古洪水重建研究综述

古洪水水文学于20世纪80年代成为一门独立学科,其核心就是古洪水重建,即依据古洪水的指示标志,推算古洪水的水文参数,最终确定古洪水的量级与发生频率.简要介绍了古洪水重建的概念及其工程应用;较为系统地综述了古洪水在水位指示标志（洪痕、古洪水滞流沉积、泛滥沉积）和水力指示标志研究和古洪水重建方面的研究进展;总结了古洪水洪峰流量重建的水位流量法、比降面积法及水面曲线法-HEC模型和水力重建的2个方程,以及古洪水相对年龄推算和绝对年龄测定的方法;分析了古洪水重建中滞流沉积和洪峰水位确定中存在的问题,以及非基岩河段进行古洪水重建和堰塞古洪水判别的难度;最后对现代河流的滞流沉积及其与水文的关系、规范古洪水辅助指示标志、非基岩河段的古洪水重建的方法和古洪水记录与古气候变化关系的研究等4个方面进行了展望.     

龙羊峡、刘家峡水库对潼关中常洪水的影响

研究了中常洪水的一般定义,分析了龙羊峡、刘家峡水库对潼关站实测洪水的影响。结果表明:①黄河流域中常洪水的上限量级一般为5 a一遇,龙刘水库还原后潼关站中常洪水的量级为4 000~10 000 m3/s,龙刘水库作用后,潼关站5 a一遇洪水减小约1 000 m3/s,最大5 d洪量减小约3.5亿m3;②龙刘水库对汛期洪水的拦蓄减小了潼关站中常洪水的频次和量级,使潼关站洪水的主要来源区由原来的上游和龙潼间变为龙潼间和河龙间。     

构皮滩水电站设计洪水分析

乌江为长江上游南岸最大支流,流域面积87 920 km2.构皮滩水电站是乌江干流开发的控制性工程,总库容64.51亿m3,装机容量3 000 MW.电站主要任务是发电,兼顾航运、防洪及其它.介绍了在分析乌江暴雨洪水特性的基础上,运用乌江干流江界河等站实测水文资料和大量历史洪水调查资料进行的水电站坝址设计洪水、区间洪水、入库洪水等主要水文分析计算成果.采用干支流流量叠加法,计算入库洪水系列,以频率分析法计算入库设计洪水.干流入库站为乌江渡,区间采用黄鱼塘和洞头站流量过程叠加放大;同时也采用水量平衡法推算区间入库进行比较.根据坝址洪水和入库洪水相关关系,分别插补出1830、1912、1920年入库洪水洪峰及4个时段洪量值.各历史洪水年份的重现期采用与坝址洪水取为一致.入库设计洪水的计算,采用与坝址设计洪水计算相同的方法,计算洪峰及各时段洪量系列的经验频率;按矩法计算参数,采用P-Ⅲ型适线,得到100 a一遇洪峰流量为22 500 m3/s,24 h径流量为17.9亿m3.     

历史洪水调查在设计洪水分析中的重要性探析

中小河流设计洪水计算中,由于无实测洪水资料,通常采用设计暴雨来推求设计洪水,其成果理论性较大,合理性需要实测资料来佐证。本文通过调查沿河发生的洪水,得到各个洪痕,特别是具有代表断面的洪痕,反推其洪水流量,并通过分析各次洪水的重现期,来对比各频率设计洪水成果的合理性,探析了历史洪水在验证设计洪水成果合理性分析中的作用。     

三峡水利枢纽设计洪水

三峡水利枢纽设计洪水采用三峡水利枢纽上、下游大量历史洪水碑刻、洪痕及历史文献记载，分析历史洪水的大小及重现期。连择P-Ⅱ型理论分布曲线进行频率曲线拟会，并以1954，1982，1981年实测洪水作为设计洪水典型，采用同频率组成法按峰、量同频率控制放大洪水典型年入库洪水作为入库设计洪水，反映了三峡水库建成后的实际情况。对由于系列长度不足所引起的设计洪水不确定性问题，开展了期望概率研究，得出各种时段洪量的期望概率十分接近或稍低于设计频率，均能满足工程指定的设计标准。通过对洪水随机模拟的研究，论证了由于上游干支流兴建水库对三峡工程设计洪水成果的影响和三峡水库对中下游防洪调度的巨大作用。因而为三峡水利枢纽提供了准确可靠的设计洪水成果。     

皂市水库施工洪水预报模型

皂市水利枢纽工程2005年4～5月度汛方案只有导流洞泄洪,本施工洪水预报调度模型分析了皂市水文站1953～2003年51 a的实测资料中4～5月的洪水系列,求出分期各频率设计洪水及典型洪水过程,根据库容曲线及导流洞的泄洪能力曲线,在3种不同起调水位下调洪计算出最高水位及最大下泄流量,据此建立相应的皂市水库施工期最高库水位预报模型.     

论古洪水研究在工程水文中的作用

古洪水的研究可以了解近期实测资料中尚未反映出来的洪水特征以及洪水的历史变化规律,从而加深对洪灾成因的认识,为制定减灾措施提供可靠的依据。对古洪水的定义、研究进展进行了阐述,指出古洪水的研究重点是由洪水沉积物保存下来的可分析的沉积记录。总结了古洪水的研究范围及所完成的工作。着重评述了古洪水在工程水文中的三大作用,依次为古洪水在极值洪水分析中的作用,古洪水在设计洪水中的作用,古洪水在检验PMP/PMF成果中的作用。     

尤溪城区洪水组合的分析与探讨

福建省尤溪县城区上游有水东、街面两大水库,对尤溪城区洪水起了削峰作用。本文对城区各频率洪水组合进行多方法分析计算,揭示城区的设计洪水采用成果,并对上游大型水库调洪对尤溪城区的削峰影响进行初步探讨,为防汛指挥调度部门提供依据。     

基于MIKE的杜家台洪道行洪能力研究

2005年、2011年杜家台2次洪道分流以最小损失换取最大安全,为汉江中小洪水调度模式提供新思路。针对杜家台工程现状特点,充分考虑现行预案调度运用,基于MIKE水动力软件,构建汉江、杜家台洪道及围垸的一、二维耦合数值模型,实现杜家台洪道行洪能力及效果分析。模拟结果表明,按照预案调度现状洪道分流,除新农垸及张沉湖垸堤顶高程不足外,可在汉口水位较高时基本实现安全行洪2 000~2 500 m³/s;汉江遭遇设计洪水时,优先利用洪道夹水入江的防洪效益十分显著。研究成果为完善杜家台分洪工程洪道运用模式及类似工程调度提供依据。     

基于DEM的地貌单位线在汉江上游洪水预报中的应用

汉江上游部分中小河流由于缺少长期实测水文资料，难以利用传统的单位线进行汇流计算。因此，提出一种基于DEM的地貌单位线方法，该方法以30 m×30 m分辨率的DEM为原始数据，采用ARCGIS提取流域水系及地貌特征参数，推导地貌单位线，进而构建流域汇流模型。以汉江上游鄂坪水库为例，挑选2020年和2021年汛期4场较为典型的洪水过程，对该流域“蓄满产流+地貌单位线”预报模型模拟效果进行验证。结果表明：基于DEM的地貌单位线在鄂坪水电站入库洪水预报中效果较好，可在汛期为水库防洪调度提供依据，同时可为汉江上游缺资料中小河流的洪水预报汇流计算提供参考。     

江口水电站设计洪水分析研究

在分析芙蓉江流暴雨的洪水特性的基础上，采用多种方法插补展延了洪水资源系列，并充分利用历史洪水调查资料，使设计洪水分析计算采用的资料具有一定的代表性，可靠性，其中坝堤百年一遇设计洪水洪峰流量为12000m^3/s,72h洪量为10.2亿m^3，对江口水电站设计洪水成果，通过与上下游，干支流各站的设计洪水参数及与长江流域的部分大中型水利水电工程设计水成果比较，进行了合理性分析。     

模型选择准则在洪水频率分析中的应用

以广东省北江流域的长坝、坪石、犁市、韶关4站以及韩江流域的溪口站和珠江三角洲的流溪河站的洪峰流量频率分析为背景,选用6种常用的频率分布线型(模型)进行分析计算,采用线性矩法估计出模型的参数,分别用较少用于水文的模型选择准则AIC、AICc、BIC和ADC进行考虑历史洪水的频率分布模型的选择。结果表明:4种不同模型选择准则对同一站的洪水洪峰流量频率分布线型的选择结果基本一致,与实际资料拟合较好。6站选择的最优线型虽然传统的皮尔逊3型比较多,但最多的是LN型。     

东荆河水文特性变化分析研究

东荆河是汉江下游分泄汉江洪水入长江的重要分洪河道,其分流分沙的变化不仅影响东荆河流域防洪安全、水资源利用、航运等,还影响汉江、长江的防洪安全。应用大量实测水文资料,系统地分析研究了东荆河分流分沙的变化规律。研究结果表明:东荆河多年平均分泄汉江水量42.5亿m~3,占9.1%,汉江上游丹江口水库建库后,分流比变化明显;分流分沙比在丹江口建库前后变化相当,洪峰流量分流比由建库前的22.7%变化为建库后的17.9%;由于丹江口水库调蓄,东荆河断流天数有所减少,且由于受清水下泄的影响,东荆河河床冲刷作用明显,断流水位下降。研究结果对东荆河及汉江中下游河道治理、水资源利用、防洪等有一定的参考价值。     

2016年7月长江区域性洪水重现期分析

受超强厄尔尼诺事件影响,2016年6～7月西太平洋副热带高压偏强偏西,导致长江梅雨期降雨异常偏多、暴雨频发,中下游地区发生了3场区域性大洪水。通过干支流控制性水文站和水利工程的观测资料,还原出天然来水量过程,统计了洪峰流量和不同时段洪量,结合现有历史洪水资料和工程设计成果,分析了2016年洪水特征和重现期。分析结果表明,宜昌以下干流河段均出现超警戒水位,洪水重现期在5～10 a之间;清江、资水、水阳江、鄂东北诸支流等发生特大洪水,水位、流量超过历史最高纪录,重现期为100～200 a一遇;修水、饶河等发生一般洪水,重现期在20 a一遇以下。     

汾河中下游“96.8”洪水灾害成因分析及防洪对策

１９９６年８月，汾河中下游发生了严重洪涝灾害，鉴于此次洪水范围广、历时长、洪灾严重等特点，为探求其致灾原因和存在的问题，同时也为今后整个流域的规划和治理提供一些依据。在１９９７年初，省水利厅以晋水发［１９９７］２６７号文件下达了研究任务。本文即是针对汾河中下游“９６．８”洪水的产生原因、致灾因素，以汾河干流为主，考虑主要产洪支流文峪河、潇河等，在对汾河水库到汾河入黄口进行全流域性实地调查研究的基础上，对该流域水利工程防洪效益进行分析，通过分析干流及区间洪水，计算出干流区间及主要支流径流系数，同时估算了干流各段河道行洪能力，对现有河道及堤防工程存在的问题提出了治理建议。     

长江防洪有关水文问题探讨

探讨长江洪水的水文计算问题，建议舍弃水文系列中的不可靠的历史洪水与推算系列，直接采用１９４６ 年以来实测系列推算频率洪水；建议从可能的暴雨分布推算可能的洪水组合，由频率法与成因法联合确定设防洪水．１９９８ 年洪水流量不太大，洪量也与１９３１，１９５４ 年大体同一等级，推断只是由于河床沙砾卵石含量增大，河床粗化面不易冲刷，从而导致１９９８ 年洪水位最高、历时最长的一次特大洪水；建议水文部门进行全河段淤积、河床质组成的探测与水位流量关系变化的研究分析．     

汉江流域分布式水文模型构建及应用研究

基于分布式流域水文模型EasyDHM,根据汉江流域不同区域的特点,运用长系列水文实测资料,建立了流域分布式水文模型。在汉江流域水文模拟基础上,分析了1980年、1995年和2000年土地利用情境下,流域气候条件和土地利用的变化对流域水资源响应关系。     

基于气象模式的汉江流域洪水预报系统

针对现行洪水预报方法的不足与汉江流域的特点,建立了汉江流域MM5气象预报模式和VIC分布式水文模型,耦合集成3种预报模式并开发了基于气象模式的汉江流域洪水预报系统。应用2005~2007年汛期日水文气象资料进行验证,结果表明所建VIC分布式水文模型具有较高的模拟与预报精度。基于气象模式的汉江流域洪水预报系统可为汉江流域的中长期水文预报和水资源综合管理提供技术支撑和决策参考。     

基于聚类分析的水文相似流域研究

在洪水预警预报中,一些中小流域常常由于水文资料短缺造成分析计算困难。随着流域下垫面地形、植被、土壤等数据的大量获取和数据挖掘技术的不断发展,应用聚类分析等无指导学习方法对流域下垫面大量数据进行分析,根据对象之间距离最近的原则对流域进行分组,得到水文相似流域,从而将有水文资料流域的水文参数应用于水文资料短缺的相似流域,使洪水预报得以实现。选取浙江省118个具有20年以上雨水情资料的流域进行研究,采用流域长度、流域宽度、河长、河流比降、流域平均坡度、流域形状系数、多年平均1,3,6和12 h面最大降水等10个指标,应用主成分分析对数据进行降维,进而对流域进行聚类分析,将浙江省流域分为23个相似组。在分组基础上,选取其中两组中径流资料大于20年的站点进行多年平均最大洪峰、洪量比对,验证水文相似流域分类合理性。结果表明相似流域组内年最大洪峰、年最大平均1,3,6和12 h洪量具有较大相似性,分类较为合理,从统计学角度为浙江省的洪水预警预报提供新的理论与思路。     

左江崇左站“08．9”洪水浅析

受“黑格比”台风影响,2008年9月左江流域发生了强降雨。分析了这次发生在左江崇左水文站的暴雨洪水的成因和洪水过程、暴雨时空分布、洪水特点,并通过与历史洪水的对比分析,结合流域内已建电站的情况,探讨了左江流域暴雨洪水的特性。