考虑动库容的水库调洪计算方法浅析

文章以某大型水库为实例，从理论上证明了在动库容占有较大比重的水库调洪计算中，应该考虑水库动库容影响。通过计算实例可以证明动库容调洪方法求出的调洪最高洪水位比静库容调洪方法求出的调洪最高洪水住更接近于实际水位。     

水库调洪数值—解析法的研究及其在福安市防洪排涝设计中的的应用

本文从蓄泄关系和水量平衡方程出发,将数值计算方法应用于水库调洪演算中,采用拉格朗日插值法将库容曲线及蓄泄曲线解析化,并采用精度较高的四阶龙格—库塔法求解水量平衡微分方程与蓄泄关系,实现水库动库容的调洪演算。结合数值—解析解法的基本原理,运用通用性、界面化软件VisualBasic编写程序,应用于福安市湾坞分区西片防洪排涝的调洪演算中。     

飞来峡水利枢纽动库容调洪三维决策支持系统

飞来峡水库动库容调洪三维决策支持系统主要包括洪水预报预警、动库调洪计算、淹没分析、计算成果展示等,该文介绍了枢纽动库容调洪三维决策系统所具有的计算分析、演示等功能特点,系统在飞来峡水库防洪调度和南方同类水库防洪调度中得到应用,为枢纽调蓄洪水、安全运行提供了科学依据。     

乐昌峡水库动库容特性及防洪优化调度

乐昌峡水库具有河道型水库特点,采用静库容调洪演算方法难以满足水库实时调度要求。通过建立库区水动力学模型,选取典型设计洪水,对乐昌峡水库进行动库容调洪演算。在与静库容调洪结果对比的基础上,揭示了乐昌峡水库动库容对调洪的负面影响,并提出水库调洪优化方案。研究成果可为河道型水库合理制定调度方案提供参考。     

胖头泡蓄滞洪区动库容调洪方法研讨

为了满足全国重点地区洪水风险图编制项目实施方案要求,紧密结合松花江流域防洪体系中的胖头泡蓄滞洪区实际情况,本次重点研究基本资料要求较低,而且较简单易用、计算精度较高的虚拟多库串联线性水库法,解决非线性的动库容调洪计算问题,即把蓄滞洪区划分为多个虚拟串联的线性水库(可以采用常规的静库容法调洪计算),并采用联立求解明渠非均匀流方程(天然河道水面线方程)与水量平衡方程,进行串联线性水库逐级连续调洪计算后,可以求得近似的动库容调洪计算成果。     

河道型水库动库容问题初探

阐述了河道型水库动、静库容问题的本质,分析了动库容现象对水库入库流量反推计算以及调洪演算等的影响,介绍了国内外水库动库容计算或处理方法的研究进展,提出了当前相对可行的动库容计算方案,并对该课题未来研究趋势进行了展望.     

水库防洪预报调度中动库容问题研究

本文分析了水库动库容的计算问题,用数值计算方法具体推导了时段水位变化ΔH计算公式,用本文提出的方法与公式可初步计算水库动库容对调洪计算结果的影响度。     

数值解析法在水库调洪演算中的应用研究

从水库蓄泄关系和水量平街方程出发。将数值计算方法应用于水库调洪演算中，采用精度较高的四阶龙格一库塔法求解水库水量平衡徽分方程与蓄泄关系；计算时采用拉格朗日插值法将库容曲线及蓄泄曲线解析化。从而实现水库调洪演算。研究结果表明：应用数值解析法进行水库调洪演算方便简捷、精度高、收敛快、计算方法灵活、易于程序设计。论文提出的数值解析法可适用于变时段、变动泄流方式等各种复杂调度方式情况下的水库调洪演算。并具有较强的实用价值。     

陆水水库以实测资料考虑动库容进行调洪计算的探讨

陆水水库是一座库水位变幅不大调洪能力较低的水库。一九六七年水库建成蓄水后,初期,对水库洪水预报采用静库容调洪计算方法,但发现预报的库水位常常偏高。以后,采取了对预报库水位作些经验性修正的法办,虽使预报精度有了提高能满足防洪的要求,但因无固定章法可循,使预报的精度,在很大程度上取决于人员的经验。经分析陆水水库库容的特性,得知预报库水位偏高的主要原因是由于陆水水库的动库容占调洪库容的比重相当大;且在泄洪方式上,建库以来均为控制泄流,故动库容的调洪作用     

小型水库库容调洪计算的常用方法

根据水库坝址上游来水情况和库区及下游用水情况,水库的设计库容必须进行兴利调节计算和设计总库容的调洪计算。文章介绍了调洪计算中的分时段调洪演算法,即根据洪水过程中各时段进库、出库流量与调洪库容之间的水量平衡关系法和用同频率设计洪水过程线法。     

双库连通水库调洪演算的方法研究

该文以合肥市杜集水库为例,分析和研究双库连通水库受下游河道影响的调洪演算的理论方法,通过建立双库连通水库计算模型进行调洪演算;计算结果表明,该方法理论合理,操作性强,成果可靠,可应用于双库连通水库的防洪调度和调洪演算。     

天然河道洪水演进数值模拟及动态可视化研究

为使洪水演进中计算获得的枯燥的水文数据变得直观形象,进一步丰富洪水演进可视化手段,运用以一维水动力学为理论基础的MIKE11 HD模型对北江流域白石窑坝下至连江口段洪水演进进行了数值模拟,借助MIKE11 GIS的“纽带”作用,结合ArcGIS平台实现了洪水演进过程的动态可视化。结果表明模拟计算精度和可视化精度良好,反映出洪水在滞洪区和峡谷区演进过程中的不同演进特点。直观形象的洪水演进过程有利于决策者全面把握洪水进程,提高流域防洪决策能力。     

基于VRP的溃堰洪水演进4D交互式可视化研究

水利工程溃堰洪水演进分析对工程设计与灾害预警有重要意义。基于Virtual Reality Platform(VRP)平台,利用图形图像处理方式直观地模拟洪水演进过程,系统全面地分析洪水要素在时间与空间上的相互关系。融合多种数字处理技术进行数据可视化,建立洪水水力要素的时序变化与图形之间的映射关系,表现河道溃堰洪水水位、水深等水力要素的演变过程。实例说明VRP可模拟围堰溃堰洪水演进全过程,实现动态分析与用户交互,表明基于VRP的溃堰洪水演进动态4D可视化对洪水风险整体分析具有独特优势。     

Field Application of the Multilinear Muskingum Discharge Routing Method

To implicitly model the nonlinear dynamics of flood wave propagation in rivers with floodplains, a multilinear discharge-hydrograph routing method based on time distribution scheme is proposed. The framework of this method is based on the variable parameter Muskingum-type routing method, which is used as the linear sub-model. The applicability limit and suitability of this flood routing method is verified using numerical experiments and field data, respectively.     

基于马斯京根法的嫩江江桥-大赉段洪水演算

针对嫩江江桥-大赉河段洪水演进不平衡问题,首先分析了1998年前后江桥和大赉两个水文站的径流变化规律;然后引入河道洪水演进损失系数,建立了基于分段马斯京根方法的江桥-大赉河段的洪水演算模型;最后利用1998年后洪水资料,采用粒子群优化算法率定了河道洪水演进参数和洪水演进损失系数,并分析了参数和损失系数的合理性。结果表明,由于受1998年大洪水的冲刷以及河道两岸冲毁的影响,嫩江江桥-大赉段河道洪水传播速度加快,同时在演进过程中洪水向河道外满溢,导致上下游水量不平衡。     

三峡水库入库流量计算及调洪演算方法探讨

三峡水库属于典型的河道型水库,动库容巨大,用传统的静库容推算入库流量的方法和调洪演算方法难以满足三峡水库实时调度要求。通过分析入库流量、计算方法和调洪演算方法,建立库区水动力学模型,推求其变化规律,探讨三峡水库入库流量计算和调度演算方法,并通过2009,2010年的洪水检验,表明所用方法具有较高的精度,基本满足了三峡水库实时调度的要求。     

坝体溃决过程与溃坝洪水演进耦合数值模拟

研究坝体的溃决过程与溃坝洪水演进对于处置由溃坝引起的洪水灾害、提升水利安全具有重要的意义。鉴于目前大多模型均将坝体溃决过程与溃坝洪水演进分别进行模拟,不能反映土体与水流相互耦合的特点,模拟结果精度有限。基于对土体有限抗冲能力的考虑,选取双曲线型冲蚀速率表达式描述坝体冲蚀、采用简化Bishop法搜索临界滑裂面描述溃口边坡坍塌和具有总变差不增特性的MacCormack有限体积法离散控制方程,建立了坝体溃决过程与溃坝洪水演进耦合的平面二维数值模型。实际算例表明模型合理地模拟了溃口的发展过程与洪水演进过程,在溃口急缓流转换区展现了较强稳定性,守恒性良好,可作为溃坝洪水风险评估与洪灾预报的有力工具。     

水库规划中防洪与兴利的综合研究

传统的水库规划是将兴利和防洪分开，造成调节库容和防洪库容的重叠，为了解决这个问题，提出了水库防洪兴利时历年综合调节计算法。具体计算是在计算机上实现的，即先准备基本资料，然后确定基本计算参数，完成多年系列数据逐年按旬的调节计算，最后得出洪水调节等计算成果。以淮河流域燕山水库为例进行了调节计算，得出的常遇洪水水位比现行方法的低，比较符合实际情况。     

桃林口水库下游山区洪水演进模拟和洪灾损失评估

以二维非恒定流控制方程为理论基础,采用有限体积法,建立了洪水演进数学模型。将改进的水量平衡模式应用于山区洪水演进计算,以解决单元虚假流动的问题;同时在考虑山区地形对洪水演进的影响条件下,以桃林口水库泄洪过程作为模型边界条件,对下游山区的淹没范围、淹没水深和流场进行了模拟;并结合青龙河两岸洪痕点实测值对模型进行了验证,模拟结果与实际情况基本吻合;最后以洪水演进为基础,对洪灾经济损失和生命损失进行了估算。该研究成果可为评价区域防洪影响提供必要的研究思路和方法。     

条件期望在两变量洪水频率分析中的应用

针对现行单变量洪水频率分析计算方法无法考虑洪水要素之间的相关性这一不足,采用Copula函数构建洪水峰、量之间的二维联合分布,根据条件期望的原理,提出了一种推求两变量设计洪水的新方法。以清江隔河岩水库为例,计算了1 000 a一遇的两变量设计洪水,推求了对应的设计洪水过程线,并与单变量设计值进行了比较。结果表明,两变量设计值大于单变量设计值,两变量设计值对应的水库调洪最高水位略高于单变量设计值。由于两变量频率分析考虑了洪水峰、量之间的内在相关性,更符合水文现象的内在规律,所推求的两变量条件期望设计值组合相对于单变量设计值而言也是偏安全的。所提方法为洪水频率分析提供了一条新途径。