基于一维水沙模型的多沙水库分期汛限水位选择

为提升多沙水库的发电效益、选择合适的分期汛限水位,应用一维非均匀流不饱和输沙模型,结合某多沙水库现行调度规程,模拟了该水库在多种拟定分期汛限水位方案下水流、泥沙等因素的长期变化过程,计算了各方案总库容、有效库容淤损率及多年平均发电量等指标,并综合考虑提升水库发电量和保证水库防洪安全方面目标对各方案进行比选,确定了该水库的最佳分期汛限水位方案。该方案可在一定的泥沙淤积水平年内提升水库的发电效益,并通过预泄调洪方式以保障其防洪安全。     

考虑抗旱补水需求的三峡水库提前蓄水方案研究

针对三峡水库汛末蓄水与下游抗旱补水之间的矛盾,研究了三峡水库提前蓄水方案。基于原规划设计蓄水方案,提出了严格满足下游抗旱补水约束的改进蓄水方式,并从年平均蓄满率、末水位、发电量、弃水量及防洪风险率方面分析比较了该改进蓄水方式下的不同起蓄时间方案,确定了最佳提前蓄水方案,以1997年为典型年对提前蓄水方案进行验证。     

拦河枢纽对水环境不利影响及优化调度研究

为提高枯水期南昌市水环境承载力，构建了赣江尾闾水环境数学模型，研究了不同水文条件的优化调度方案。结果表明，在流量小于1 020 m³/s时，赣江主干河流和下游主、北、中、南四个分支最佳调度水位在最低生态水位和警戒调控水位之间，调度时间在1.11 d以内；在流量大于1 020 m³/s后时，警戒调控水位即为防洪限制水位，主干河流和四个分支的最佳调度水位在最低生态水位和防洪限制水位之间，调度时间在4～7 d内。建议各分支拦河枢纽靠近警戒调控水位运行，既能保证河流控制断面水质达标，又能最大限度的保持南昌市水资源可利用量。     

官地水库汛期发电优化调度方案研究

为增加水库的多年平均发电量,以官地水库为例,利用电站特征水位、库区回水和移民成果、下游河道防洪现状及洪水预报情况,拟定了根据洪水预报流量确定汛期运行水位的分级预报预泄方案,根据预泄能力约束将汛期运行水位控制在一定范围,在预报流量较大时将水位逐级预降下来,在预报流量较小时将水位逐级回蓄上去。实例应用结果表明,利用汛期发电优化调度方案进行调度后,多年平均发电量由118.7×108kW·h增加为127.6×108kW·h,兴利效益明显,且在一定范围内洪水预见期越长,优化调度方案的发电量越大,但当洪水预见期增加到10h后,库区淹没和电站下游防洪安全会制约发电量的增加。     

溪洛渡、向家坝水库配合三峡水库对城陵矶防洪调度优化研究

长江流域发生流域性或中游区域性洪水时,城陵矶地区防洪形势严峻。为缓解防洪压力,提出了溪洛渡、向家坝水库配合三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位优化方法,并模拟计算了多个防洪补偿控制水位方案。考虑三峡水库对城陵矶地区按不超警戒水位、不超保证水位的两种防洪调度目标,提出了基于两种调度目标转换临界水位(调度目标转换水位)的防洪调度优化方法,通过调度模拟试验定量分析了不同调度目标转换水位对城陵矶地区防洪补偿调度的影响。结果表明,在不影响下游荆江河段防洪标准和不增加三峡库区淹没风险的前提下,三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位可由单库运用下的155 m提升至联合调度运用下的158 m;在上游溪洛渡、向家坝水库的配合下,调度目标转换水位可设置为150 m,从而减小中游地区应对中小洪水的防洪压力。     

三峡工程正常蓄水位经济分析及综合评价——170米(坝高185米)方案的论证

本文对三峡150米至180米水位范围的11个方案,进行了防洪限制水位、死水位、防洪高水位(坝高)及装机容量等参数初步优化,使各方案具有相对的可比性。在此基础上计算了各个方案的防洪效益、发电效益、逐年的投资、运行费以及补充火电的燃料费等。通过贴现计算,据总现值最小的原则,优选出正常蓄水位170米(坝顶高程185米)方案。并进一步从防洪、发电、航运等综合效益,以及泥沙淤积、水库淹没、移民等制约因素进行综合分析与评价。     

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。     

板桥水库汛限水位动态控制域研究

针对水库汛限水位动态控制域的确定为汛限水位动态控制研究的关键问题之一.结合入库流量信息、降雨预报信息等研究确定了水库泄流量分级情况下面临时刻允许控制的库水位值,根据绘制的面临时刻允许库水位值决策支持表,得出水库各级泄流量下的汛限水位动态控制域.实例应用结果表明,该方法考虑了水库汛限水位实时动态控制阶段下游防洪安全允许的各种泄流及其与区间洪水组合的情况,具有较强的可操作性和实用价值,可用于指导水库的实时防洪调度.     

云峰水库防洪预报调度研究

针对云峰水库无防洪库容与下游防洪需求之间的矛盾,以防御常规洪水及100年一遇以下设计洪水为目标,基于现有的洪水预报方案,采用分步试算的调洪计算方法,将预报累积净雨、库水位及入库流量作为改变水库出流的判别指标,研究制定了云峰水库预报调度方案。结果表明,采用预报调度方案指导水库防洪调度能有效提高下游防洪能力,水库可在短时间内完成预泄,并有充足的退水余量确保水库回蓄,对水库兴利影响甚小,调度方案合理可行。分步试算的调洪计算方法能适应复杂的调度规则,有效解决了水位出流关系在控制水位处存在跳跃间断点的问题。     

基于模糊推理的大伙房水库防洪调度方式研究

针对防洪调度方案生成为调度中的难点,以大伙房水库为例,结合调度实践经验,构建了基于模糊推理的水库防洪调度模型,研究了基于综合信息的水库防洪调度方式,通过不同频率设计洪水模拟调度,制定了基于未来24 h降雨预报、净雨预报、水库实时水位等面临时刻综合信息的模糊推理规则.模拟结果表明,该方案合理可行,为决策者提供了依据.     

中小流域洪峰流量与水位联合分布的设计洪水分析

针对库岸堤坝防洪设计中洪峰流量与相应洪峰水位的联合分布研究的不足,采用Archimedean Gumbel-Hougaard Copula函数和Kendall分布函数分析洪峰流量和洪峰水位联合分布的重现期水平。以罗坝水流域结龙湾水文站1958～2013年的洪峰流量和相应洪峰水位为例,计算了二者联合分布下的"或"重现期、"且"重现期和Kendall重现期及其最可能的设计值。结果表明,洪峰流量和洪峰水位的遭遇条件概率显示存在多种防洪设计标准;对比"或"联合重现期和"且"重现期,Kendall重现期更准确地反映了洪峰流量和洪峰水位组合的风险率;以出现最大概率原理推算的不同洪峰流量和水位遭遇概率组合的Kendall重现期设计值为多种防洪标准选择与风险管理提供了更多的参考依据。     

雨洪滞留池与蓄水池模式下的雨洪过程研究

为研究雨洪滞留池和蓄水池对雨洪过程的不同影响,介绍了雨洪滞留池和蓄水池的特点及设计方法,构建了基于SWMM的雨洪模拟模型,并以济南市某小区为例,采用SWMM模型分别对雨洪滞留池和蓄水池模式下的城市雨洪过程进行了动态模拟。结果表明,雨洪滞留池和蓄水池对雨洪的控制作用及效果各有侧重,雨洪滞留池侧重于洪水调节,可通过不同高度的排水孔实时调节自身调蓄容积,对洪水的调节具有持续性,但并不能减小区域内的总径流量。而蓄水池利用自身容积对雨洪进行调节,其调节能力随自身储水量的增大而逐渐减小,当蓄水池水位较高时丧失洪水调节能力,相比雨洪滞留池其侧重于洪水利用。在实际应用中,应根据不同雨洪控制利用目标,结合区域水文特征、下游最大允许流量及工程经济等选择适宜的雨洪控制与利用模式。     

SWMM模型在感潮河网城市排水防涝计算中的应用

针对感潮河网城市地区产汇流特性,考虑河道排涝和管道排水的相互影响,采用SWMM模型对某研究区域内管渠系统进行概化。利用无因次潮位单位线法确定该区域沿江潮位过程,将区域防洪计算结果作为外河水位计算边界条件,输入经过同频率缩放的短历时设计暴雨过程,模拟计算了城市排水防涝过程。结果表明,水闸工程可有效控制各防洪分区的水位,河网水面率对防洪高水位具有一定的调节作用,管道排水和地面积水会因河道初始水位过高而受到影响。     

基于蓄满超渗兼容模型的山洪灾害临界雨量探讨

山洪预警是减少山洪灾害损失的重要手段,临界雨量的确定则是山洪预警过程中重要的一环。以裴河流域为例,根据山丘区实际情况,分析流域蓄水容量分配曲线与流域下渗能力分配曲线的关系,建立蓄满超渗产流兼容模型。通过参数率定,确定模型所用参数,模拟出的洪水过程洪峰流量与实际洪水过程洪峰流量误差均在6%以内,利用模型进行山洪预警的准确率为81.25%,与水文比拟法所得预警指标相比,准确度更高。     

上游水电站初期导流条件下下游水电站施工导流风险分析

上游水电工程初期导流围堰库容较大时,其调蓄削峰作用改变了施工洪水过程的天然属性。基于"大库-小库"梯级导流系统的独特性,建立上游水电站初期导流条件下施工导流风险数学模型。综合考虑施工洪水过程、水位库容、泄流能力不确定性,采用变倍比放大法模拟施工洪水过程,利用Monte-Carlo方法耦合各风险要素估计下游水电站施工导流风险。以西南地区某流域梯级水电工程为例,分析结果表明,风险模型及计算方法是有效的、适用的,并通过敏感性分析量化了各随机参数对导流风险的影响程度,为梯级导流方案的优化设计及风险决策提供了重要依据。     

渭河下游二华南山支流水文站网布设分析

渭河下游二华(华县和华阴)南山支流是三门峡库区的组成部分,是陕西省重点防汛地区之一。针对南山支流防汛中存在的主要问题,论证了在二华南山支流布设水文站网的必要性和可行性,提出了水文站网布设的方案,以为三门峡库区防汛提供水情服务。     

台风过境对太湖水文要素时空变化的影响

太湖流域是台风登陆我国较为频繁的地区之一，台风过境对太湖风场、降雨、水位等气象-水文要素产生较大影响，进而影响太湖的防汛工作。基于2018年过境太湖的18号台风温比亚，结合太湖周围水位站点观测数据及气象数据，分析整个台风过境过程对太湖水文要素的影响。结果表明，温比亚过境带来了短时间强风和强降雨天气，受强风且风向时刻变化的影响，太湖不同水域的水位短时间内出现剧烈波动，不同水位站点之间最大水位差可达0.98 m,高水位主要出现在太湖西南部大浦口地区，持续超警戒水位36 h;温比亚带来的强降雨天气，在短时间内使太湖平均水位抬升了约30 cm,高水位和水位剧烈雍高叠加作用，给防汛工作带来了极大挑战。该研究可为太湖流域科学应对台风天气导致的防汛问题提供参考依据。