长江上游“20·8”洪水预报及预警实践

为研究长江上游"20·8"洪水期间复杂条件下关键控制站寸滩站的实时洪水预报方法、经验和预警实践模式,在无历史洪水参考的情况下,采用合成流量、马斯京根洪水演算模型加实时校正的思路,对寸滩站实时洪水预报进行模拟,并对通过洪水预警科学高效地为防汛救灾工作提供支撑的实践模式进行了探索。研究结果表明:①寸滩站实时洪水预报的主要影响因素及难点为洪水组成、逆时针绳套水位流量关系、洪峰附近突变(峰前削减、峰时延后,洪峰水位和流量错时出现)、铜锣峡壅水顶托等;②合成流量法、马斯京根法模拟的洪峰前后存在较大偏差,模型+实时校正模拟效果改善显著,主客观融合的综合预报法在存在诸多不确定因素时的预报效果相对理想;③气象水文耦合与实时洪水预报调度相结合,趋势预报与精准预报相结合,多对象、多途径、多目标会商,并以防汛专业工作人员和社会公众对防汛需求为导向,推送预警信息的洪水预警模式具有一定的可行性和参考价值。     

基于二元水循环的河流环境流量预警

根据河流的自然和社会功能将河流流量分为环境流量与水利流量,并探讨其确定方法及计算模型。以环境流量作为河流健康表征因子,通过建立二元水循环下河流环境流量最小阈值模型,探讨了河流环境流量的预警问题,并以颍河登封河段为案例进行分析。计算结果表明：二元水循环条件下,河流环境流量是决定河流健康的主要因子,它与开发利用率、回归率、消耗率、污径比等有直接的函数关系。应用河流环境流量最小阈值模型能预警河流健康,具有广泛应用前景。     

基于二元水循环的河流环境流量预警研究

摘要：根据河流的自然和社会功能将河流流量分为环境流量与水利流量，并探讨其确定方法及计算模型；然后以环境流量作为河流健康表征因子，通过建立二元水循环下河流环境流量最小阈值模型，探讨了河流环境流量的预警问题，并以颍河登封河段为案例进行模型检验。结果表明：二元水循环下，河流环境流量是决定河流健康的主要因子，它与开发利用率、回归率、消耗率、污径比等有直接的函数关系；应用河流环境流量最小阈值模型能预警河流健康，具有广泛应用前景。     

基于SCS模型和新安江模型的雨量预警指标综合动态阈值对比

为了解决下垫面条件复杂性和前期影响雨量不确定性给小流域山洪预警带来的难题,选取广东省罗定市太平镇太北村和罗镜镇大平岗村两个小流域作为研究对象,通过水位流量关系和致灾水位插值得到致灾流量,由致灾流量通过三角汇流曲线反推得到临界产流量,考虑前期影响雨量的因素,分别通过SCS模型和新安江模型反推得到动态临界雨量,并与广东省用国家新技术方法算出的临界雨量进行对比。结果显示,两种模型在临界雨量的计算上均满足预警要求,但基于新安江模型计算得出的结果偏安全,在山洪预警中更加可靠。     

输电线路载流量预报预警在电网气象系统中的应用

电网气象信息应用系统是充分利用气象信息资源为电网气象灾害预警预防和电网运行管理精细化提供辅助决策支持,进而有效实现电力设施防灾、减灾的一套应用性气象信息系统。本文探讨了使用气象台的格点数值预报数据、杆塔位置信息及线路设备台账信息,结合输电线路动态传输载流量与气象因素的相关关系,建立输电线路载流量预报模型。模型结合恶劣的环境边界条件、设计应用环境条件和格点气象数值预报环境条件下的导线载流量、电网地理信息系统,形成输电线路载流量预警机制,开发实用的输电线路容量预报预警功能模块,用于电网运行与调度。     

基于分布式模型的多维动态临界雨量山洪预警研究

根据国内外山洪预警预报技术的最新进展,提出了以HEC-HMS模型为基础,考虑土壤含水量和起涨水位的多维动态临界雨量山洪预警方法。结合上流水文站1993~2003年实测资料,率定HEC-HMS模型参数,确定预警时间、预警流量以及雨型分配等关键因素,计算多维动态临界雨量,建立了山洪动态预警方案,经过历史致灾洪水检验,结果可靠。     

无资料地区山洪预警动态临界雨量计算

文章基于水位流量反推原理,以辽宁西部某无资料地区山洪为研究实例,计算该区域山洪预警的动态临界雨量,并结合二维水动力学模型对区域山洪进行了淹没范围分析。分析结果表明:水位流量反推方法可较好的解决无资料地区山洪预警动态临界雨量的计算问题,确定的不同时段临界雨量和区域实际情况较为吻合。山洪淹没分析可确定淹没水深和淹没范围,成果可为山洪预警和防洪决策提供重要依据。     

早期洪水预警的临界降雨分析

文章介绍了根据造成灾害损失的临界流量,结合降雨径流模型推求相应的临界降雨量,利用贝叶斯统计方法推求历史上发生临界流量和临界降雨量同时发生的概率,结合出现临界流量时贝叶斯费用函数推求发生的费用的期望值来推求早期洪水预警临界降雨量.     

枫树坝水库洪水实时预报校正方法研究

枫树坝水库降雨径流概念性模型的建立及其自动采集系统的完善,为枫树坝水库洪水实时预报校正研究提供了前提条件.概念性水文模型考虑因素尽管较全面,但汇流经验单位线计算流量过程精度有待提高.基于洪水预报误差信息,对一阶自回归模型自适应递推、二阶自回归自适应递推和卡尔曼滤波校正方法进行研究分析.实际洪水与模拟计算结果对比分析表明,二阶自回归递推和卡尔曼滤波校正计算方法提高了洪水预报精度.     

山洪灾害监测预报预警云平台及应用

以延长山洪预警预见期、提高预警精度为目标,综合应用并行云计算、大数据、人工智能和移动互联网技术,设计开发了省级山洪灾害预报预警云平台.省级云平台集成了流域分布式水文模型和实测降雨、预报降雨信息,实时驱动流域内各河段山洪水文模拟,实现基于小流域的洪水预报和基于流量指标的山洪灾害预警.结合山洪灾害气象预警和基于雨量/水位监...     

枫树坝水库洪水实时预报校正方法研究

枫树坝水库降雨径流概念性模型的建立及其自动采集系统的完善，为枫树坝水库洪水实时预报校正研究提供了前提条件。概念性水文模型考虑因素尽管样全面，但汇流经验单位线计算流量过程精度有待提高。基于洪水预报误差信息，对一价自回归模型自适应递推、二阶自回归自适应递推和卡尔曼滤波校正方法进行研究分析。实际洪水与模拟计算结果对比分析表明，二阶自加归递推和卡尔曼滤波校正计算方法提高了洪水预报精度。     

区域夜间最小流量的灰色DGM(1,1)动态预测

针对一个实际独立计量区域(DMA),根据数据采集与监控系统(SCADA)的数据,采用趋势图和灰色关联度分析了DMA入水口的流量特征。然后基于灰色理论建立4个夜间最小流量的灰色模型,对比分析4个模型的模拟和预测精度,确定离散灰色DGM(1,1)模型是此DMA的夜间最小流量的最佳预测模型。灰色DGM(1,1)新陈代谢模型具有很好的动态预测精度,应用灰色DGM(1,1)新陈代谢区间预测方法分析了此DMA区域的夜间最小流量的阈值,从而为DMA的漏失状况起到预警作用。     

基于极端降水概率分布的山洪灾害预警指标估算模型研究

针对山洪灾害预警指标确定方法中产汇流机制复杂,多参数不确定性影响因素较大的问题,依据极端降水与山洪灾害内在响应联系,提出以GPD分布为基础耦合小流域内自然因素和人为因素,构建基于极端降水概率分布的山洪灾害预警指标估算模型。选取裴河小流域夏湾组为研究对象,采用时段特征雨量检验法和水位流量反推法与模型计算结果进行对比分析。结果表明:该模型简化预警指标确定过程,合理推求山洪灾害预警指标范围,削弱多参数不确定性影响,计算结果安全可靠,适用于山洪灾害预警预报。基于极端降水概率分布的山洪灾害预警指标估算模型完善预警指标计算理论体系,为山洪灾害预警预报提供技术支撑和经验参考。     

基于分布式水文模型的山洪预警临界雨量分析——以涔水南支小流域为例

基于我国山洪灾害雨量预警的需求,介绍了采用分布式水文模型分析临界雨量的基本思路与方法,以湖南省涔水南支小流域为例,探讨了流域内3个典型预警对象动态临界雨量的确定方法并获得了相应成果。分析认为,分布式水文模型可以较为详细地设置流域各部分产流、汇流以及洪水特征,有利于模拟山丘区小流域洪水,是同时分析多个对象临界雨量的有效方法;分析预警地点的预警流量是非常重要的前提和基础,流域汇流时间是非常重要的预警时段,应根据流域特征和防灾对象特点,确定一系列典型的预警时段;流域尺度土壤含水量对临界雨量有重要影响。     

重庆市复兴河小流域山洪灾害降雨驱动指标预警模型研究

暴雨山洪灾害防御地区降雨—流量—水位关系复杂多变,而预警模式常以成灾水位倒推降雨条件,难以全面真实反映内在的降雨产流响应过程。以重庆市复兴河小流域山洪灾害调查为基础,采用降雨驱动指标法,充分考虑降雨强度、降雨量与前期降雨量耦合作用的影响,建立了以降雨强度和有效累计降雨量关系的预警模型,与以往的暴雨洪水及山洪成灾事件作为比对,提出了降雨驱动指标2 000作为立即转移指标、1 800作为预警指标的村级山洪灾害预警模型,为山区小流域山洪灾害防治提供了科学依据。     

耦合河道防汛预警机制的水电站调峰运行模型

为缓解水电站调峰运行中未能充分保障下游河道防汛安全的难题,以发电计划为指导,构建了以协调系数为处理方式的耦合河道防汛预警机制的水电站调峰运行模型,并提出了相应求解算法。将所建模型应用于某水电站典型日调峰运行中,获取了不同调度策略的河道预警次数、弃水流量变幅总和、出库流量变幅总和3项指标数值。结果表明:协调系数影响着模型计算结果,以指标重要性排序法获取的河道预警次数有所减少,水库闸门运行压力有所缓解,可为水库调度安全管理工作提供技术支撑。     

大通河流域生态流量确定及预警方案研究

生态流量是维护河流生态健康和功能的重要基础和保障。以大通河流域青石嘴站、天堂站、连城站、享堂站的长序列径流资料作为基础数据,采用基流比例法、Tennant法、最枯月平均流量多年平均值法、90%保证率法和7Q10法计算大通河流域生态流量,同时研究流域生态流量预警方案和预警流量控制指标。结果表明：基流比例法计算结果更具全面性和合理性,可以反映各年际各时段的流域生态流量;大通河流域生态流量的流量范围为多年平均流量的11%~35%,相应的青石嘴站、天堂站、连城站和享堂站的生态流量分别为5.57~17.73 m³/s、8.68~27.61 m³/s、9.08~28.88 m³/s和9.39~29.89 m³/s,经过保障度分析,各水文站全年生态流量保障度达到90%;依据确定的生态流量,将生态预警划分为蓝色预警、橙色预警、红色预警3个等级,并制定预警方案,该方案可以提高流量监测的可靠性和准确性,优化水库调度,维护生态环境健康。     

基于WebGIS的洪泽湖地区洪水预报预警系统

为了加强洪泽湖地区洪水风险管理,保障淮河下游防洪安全,采用WebGIS与水文学、水力学模型相结合,将一、二维耦合的水动力学模型内嵌于B/S系统进行洪水预报预警的方法。构建了一维洪泽湖地区河道、二维洪泽湖湖面及周边滞洪区相耦合的洪水演进模型,在此基础上开发了基于WebGIS的洪泽湖地区洪水预报预警系统,实现了对降雨、洪水进行实时监控、预报和对预警关注地点水位、流量变化、洪水淹没和超标洪水预警信息的可视化展示。系统进一步提升了洪泽湖地区的防洪数字化水平,可为避险减灾提供决策支持。     

基于水位流量反推法确定山洪灾害雨量预警指标探讨

雨量预警指标分析成果是山洪灾害预警的重要依据。水位流量反推法是山洪灾害预警指标确定的一种理论方法。本文简要介绍了水位流量反推法计算山洪灾害雨量预警指标的方法。并用实例说明该方法的具体步骤和内容,对有关技术细节进行说明和探讨,提出四点结论可供山洪灾害分析、研究、预防工作参考。     

太子河流域环境流量保障管理系统平台构建及示范应用

本文依托辽宁省水资源管理系统,集成以环境流量计算与评估预警模型为核心,基于数据库技术、GIS技术和三维可视化技术的太子河流域环境流量管理系统,形成具有流域水环境系统仿真情景展示、模型驱动、信息查询、成果科学可视化与动态演示、流域环境流量保障决策支持等功能的流域水资源管理业务化平台。该平台可为管理部门提供决策依据。