为定量考察水库防洪调度及下游防洪风险率、合理选择动态的汛限水位提供参考依据。     

水库防洪调度研究发展趋势

论述了水库防洪调度的特点和研究现状；在分析水库防洪调度主要矛盾的基础上．重点论述了水库防洪预报调度的目的意义和研究现状，提高洪水资源利用率的机理，并对其发展趋势进行了展望。分析表明，洪水聚类算法、水库防洪分类预报调度设计方法、实时水库防洪分类预报调度方法以及水库防洪分类预报调度风险分析将是今后水库防洪预报调度研究的重点。     

考虑洪水过程预报误差的水库防洪调度风险分析

根据洪水预报确定性系数的定义,推导了洪水过程相对预报误差的标准差与确定性系数的关系,分析了洪水过程预报误差的分布规律;采用水库调洪演算的随机微分方程,解析了方差率与预报误差分布规律的关系,从而将洪水过程预报误差的不确定性转化为库水位过程的不确定性,借以分析水库防洪预报调度的风险水平。以隔河岩水库为例,计算了不同洪水预报精度下水库防洪调度的极限风险率和漫坝风险率,为隔河岩水库开展洪水预报调度提供了科学依据。     

基于Copula函数的桃林口水库防洪风险分析

为了对桃林口水库进行防洪风险分析,采用阿基米德Gumbel-Hougaard Copula连接函数,构建了入库洪峰与洪量的两变量联合分布模型,由随机抽样模拟洪峰和洪量系列,然后基于洪水类别生成洪水过程线。同时综合考虑了水库泄洪能力与水位库容关系水力不确定性因素,采用Monte Carlo法计算桃林口水库在现行常规调度条件下不同风险因子组合对应的水库调度风险定量关系。结果表明,桃林口水库防洪风险系统最主要的控制因素是水文风险,水力风险影响次之。降低汛限水位及采取合理的控泄方式可极大地减轻下游的防洪压力,而该调度方式下水库本身的风险率很小。研究成果为当地水库管理与防汛部门制定科学、合理的防洪规划,为未来合理利用洪水资源探索汛限水位动态化管理提供一定的参考。     

防洪预报调度方式综合特性风险率计算方法研究

水库防洪预报调度中的多种不确定性因素是风险产生的根本原因。分析水库防洪预报调度中不确定性因素的随机性、模糊性及灰色性,并在已有的防洪预报调度方式随机风险率计算方法的基础上,提出了随机-模糊、随机-灰色及综合特性风险率的计算方法,研究了水库实施防洪预报调度方式相对于常规调度方式水库风险率的变化。桓仁水库的应用研究表明,防洪预报调度方式综合特性风险率计算方法是可行的,相对于常规调度方式并未增加水库的防洪风险。     

洪水预报误差对预泄控制法汛限水位动态控制的风险分析

以清江大龙潭水库为例,利用误差及统计学理论,进行洪水预报误差对预泄控制法汛限水位动态控制的防洪调度风险分析,结果表明,利用洪水预报进行大龙潭水库汛限水位动态控制存在一定的防洪调度风险,但风险较小,可通过提高预报精度、结合气象预报信息决策调度,实现风险可控。     

汛限水位动态控制的防洪极限风险分析

综合考虑水文、水力不确定性因素对汛限水位控制下的水库防洪极限风险进行研究，采用随机模拟方法计算极限防洪风险率。应用一阶季节性自回归模型模拟多场入库洪水序列，考虑水力不确定性对泄洪能力的影响，在给定调洪规则下对不同汛限水位方案进行调洪，得到水库最高调洪水位和防洪极限风险率。实例结果表明：水文因素的随机性和防洪调度规则是水库防洪风险的主要影响因素，水力因素对防洪风险影响不大，同时得出了水库面临汛限水位所能承受的极限风险率，为决策者安全度汛提供一种参考依据。     

三峡水库实时调度水文气象预报应用风险及控制

为量化水文气象预报误差对水库实时预报调度的影响,以三峡水库为例,基于其历年水文气象预报信息的误差分析成果,假定入库过程,并叠加对应不同概率的预报误差,以此作为水库调洪演算模型的输入。分析了不同预见期、不同保证率水文气象误差条件下,不超过风险控制点的库水位指标,提出了三峡水库实时预报调度风险控制策略,可为水库科学调度提供参考。     

基于汛限水位选择的水库防洪调度风险分析

以实例为背景，系统分析了水库运行过程中常遇的洪水风险事件、大坝安全风险事件及沓库防洪调度的主要风险因素，提出了水库防洪调度多因素组合风险估计的蒙特卡罗(Monte—Cdo)模拟技术．研究表明，研究建立的水库防洪调度风险模型是合理可行的，适当抬高水库汛限水位增加的系统风险是可以接受的．     

基于库容风险频率曲线的水库群联合防洪调度研究

水库实时防洪调度决策是一类多目标、多阶段、多约束的复杂决策问题,风险分析是实时防洪决策的重要环节和依据,本文提出一种基于防洪库容风险频率曲线的梯级水库群防洪风险共担理论及水库风险-调度-决策理论体系,并结合溪洛渡、向家坝、三峡水库实际情况,运用自主研发的梯级水库群联合防洪调度风险分析模型,分析梯级水库群在汛期不同时段的防洪风险,并将风险率引入实时防洪调度决策,以期为水库群防洪调度提供决策依据,提高联合防洪调度系统综合利用效益。研究表明,实时调度过程中考虑风险率因素能够在保证防洪安全的同时有效提高水库群综合效益,风险-调度-决策理论能够为水库群调度方案优选提供依据。     

水库防洪预报调度风险分析研究

本文主要从设计角度对水库防洪预报调度的风险进行分析。首先进行风险识别，进而分析实施预报调度后风险的变化；其次给出了防洪预报调度的设计允许极限误差的定义以及水库和下游防洪危险度的定量化计算公式；最后论述了防洪预报调度风险分析方法。以碧流河水库为例，主要计算了不同极限指标控制下的水库设计允许极限漏报误差及不同起调水位与不同误差组合下的水库防洪风险度，以及下游设计允许空报误差，并进行了结果分析和讨论。     

基于随机水文过程的防洪调度风险分析

通过对流域产流预报误差的统计分析，分析了窝水库根据洪水预报信息进行调度，改变水库泄流方式的安全性指标，然后采用随机模拟方法，研究分析了水库实施防洪预报调度方式相对于常规调度方式，水库及其上下游风险率的变化。研究表明，相对于常规调度方式，窝水库实施防洪预报调度方式未增加水库及其上下游的防洪风险。     

时变效应对大坝防洪风险率的影响研究

在大坝的长期使用过程中，影响其防洪安全的许多不确定性因素具有明显的时变特性。本文分析了大坝的防洪随机时变特性，论证了缓变性和陡变性作用对大坝防洪安全的影响都极为显著。将非平稳的时变随机过程进行平稳化处理，建立了时变随机量量化的单因子函数模型和多因子综合模型。在此基础上，拓展了风险率的概念，将时变效应引入大坝工程老化的研究中，给出了大坝防洪时变风险率的计算公式。以某水库调洪能力的时变效应分析为例，定量评估了水库库容和坝顶高程的时变特性，讨论了其对大坝防洪风险率的影响，实现了对大坝设计基准期内防洪安全性的定量评估。     

辽河流域2005年防洪调度风险分析

在2005年的辽河流域防洪调度实践中,经历了“泄水迎洪、主动防御”,“蓄洪错峰、调控洪水”,“制订预案、确保水库安全”3个阶段。每个阶段都有不同的保护重点,每个调度方案的最终目的都是降低汛期可能产生的大洪水或洪水发生时的压力和风险。本文介绍了辽河流域2005年采取的“全信息动态综合优化预报调度”新方法的风险分析过程。     

气候变化下山溪性河流水库防洪减灾措施

近年来极端气候变化频发,引发局地短时强降雨,易造成超标洪水,严重威胁山溪性河流上的水库安全,由此而导致的大坝漫(溃)坝案例已有发生,且危害巨大,防范和化解此类重大灾害是新时期水库设计和安全运行管理的关键问题。通过归纳总结已建土石坝工程实例,认为水库漫顶溃坝风险主要来源于水文资料短缺、洪水成因复杂和突发性强,水情监测预警预报不到位,抵御超标准洪水时调洪能力有限等不利因素。因此,关注设计洪水的合理性分析及安全性评价,建立对超标准洪水的分析预测和监测预警,合理规划泄洪建筑物的规模以及抗冲结构设置,加强水库排沙预泄措施和梯级水库的联调联控等综合调洪能力的提高,提升非常情况下的应急安全管理能力等,是病险水库除险加固以及新建水库工程设计及运行管理的必需措施。     

水库实时防洪风险计算及库群防洪库容分配互用性分析

水库防洪调度风险分析是实时防洪决策的重要环节和依据。为评估水库实时防洪风险,本文提出一种基于长系列历史实测径流资料的防洪库容频率曲线推算方法,以此为基础建立了水库实时防洪调度风险分析模型。进一步,从三峡水库实际防洪调度需求出发,分析了三峡水库汛期不同时段实时防洪风险,研究了上游溪洛渡、向家坝水库配合三峡水库进行联合调度时防洪库容频率曲线的变化,以及上下游水库间防洪库容分配及其互用性问题。研究表明,推求的防洪库容频率曲线能帮助判断当前防洪情势,合理利用防洪库容互用性可有效降低三峡水库防洪风险。