基于随机微分方程的大坝漫顶风险研究

考虑入库洪水的水文条件、出库泄流能力、库容与水位关系以及防洪起调水位等不确定性因素,基于随机微分方程对大坝的漫顶风险进行了量化分析。计算实例表明:运用随机微分方程进行水库的调洪演算中综合考虑了各种不确定性因素对库水位随机过程的影响,计算的大坝漫顶风险率更趋合理。     

基于随机模拟法的水库大坝防洪安全风险分析

文章从水文不确定性、调洪规则可选择性以及调洪起始水文3个方面分析防洪安全的影响因素,通过建立随机模拟模型评价综合风险程度。采用三角分布、正态分布及一阶自归回模型计算确定入库洪水量和泄洪能力主要影响因子,在调洪起始水位和调洪规则已知的条件下经推演计算确定漫顶风险率和最高洪水位。研究表明:水文水力特征是决定防洪风险的关键因素,而水库泄洪风险与调洪规则、起调水位、水力因素等相关。     

浅谈狮山水库的调洪计算

阐述狮山水库凑泄调洪演算，当流域发生洪水时，先以下游赤水墟断面的水位控制水库泄量，当库水位高于10年一遇水位时，全开闸门泄洪，确保水库安全。     

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     

基于SAR模型和蒙特卡罗法的防洪调度风险分析

应用一阶季节性自回归模型生成多场入库洪水过程,考虑泥沙淤积状况和泄流能力不确定性影响,在给定汛限水位和调洪规则下对模拟洪水进行调洪演算,统计得到水库防洪风险率。实例分析结果表明：水文因素的随机性、库容与水位关系的不确定性是万家寨水库防洪风险的主要影响因素,泄流能力不确定因素对水库泄洪影响不明显;同时得出了各汛限水位方案下水库的防洪风险率,为万家寨水库前汛期动态汛限水位选择提供了一定的参考依据。     

基于随机模拟的水库泄洪风险分析

在对水库泄洪过程中的风险因子进行识别的基础上,采用方差分析的方法选择主要风险因子并建立了水库泄洪风险随机模拟模型。实例应用表明,该模型能够有效地辨识出影响水库泄洪的主要风险因子,得出的水库泄洪风险参数能够代表整个调洪计算过程中的主要不确定性。     

汛限水位动态控制的防洪极限风险分析

综合考虑水文、水力不确定性因素对汛限水位控制下的水库防洪极限风险进行研究，采用随机模拟方法计算极限防洪风险率。应用一阶季节性自回归模型模拟多场入库洪水序列，考虑水力不确定性对泄洪能力的影响，在给定调洪规则下对不同汛限水位方案进行调洪，得到水库最高调洪水位和防洪极限风险率。实例结果表明：水文因素的随机性和防洪调度规则是水库防洪风险的主要影响因素，水力因素对防洪风险影响不大，同时得出了水库面临汛限水位所能承受的极限风险率，为决策者安全度汛提供一种参考依据。     

水库汛限水位动态控制的风险评估

水库汛限水位的动态控制实质上是一种风险调度.在对短期水文预报不确定性分析的基础上,提出了将洪水预报精度等级评定指标转化为人库洪水过程的随机特征值的方法,利用水库调洪演算的随机微分方程,分析了不同预报精度等级和不同预见期条件下水文预报误差的传递与演化过程,并建立了水库汛限水位动态控制的风险率计算模型,以定量评估抬高汛限水位对水库大坝和下游河道防洪安全的影响.算例分析表明,汛限水位的抬高将使水库和下游河道的防洪风险率增大,通过提高预报精度和延长预见期可以降低由汛限水位拾高所增加的风险率.     

南水水库设计洪水研究

首先从南水水库入库洪水资料出发得到其不同频率的设计洪水过程，然后按水库现行调洪原则对各频率设计洪水过程进行调洪演算，求出各频率设计洪水的最高水位及最大泄量，结果表明，本次计算中校核标准洪水的最高水位达到226.42m，比1978年计算的校核水位225.90m（目前坝高）高出0.52m，设计标准洪水的最高水位达到222.79m，比1978年计算的设计水位222.50m高出0.29m，因此，为保障南水水库的安全运行，增加泄洪设施，提高水库泄洪能力是非常必要的。     

考虑洪水过程预报误差的水库防洪调度风险分析

根据洪水预报确定性系数的定义,推导了洪水过程相对预报误差的标准差与确定性系数的关系,分析了洪水过程预报误差的分布规律;采用水库调洪演算的随机微分方程,解析了方差率与预报误差分布规律的关系,从而将洪水过程预报误差的不确定性转化为库水位过程的不确定性,借以分析水库防洪预报调度的风险水平。以隔河岩水库为例,计算了不同洪水预报精度下水库防洪调度的极限风险率和漫坝风险率,为隔河岩水库开展洪水预报调度提供了科学依据。     

变步长四阶龙格库塔方法在水文水力计算中的应用

将变步长四阶龙格库塔方法用于水库调洪演算与水面线的计算中。变步长龙格库塔方法,可以有效地避免峰值的错过。以安徽省小水库除险加固工程为例,对该水库采用传统试算方法和变步长龙格库塔方法进行调洪演算和水库溢洪道水面线计算,分别得到了下泄洪水过程线、水位变化过程曲线和溢洪道水面线。结果表明:本方法易于程序设计,精度满足工程要求,可以用于水文水力计算中微分方程的求解。     

水库大坝防洪风险评价及入库洪水随机模拟

由于水文因子是影响调洪最高水位的主要因素,入库洪水随机模拟为大坝防洪风险评价中重要的一项.文中运用随机理论研究入库洪水特性,分析入库洪水特征参数,研究峰量关系,模拟洪水随机过程,通过随机组合得到各种可能的随机洪水.     

上游水库溃坝影响的水库调洪计算研究——以海丰县赤沙水库为例

在总结溃坝洪水计算方法的基础上,以海丰县赤沙水库安全鉴定的水文计算为例,选择“圣维南法”计算上游小水库大坝全溃时对下游赤沙水库调洪演算成果的影响。结果表明,上游小水库发生溃坝对赤沙水库影响较小,但赤沙水库下泄洪水过程线由单峰变为双峰(上游小水库大坝位于赤沙水库的库中,从而未考虑溃坝洪水在河道中的演进计算,有其特殊性),因此,建议在设计工作中遇到类似情况时,应利用多种方法计算并对比分析,必要时需要建立物理模型试验用于验证。     

基于MIKE Flood的中小河流溃堤洪水演进数值模拟

针对水文资料缺乏的中小河流,以贵溪市罗塘河下游段为例,应用MIKE软件对河流溃堤洪水演进进行了研究。采用瞬时单位线法推求断面各频率的设计洪水,并将其作为洪水演进模型的输入;利用MIKE软件建立了贵溪市罗塘河下游段的一、二维耦合水动力模型,对该河下游段溃堤洪水演进过程进行了模拟;通过模拟分析,得到了溃口流量过程和堤防保护区洪水淹没过程。研究成果可为中小河流洪水风险分析和灾害损失评估提供技术支撑。     

溃坝洪水研究进展

溃坝洪水研究的目的是计算溃决坝址的流量、水位过程线,并向下游作洪水演进得到沿程的流量、流速、水位、波前与洪峰的到达时间,评估下游洪水淹没损失情况,以便于采取措施,降低洪水风险。从溃坝水流理论研究、溃坝问题的试验研究、溃坝模拟及洪水在下游演进这3个方面对溃坝洪水研究进行了综述,回顾和总结了国内外溃坝洪水研究的发展历程、已取得的成果和近些年的进展,提出了将来要研究的重点,并对研究前景进行了展望。目前溃坝理论的数值求解发展迅速,由试验提出了溃坝机理,研究不断模型化;但高强输沙理论未建立,溃口冲刷过程未能准确表达,对梯级溃坝和冰湖溃决洪水研究较少。今后应加强溃坝水流理论研究,开展大尺度、多库溃坝模型试验研究,积极做好梯级溃坝和冰湖溃决洪水模拟,进一步建立快捷可靠的区域溃坝洪水预报系统。     

基于随机模拟法的水库防洪风险分析

塔尔水库是博尔博松流域规划的一项非常重要的水利设施,有巨大的防洪灌溉的功能和作用。以塔尔水库为例．基于该水库1970～2010年夏汛共40a相关模拟洪水资料,运用随机模拟法,模拟出3000场夏汛洪水过程,进而计算分析水库防洪风险。结果表明,实行分期汛限水位控制可以有效降低水库的防洪风险;分时段提高汛限水位可以有效提高汛末水位,增加水库汛末蓄满率;后汛期水位不是变化很大时水库的风险不会发生大变化,但不宜将水位提的过高。希望研究结果能为今后塔尔水库的建设或类似水利设施的防洪工作提供科学指导。     

水库防洪预报调度的风险分析

本文从水文预报误差的不确定性分析出发，将短期洪水预报精度评定指标转化为入库洪水过程的随机特征值，并引入水库调洪演算随机数学模型，从而实现水文预报风险向预报调度风险的转化，为定量考察预报调度风险率、合理选择动态的汛限水位提供了科学的依据。通过这一方法论证了水文预报精度对水库防洪预报调度风险率的影响，表明提高水文预报精度将有利于降低水库调洪风险率。     

察尔森水库汛限水位过程线的确定

本文针对察尔森水库及其所处流域的实际情况,应用模糊水文学理论方法推求出水库汛限水位过程线,解决了水库在实际运行中难以实现分期抬高汛限水位期望值的关键问题,进一步增加了水库蓄水量和汛后蓄满的几率,更好地发挥了水库兴利效益。     

洪水模式识别及模拟—长江三峡工程设计洪水的推求

本文提出用洪水随机模拟的模式识别模型对长江三峡工程入库洪水进行特征提取和聚类分析，推断其统计结构，推求入库设计洪水过程，强调洪水过程的整体特征，研究成果突破了现行方法的局限。