距离度量学习法在水库静库容调洪演算中的应用

静库容法和动库容法是水库调洪演算最常用的方法,与动库容法相比静库容法简单快速,所需资料较少,在水库蓄水期和消落期可直接用于水库调洪。但由于未考虑入库向出库转换的时间延迟,在汛期易造成较大的库水位计算误差。对此,设计了距离度量学习算法,对当前的预报样本,先使用静库容法计算库水位;然后根据学习的距离度量,从历史样本中寻找若干个与当前水情相似的样本,用这些相似样本的库水位计算误差的线性组合对当前样本的计算库水位进行修正,改善其精度。以三峡水库2009～2017年的数据作为训练集,以2018年的数据作为测试集,试验结果表明距离度量学习算法能够显著改善汛期库水位的计算精度。     

三峡水库动库容研究及防洪能力分析

针对三峡水库为长江中下游防洪体系的重要组成部分,基于动库容调洪的基本原理,编制了瞬时水面线法、普来士曼隐式差分法和三级河网算法三种不同的动库容调洪计算模型,采用三峡水库建成后的实测洪水对模型进行了验证;并以此为基础,考虑了泥沙淤积对三峡水库防洪能力的影响.结果表明,三峡水库建成后能发挥应有的防洪作用,亦能实现设计拟定的防洪目标.     

调洪演算数值计算软件在康家沟灰场改造中的应用

摘要： 利用吴江江等人编译设计出的拦洪坝调洪演算数值计算软件对大唐略阳发电厂康家沟灰场改造中的拦洪坝进行调洪演算。通过与传统的试算法和图解法进行对比发现,使用该软件能够快速、灵活、方便地进行调洪计算,很大程度地提高了设计人员的效率,且可以精确合理地确定坝高及排水构筑物的尺寸,使得整个工程造价最小,有很大的经济效益。     

水库动库容调洪方法研究

应用一维不稳定流方法进行水库动库容调洪,并根据水库的调洪规则建立了一维不稳定流隐式差分模型的边界条件．实例应用表明：对于狭长型水库,常遇洪水几乎不受动库容影响、而稀遇洪水或暴雨中心在上游的大洪水动库容影响显著;本成果能同时确定水库的泄洪设施规模、各频率洪水的最高坝前水位及库区回水线．     

基于Copula函数和Monte Carlo法的防洪调度风险分析

以黄河万家寨水库为例,采用Copula函数构建洪峰和洪量的联合分布模型,随机抽样模拟洪峰和洪量系列并转化为洪水过程线,同时考虑泥沙淤积和泄流能力不确定性影响,在给定汛限水位和调洪规则下调洪演算模拟洪水.结果表明,水文因素的随机性、库容与水位关系的不确定性是万家寨水库防洪风险的主要影响因素,泄流能力不确定性对水库泄洪影响不明显,并获得了各汛限水位方案下水库的防洪风险率,为万家寨水库前汛期汛限水位选择提供了参考依据.     

佛子岭水库群汛限水位调整及风险分析

为提高水库群防洪和兴利效益,以佛子岭水库群为例,针对单库调洪演算的局限性,考虑水库间水力联系,建立了联合调洪演算模型,通过确定联合运用时的起调水位和止调水位,研究了汛限水位调整后的运行效果。同时,采用安全度作为风险分析指标,计算了各汛限水位组合下水库群的安全度,定量分析了汛限水位调整对防洪安全的影响。结果表明,佛子岭水库群汛限水位可恢复至设计值,且白莲崖水库的兴建能大幅提高水库群的整体防洪能力。     

尾矿库暴雨洪水计算方法与比较

水文计算是尾矿库调洪演算、大坝稳定计算的前提。针对暴雨洪水计算中推理公式法在求解时有多种表现形式,导致不同方法产生的人为界限问题,基于推理公式法原理及相关参数的准确选取,采用迭代公式法、图解法、简化推理公式法对同一算例进行验证。结果表明,三种方法计算结果完全一致,说明了三种解法在原理上的一致性。     

堆石坝溃口流量过程计算

基于已有堆石坝研究的理论分析和模型试验成果,综合水库调洪演算、渍口泥沙石料冲刷侵蚀计算和面板折断力学分析,构建了面板堆石坝漫顶溃口流量过程计算模型,以某面板堆石坝水库为例进行渍坝计算,并与其他渍坝计算结果做了对比.结果表明,该模型合理,计算精度较高,可为类似堆石坝的溃坝后果评估提供参考.     

石梁河水库分期汛限水位研究

洪水资源利用是缓解缺水地区水资源紧张的一个有效途径,大中型水库在利用洪水资源时,一般需要对汛期限制水位进行调整。以江苏省连云港市石梁河水库为例,根据其防洪调度方式及判别条件,结合水库的具体情况统筹考虑与水库调洪有关的各种因素,基于水库现状汛期分期,推求水库各分期的设计洪水,然后通过调洪演算确定石梁河水库各分期的汛限水位,并对水库实施分期汛限水位后的效益进行了分析计算。结果表明,石梁河水库采取分期汛限水位后,在几乎不增加额外成本的情况下,年均增加蓄水量11 125×104 m3,水库的洪水资源利用效益得到了显著提高。     

基于预报偏差的新安江水库短期优化调度模型研究

新安江水库作为多年调节水库有较大的调洪库容,在保证防洪安全前提下短期洪水调度追求发电效益最佳为调度的目标函数,从而有效地实现了洪水资源化.在分析新安江水库洪水预报误差前提下,利用随机动态规划法求解水库短期优化调度问题.计算表明,在考虑短期洪水预报偏差条件下调度的结果更加合理.     

水库下游洪水风险分析研究

以大隆水库下游为例,综合研究了水库下游洪水风险分析技术,采用溃坝模型计算了溃坝洪水流量过程,在其他设计标准洪水下通过水库调度模型计算了相应水库下泄流量过程,通过洪水演进模型模拟洪水淹没过程,计算了淹没水深、范围、流速等多种洪水淹没要素,采用GIS叠置分析方法并结合洪水演进计算结果计算了淹没损失。获得了可信的洪水风险分析结果,为水库下游洪水风险分析提供了技术支持。     

线性扩散波洪水演算方法的应用研究

求解了线性扩散波方程在自由下边界条件下的解析解,着重探讨了如何将扩散波解析解用于天然河道的洪水演算之中。利用运动差分解的数值扩散在一定条件下可以模拟扩散波物理扩散的概念,导出了一类推求扩散方程数值解的方法,据此建立了具有预见期的洪水演算方法,并将这 两种方法应用于两条天然河道,均得到了较高的计算精度。     

蓄滞洪区洪水模拟研究综述

蓄滞洪区洪水模拟是风险分析与居民防洪避险等非工程措施的重要依据。本文从蓄滞洪区洪水模拟的必要性、水文模型、水力学模型特别是二维水力学洪水演进模型的数值计算方法与几个问题的处理等方面对蓄滞洪区洪水模拟方法进行了述评     

基于MIKE21 FM模型的蓄洪区洪水演进数值模拟

利用MIKE21 FM模型的用户界面友好、可视性好、能灵活处理复杂地形等优点,基于蓄洪区洪水演进特点,构建了基于MIKE21 FM模型的蓄洪区洪水演进数值模型,运用该模型对潖江蓄洪区的洪水演进模拟结果表明,MIKE21 FM模型简便、运算快速、模拟精度高、模拟效果真实,可用于较复杂蓄洪区的洪水数值模拟。     

基于动态时间弯曲算法的相似洪水识别方法

相似洪水动态识别是在大数据背景下弥补实时洪水预报预见期不足的有效途径,对于支撑防洪调度具有重要作用。由此,结合产汇流理论建立反映洪水形成发展的复杂多元动态事件集;采用动态时间弯曲算法改进了欧氏距离算法对相位的适应性;基于多元时间序列相似性原理构建了相似洪水动态识别方法。以池潭水库30场雨洪资料相对完备的洪水为例,对所提方法进行验证,结果表明该方法具有较好的洪水识别效果。     

棉花滩水库设计洪水复核计算

为复核棉花滩水库主汛期设计洪水,采用29 a资料,修正洪水资料的一致性,并设计了洪水频率计算及洪水调度演算。结果表明,设计洪水复核结果偏小,复核汛限水位抬高,发电效益得到提高。     

二维溃坝洪水模型在西丽水库中的应用

为分析西丽水库主坝历次除险加固效果及坝体现状,假定一种可能出现的溃坝工况,选取经验公式计算此时的溃坝形式、溃口形态及流量过程,建立MIKE11水动力模型,由断面插值生成二维地形,并采用分段模型法,以溃口流量过程线作为上边界条件,以深圳湾P=0.5%(3.03m)极端高潮位过程线作为下边界条件,搭建二维洪水演进模型,计算得下游洪水淹没历时、水深及淹没范围,分析溃坝对大沙河流域所产生的风险,最后采用水量平衡法对模型结果进行验证。结果表明,所建模型计算结果可靠,能较好反映溃坝洪水运动特性,为西丽水库应急预案提供参考。     

考虑上游中小水库影响的水库设计洪水研究

针对流域内上游各中小水库往往缺乏实测流量资料的情况，利用实际暴雨资料推得上游各库及区间的设计洪水过程，自上而下逐级演算，得到下游水库设计洪水过程；根据水库调洪演算后的水文设计参数值．定量分析上游水利工程运用对下游控制性水库(工程)的影响。对广东省长潭水库的计算结果表明，上游中小水、库的运用，使得20a和30a标准的水文设计值有所降低。     

潘口水库调蓄作用对黄龙滩大坝的防洪安全影响

针对潘口水库正常蓄水运行后将对黄龙滩大坝防洪安全产生极大影响的问题,利用龙格—库塔数值解法编制了水库洪水调算程序,采用有无对比法研究了有、无潘口水电站时黄龙滩大坝的防洪安全。结果表明,黄龙滩水库洪水调度方式由常规调度调整为预泄调度时,潘口水库的蓄水运行可大幅降低坝前水位、延迟洪峰和最高水位出现时间,大坝防洪标准将提高到2 000年一遇。