减法集对势在佛子岭水库汛期时间域划分中的应用

为有效表征水库流域降水、径流等不确定性因素对水库汛期时间域划分的综合影响,针对基于集对分析的 汛期分期现有方法中根据人为经验确定汛期的问题,应用水库汛期时间域划分概念,提出采用减法集对势方法判 别汛期时间域划分结果,构建基于减法集对势的汛期时间域划分方法。以佛子岭水库汛期划分为例加以验证,选 择能够影响汛期划分的?5?个暴雨、洪水指标,并根据当地气候特性,进行佛子岭水库汛期时间域划分,其中汛期分 期包含前汛期、主汛期、伏旱期和后汛期 4 个分期,最后与集对分析两元和三元联系数法进行对比分析。应用结 果表明：用减法集对势法进行水库汛期时间域划分简便实用,汛期划分成果合理,与集对分析两元和三元联系数 法的分期结论相一致,能客观反映佛子岭流域暴雨洪水特性对汛期影响的态势,能直观区分非汛期和汛期的界限。 提出的减法集对势法用于汛期时间域划分合理可行,在水库汛期时间域划分中具有推广应用前景。     

模糊最优分割法及其在燕山水库汛期水位分期划分中的应用

在《河南省干江河燕山水库初步设计报告》中,对燕山水库汛期洪水分期作了初步设计,根据暴雨洪水的时间分布划分为:主汛期6月20日至8月15日,后汛期8月15日至9月末。本次根据燕山水库的基本资料,选取了:旬暴雨日数、旬面平均雨量、旬最大1日面平均雨量、旬最大3日面平均雨量、旬最大7日面平均雨量以及旬入库水量等6个指标,釆用最优分割法,构建了燕山水库汛期划分计算模型,对燕山水库汛期分期重新作了计算。本次计算所得的汛期分期划分成果为:前汛期6月1日至6月20日,主汛期6月20日至8月31日,后汛期9月1日至9月末。因此,本次分期划分成果与初步设计报告成果基本一致,主汛由8月中旬延迟至8月下旬,增加前汛期分期。     

集对分析方法在澄碧河水库汛期分期中的应用

以澄碧河水库为例,选择暴雨日数、旬平均雨量、旬最大3 d雨量均值、旬平均多年入库流量、年最大洪峰出现次数5个指标因子,运用集对分析方法将澄碧河水库汛期分为前汛期、过渡期、主汛期、后汛期4个时期。分析结果表明,集对分析法能清晰地展示水文各变量之间的相关结构,不仅能从宏观角度揭示总体相关性,还能从微观层次揭示分期结果与各个指标因子的相关性;与之前的其他分期方法结果相比,其更具客观性与可操作性。     

Fisher最优分割法在澄碧河水库汛期分期中的应用

在深入分析澄碧河流域汛期变化特性的基础上,以澄碧河水库为例,选取暴雨日数、旬平均雨量、旬最大3天雨量、旬多年平均入库流量、年最大洪峰出现次数等5个指标,采用Fisher最优分割法进行汛期分期研究,将汛期分为前汛期、主汛期和后汛期3个时期。结果表明,Fisher最优分割法不仅能够考虑多个指标,而且能够有效避免常规方法在阈值选取和最优分期数目确定上存在主观性强的缺点;与之前对澄碧河水库分期的相关结果对比,该方法则更为客观科学,分期结果也更加合理可靠。     

熵权模糊集对分析法在溪洛渡水库汛期分期中的应用

溪洛渡水利枢纽工程是长江防洪体系的重要组成部分,为提高溪洛渡水库的防洪能力和兴利效益,实现金沙江流域洪水资源的安全利用,探讨溪洛渡水库汛期合理划分并进行分期调度是十分必要的。收集并确定了影响溪洛渡水库汛期分期的水文气象因素,建立了基于熵权的模糊集对分析法,利用该方法将溪洛渡水库的汛期划分为次汛期、过渡期与主汛期,最后与模糊集分析法、集对分析法进行了对比分析。研究结果表明,熵权模糊集对分析法简单实用,能客观反映金沙江流域暴雨洪水特性对汛期的影响,汛期分期成果合理,与模糊集分析法、集对分析法的分期结论基本一致。提出的熵权模糊集对分析法用于汛期分期合理可行,为水库汛期动态汛限水位的制定提供了参考依据。     

模糊集分析法在水库汛期分期中的应用

水库汛期划分有利于缓解防洪与兴利之间的矛盾,同时对提高洪水资源利用效率具有重要意义。应用模糊集分析法,基于石佛寺水库和清河水库1956-2000年45 a实际监测数据,对辽河流域石佛寺水库和清河水库的汛期分期问题进行研究,严格依据模糊集合分析法计算程序,首先通过45年的旬径流量资料对水库汛期进行划分,而后根据不同时段平均旬径流量对分期结果进行合理性验证。结果表明:对于石佛寺水库,6月上旬-7月中旬为前汛期,7月下旬-8月下旬为主汛期,9月上旬-9月下旬为后汛期;对于清河水库,6月上旬-7月中旬为前汛期,7月下旬-8月中旬为主汛期,8月下旬-9月下旬为后汛期。基于45年的实测旬径流量资料对其合理性的检验结果,石佛寺水库和清河水库的汛期划分结果是合理可靠的,表明将模糊集分析方法用于辽河流域水库汛期分期研究是可行的。     

板桥水库汛期分期研究

首先对板桥水库控制流域的水文气象特征进行了分析,然后利用统计学方法分析了板桥水库汛期各旬平均降雨量、暴雨发生频率、平均入库流量以及年最大洪峰流量发生的时间分布,表明板桥水库入库洪水呈现出较为明显的分期特征。根据板桥水库入库洪水的分期特征及所处流域水文气象特性,偏安全考虑将板桥水库的汛期分为三期。而且从成因角度对影响板桥水库入库洪水的天气系统进行了分析,表明板桥水库汛期分期方案与降雨天气系统的季节性变化规律是一致的,可为板桥水库汛限水位动态控制提供依据。     

大伙房水库汛期气象水文特征分析

洪水具有利害两重性,将洪水转化为可利用的水资源对增加流域可利用水资源量、提高流域水资源承载能力具有十分重要的意义。在汛期水文气象特征分析的基础上,依据大伙房水库汛期日平均降水量及日平均入库流量资料,利用数理统计方法分析了汛期各旬平均降雨量、暴雨发生频率及汛期各旬平均入库流量的变化规律。根据汛期日平均入库流量资料,采用模糊集合分析法对大伙房水库流域汛期分期进行了研究。结果表明:大伙房水库汛期具有明显的分期特性,可将6月1日至7月11日作为前汛期,7月12日至8月26日作为主汛期,8月27日至9月30日作为后汛期。     

基于熵权法的改进Fisher最优分割法在水库汛期分期中的应用

针对Fisher最优分割法在汛期分期中指标权重确定主观性强的问题,借助熵权法计算指标权重的客观性,提出基于熵权法的改进Fisher最优分割法。通过对三峡水库汛期分期实例计算,选取能反映洪水季节性变化规律的5个指标,根据熵权法计算各指标的权重,进而采用Fisher最优分割法进行汛期分期,最后通过气候成因分析和旬信息熵的相对平均离差对分期结果进行检验,并与基于赋均权重和主成分分析的Fisher最优分割法进行对比。结果表明该方法能尽量消除权重计算的人为干扰,汛期分期更为客观准确。     

漳泽水库汛期分期研究

对漳泽水库控制流域的水文气象特征进行了分析,利用统计学方法分析了漳泽水库汛期各旬平均降雨量变化、暴雨发生时间分布、洪水发生时间分布。研究表明漳泽水库入库洪水呈现出较为明显的分期特征,将漳泽水库的汛期分为三期。该分期方案与降雨天气系统的季节性变化规律一致,可为漳泽水库汛限水位动态控制提供参考     

白龟山水库汛期模糊集分析及在洪水资源化中的应用

运用模糊水文水资源学中成因分析、统计分析、模糊集分析相结合的基本方法,依据雨洪资料,对河南白龟山水库汛期进行模糊集分析和洪水资源利用研究。在不降低水库防洪标准前提下,对水库汛期汛限水位进行动态控制,即水库主汛期以原设计汛限水位迎洪,8月中旬始可在1.0 m范围内上浮汛限水位,水库年均工业与民用供水量比原设计的增加24%。     

基于改进模糊集分析法的汛期分期

传统的模糊集分析法进行汛期分期过程中,在汛期区间与阈值的确定方面存在主观性较强的问题,同时该方法只能考虑单一的因素,针对这些问题提出改进模糊集分析法。使用变异系数法计算指标权重,用每个旬的所有指标加权组合成为一个综合指标,以代替原来的单一指标;使用模糊集合分析法计算隶属度,划分汛期与非汛期,最后在汛期区间内,使用均值变点分析法寻找变点,并以此进行汛期分期。改进的模糊集分析法的分期结果与数理统计法、传统模糊集合分析法的汛期分期结果大体一致,说明提出的改进模糊集分析法适用性强。     

短期降雨预报在汛限水位动态控制中的应用

以丹江口水库为例，根据考虑降雨预报的水库汛期限制水位控制的新理念，研究了利用短期降雨预报信息进行水库汛限水位动态控制的调度方式；同时分析了在发生降雨预报误差时，汛限水位动态控制的风险率以及大坝所能抗御洪水标准的变化，概化计算了抬高汛限水位增加的发电效益。结果表明，在不增加丹江口水库及其上下游防护对象风险的前提下，抬高汛限水位可以为丹江口水库带来较大的经济效益。     

基于雷达和雨量站的权重校准法研究及其应用

利用雷达测量降雨可获得流域面上的瞬时降雨分布,但数据有一定的误差,可利用雨量站实测资料修正。以湖北省白莲河水库流域为例,首先运用集对分析方法确定雷达估算降雨场的Z~I关系,然后结合流域雨量站点对雷达估算降雨量进行校准。在此基础上提出了一种基于雷达和雨量站点资料的权重校准法,通过雨量站确定流域内各网格的降雨量级,对各网格的雷达测量降雨量精度进行调整,以充分发挥两种降雨估算方法各自的优势,得到比较理想的流域面雨量,最后将其输入到三水源新安江洪水预报模型,与其他降雨估算方法进行比较,洪水预报精度有一定提高。     

水库汛限水位实时动态控制方案优选研究

水库汛限水位动态控制方案优选属多阶段多目标群决策过程,在水库调度中具有重要作用。针对水库汛限水位动态控制多目标的矛盾性,本文将基于协商对策的多目标群决策模型,应用于水库汛限水位实时动态控制方案优选,选取洪水资源利用率、保证率可靠度、调洪最高水位和最大下泄流量作为优选指标,并采用基于博弈论的组合赋权法将经验权重与数学权重融合,确定各指标权重。以大伙房水库为例,分析其汛限水位实时动态控制时,决策者不同偏好时的最优值。结果表明,采用该模型优选出的方案可以为决策者提供较为直观和合理的决策依据。     

江苏太湖流域降雨径流年际变化分析

以江苏太湖流域（1956—2012）降雨为基础,分析江苏太湖流域径流及时空变化特征,研究该流域降雨径流的年际年内变化及两者的变化关系。结果表明：降雨径流都呈增长趋势。降雨平均每10年增加29mm,径流平均每10年增加26mm;降雨在年内季节分配上,夏季、冬季呈加大趋势,春季、秋季呈减小趋势;加大的降水年内分配的不均导致径流在年内分配的更加不均匀,径流集中在汛期,汛期径流量约达年径流量的84．8％,加大了某季节内的洪水、干旱风险。     

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。