汛限水位动态控制技术运用条件及存在的问题

结合山东省水库汛限水位动态控制专题调研成果,归纳和总结了汛限水位动态控制技术需要具备的基本运用条件,对该技术在应用中存在的降雨与洪水预测预报系统需要完善、库区和下游工程条件尚需加强、急需构建非工程保障措施体系等问题进行了分析,并提出了相关建议:①从工程角度出发,对水库大坝和下游河道堤防进行除险加固;②进一步加强对水文预报及人为判断决策风险的考虑,研究多因素间可能存在的相关性;③通过洪水补偿来提高公众对洪水风险的认识水平,增强其风险意识;④对汛限水位动态控制的事前预警与事后应急处理及补偿措施进行研究,并考虑风险收益的分摊问题。     

水库汛限水位动态控制的风险评估

水库汛限水位的动态控制实质上是一种风险调度.在对短期水文预报不确定性分析的基础上,提出了将洪水预报精度等级评定指标转化为人库洪水过程的随机特征值的方法,利用水库调洪演算的随机微分方程,分析了不同预报精度等级和不同预见期条件下水文预报误差的传递与演化过程,并建立了水库汛限水位动态控制的风险率计算模型,以定量评估抬高汛限水位对水库大坝和下游河道防洪安全的影响.算例分析表明,汛限水位的抬高将使水库和下游河道的防洪风险率增大,通过提高预报精度和延长预见期可以降低由汛限水位拾高所增加的风险率.     

基于改进预泄能力约束法的水库汛限水位分期动态控制域确定及应用

汛限水位动态控制域是水库汛限水位动态控制研究的关键内容,亦是动态控制方案实施的基础。预泄能力约束法是确定汛限水位动态控制域的主要方法,但该方法主要考虑洪水预报信息进行预蓄预泄,并不适用于洪水汇流速度快、依据洪水预报信息决策时效短的水库,因此,本文提出了考虑未来48 h降雨预报信息的改进预泄能力约束法,并结合水库分期汛限水位,研究了水库汛限水位分期动态控制域确定方法。以山西省漳泽水库为例,结合现有分期汛限水位,采用改进预泄能力约束法确定了水库汛限水位分期动态控制域,成果在2013—2016年的水库调度实践中取得了较好的应用效果。     

基于蒙特卡洛法的水库汛限水位动态控制风险分析

为定量评估汛限水位动态控制对水库大坝防洪安全的影响,以基于预报预泄的水库洪水动态水位控制为研究对象,分析预报入库水量的误差、预泄采用的连续无雨天数,以及预泄采用的洪水预报预见期这三个不确定性因子给水库洪水动态水位控制带来的附加防洪风险和随机分布特征,利用蒙特卡洛随机模拟研究了汛限水位动态控制风险率的计算方法。以河口村水库为例,采用蒙特卡洛模拟方法分析了水库汛限水位动态控制的风险率,说明了该方法研究水库汛限水位动态控制风险的可行性。     

故县水库主汛期汛限水位动态控制方案研究

分析了故县水库主汛期入库洪水特点,对其主汛期汛限水位动态控制防洪调度判别条件、动态控制方式进行了研究,通过对动态控制运用后的防洪风险进行分析,认为对5年一遇以下洪水进行汛限水位动态控制运用的风险较小,并依此制定了故县水库主汛期汛限水位动态控制运用方案。     

燕山水库汛限水位动态控制方案研究

随着全球极端气候越发频繁、水资源时空分布更加不均,水资源供需矛盾日益加剧。为充分利用水库调控水资源能力和发挥工程效益,采用预蓄预泄法对燕山水库汛限水位进行动态控制方案研究,首先基于下游防洪安全,根据降雨与洪水预报信息,采取预蓄预泄方案确定汛限水位上限值;再基于大坝自身安全和水库超泄能力分析确定了主汛期与后汛期的最高汛限水位。与原汛限水位104.20 m相比,考虑洪水预报信息情况汛限水位可调整至104.77 m,考虑降雨预报信息时可调整至105.36 m。计算分析结果表明,调整后的动态汛限水位对大坝自身安全及下游防洪安全影响较小,提高了水资源可利用率,具有可实施性。     

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。     

水库汛限水位动态控制风险分析研究进展

汛限水位动态控制能在不降低水库防洪标准的条件下提高水库兴利效益和水资源利用率,但由于水文系统广泛存在的不确定性,汛限水位动态控制不可避免地存在风险。在总结国内外汛限水位动态控制风险分析研究进展的基础上,指出水库汛限水位动态控制风险分析研究中存在的问题,并对值得进一步研究的问题进行了讨论。     

岩滩水库汛限水位动态控制域的应用研究

随着预报科学理论和技术的发展,降雨和洪水预报精度的提高和水文过程预见期的增长,水库运用中由对水库汛限水位的静态控制逐步转向动态控制,而汛限水位动态控制的核心问题之一就是研究汛限水位动态控制域的确定方法。以岩滩水库为实例阐述了库容补偿法和预泄能力约束法的基本思想,并给出预泄能力约束法的数学描述和计算过程。通过评定岩滩水库短期洪水预报方案精度和预报误差对防洪安全的影响程度,以不增加土地淹没损失为原则,基于洪水预报信息和汛期动态控制水位调度线得出汛限水位动态控制上限值,以原设计汛限水位值为下限确定汛限水位动态控制域。     

桓仁水库汛限水位动态控制关键问题研究

水库汛限水位动态控制的关键在于水情测报系统、洪水预报和天气预报等信息的可利用性研究几方面.为此,以桓仁水电站汛限水位动态控制研究为背景,研究了上述几方面的关键问题,在2005、2006年水库实际洪水调度中,动态控制汛限水位,取得了较好的发电效益.分析认为.桓仁水库无论是水情自动测报系统建设、洪水及退水预报方案还是气象预报都具备了汛限水位动态控制研究与应用的条件.