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.     

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。     

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。     

利用防洪预报调度调整汛限水位的风险分析

通过分析洪水预报误差对调度风险的影响,建立了遭遇不同设计频率洪水时防洪预报调度的调洪结果超过原规划结果的风险率的计算方法,即通过确定超设计与不超设计风险误差域及其发生的概率,将遭遇洪水的发生概率与相应超设计风险误差域的发生概率相结合作为防洪预报调度调整汛限水位的超设计风险率。以白龟山水库为例计算遭遇频率5%、2%、1%和0.05%设计洪水的超设计风险率分别为0、0、0.001 4%和0,其结果介于相应的期望风险率超设计值和最大风险率超设计值之间,表明该方法合理可行。     

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。     

水库防洪与补源优化调度及其风险分析

本文从洪水资源化与水资源可持续开发利用的角度建立水库防洪与补源优化调度的数学模型。利用流域产汇流模型计算入库洪水，并考虑短期降雨预报信息，将交互式生成技术与动态规划模型相结合来优化水库的调度方案，给出考虑洪水预报和降雨预报误差的水库防洪与补源优化调度风险率的定义与计算方法。将此模型和风险分析方法应用于大连市碧流河水库的防洪与补源联合优化调度中，对其风险值和补源效益进行了分析与计算。结果表明与常规调度相比，引洪补源优化调度能提高洪水资源利用率，补源效益十分显著。     

水库实时防洪调度风险分析研究

依据水库实时防洪调度流程,分析了水库防洪决策风险源;提出了基于洪量预报误差分布的水库调洪演算风险分析和风险率计算方法;建立了水库实时防洪调度风险交互模拟分析模型,为实时决策中的不确定性分析提供了实用工具.     

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。     

基于随机水文过程的防洪调度风险分析

通过对流域产流预报误差的统计分析，分析了窝水库根据洪水预报信息进行调度，改变水库泄流方式的安全性指标，然后采用随机模拟方法，研究分析了水库实施防洪预报调度方式相对于常规调度方式，水库及其上下游风险率的变化。研究表明，相对于常规调度方式，窝水库实施防洪预报调度方式未增加水库及其上下游的防洪风险。     

防洪预报调度方式综合特性风险率计算方法研究

水库防洪预报调度中的多种不确定性因素是风险产生的根本原因。分析水库防洪预报调度中不确定性因素的随机性、模糊性及灰色性,并在已有的防洪预报调度方式随机风险率计算方法的基础上,提出了随机-模糊、随机-灰色及综合特性风险率的计算方法,研究了水库实施防洪预报调度方式相对于常规调度方式水库风险率的变化。桓仁水库的应用研究表明,防洪预报调度方式综合特性风险率计算方法是可行的,相对于常规调度方式并未增加水库的防洪风险。     

大流域洪水预报与洪水调度管理方法研究

采用水文学与水力学、确定与随机相结合的方法，研究大流域洪水预报与洪水调度管理。确定性模型采用降雨～径流模型的新安江模型和经验预报方案进行流域流量过程预报，一维非恒定流水力学方法进行河道流量与水位以及蓄滞洪预报。随机模型采用线性动态模型进行下断面水位实时预报，最小二乘递推模型进行误差实时校正。以长江支流修水流域为例，采用新安江模型、经验方案进行万家埠与柘林水库入库洪水预报作为水力学计算的上边界条件，采用一维非恒定流水力学方法进行河道洪水流量、水位计算以及分洪计算。该方法为流域的防洪减灾提供了科学的途径。     

基于防汛需求的降雨预报精度评估方法

针对现有研究对降雨预报精度评价大多着眼于测站或流域的总量误差,很少考虑降雨预报的空间分布、时程分配误差这一问题,提出一种综合时程、空间、总量等3个维度的降雨预报精度评价方法。在量级上,建立以相对误差为基础的量级评价指标;在空间上,引入容差区间,考虑全流域网格后得出空间分布评价指标;在时程上,采用确定性系数评价时程的匹配度,得到时程分配评价指标。选取甬江流域近年的预报和实测数据为例,采用上述方法对多种数值预报模式的进行了综合评价。结果表明:提出的评价方法能够挖掘出传统评价方法未充分关注的时程分配等要素。因此,该方法能够较好地基于防汛场景需求评价流域降雨预报精度,也可为多种预报模式的融合应用提供依据。     

分布式水文模型结合气象预报方法初步探讨

为了尽量消除因流域空间非均一性引起的水文模拟不确定性,采用基于GBHM分布式水文模型以及具有明确物理意义的模型参数,利用三峡区间2011年5~6月期间的气象预报信息,探讨该区域实时洪水预报方法,以及不同预见期的洪水预报精度。结果表明,分布式水文模型与气象预报数据结合,能够较好地模拟该区间的洪水过程。该方法在一定预见期内能够对实时洪水过程进行预报,预报精度很大程度上取决于降水预报的准确性。     

淮河流域防汛自动化系统建设与发展方向

淮河流域防汛自动化系统包括水文信息测报系统、实时水情信息处理和预报系统、气象自动化系统、通讯系统和防汛信息大屏幕显示系统等．水文信息测报系统有微机译电系统、实时水情信息网络系统和遥测系统．实时水情信息处理和预报系统有水情检索系统和洪水预报系统．气象自动化系统有天气图的填绘系统、数字云图自动接收系统和数字天气雷达图象终端系统．通讯系统有淮河微波干线网和沂沭泗水系一点多址通信系统．防汛信息大屏幕显示系统是由1989年购置的大屏幕ECP－3500显示机建成的．完善淮河防汛自动化系统的进一步措施有：（1）建立淮委计算机局域网；（2）建设防汛调度决策支持系统．     

水库洪水预报实时校正方法的选择与确定

针对水库入库洪水过程预报中的偏差问题,应用现代随机系统理论,将现代系统理论中的实时校正技术与建立的水库洪水预报概念性水文模型相结合,探讨建立适应水库总体洪水预报方案的预报误差实时校正模型,为进一步提高水库洪水预报精度、指导水库进行科学的防洪决策提供可靠的依据.本文以枫树坝水库洪水预报实时校正方法的选择为例作一简要介绍.     

基于ν-SVR的雅鲁藏布江羊村站洪水预报模型

为了建立雅鲁藏布江羊村站的洪水预报方案,对ν-支持向量机洪水过程预报模型(ν-SVR)进行了深入研究。针对羊村站以上流域洪水特征和站网分布特点,采用ν-SVR模型方法建立了该站洪水过程预报模型。选取了1998~2004年及2005~2007年汛期洪水和相应降水资料进行了模型率定和检验。结果表明,ν-SVR洪水过程预报模型能很好地控制支持向量个数,在降低模型的复杂程度的同时,能保持良好的预报精度,可用于洪水作业预报。     

金沙江梯级水电工程施工期长期水文预报实践

为了满足大型水电工程水情保障工作需求,有必要深入探索并开展面向水电工程的长期水文气象预报服务工作.通过对金沙江流域旱涝趋势的主要影响气候因子特征和背景分析,基于金沙江流域气候特征和溪洛渡等水库建设对长期水文预报的需求,建立了一个金沙江流域汛期旱涝趋势的概念性预测模型,并结合其他数学、物理统计模型,综合应用于金沙江梯级(溪洛渡、向家坝等)水电工程汛期长期水情预报,取得了一定的应用效果.     

浅谈水位涨率法对单站洪水的预报

为了解决跨国界河流洪水预报问题,以广西平而水文站和水口水文站为例,采用以水位涨率为参数的相应水位法进行洪水预报。结果：洪水预见期,平而水文站为26h,水口水文站为13h,且预报精度均符合《水文情报预报规范》的要求。     

基于PDM的飞来峡水库实时水文预报模型

水文预报模型是实时预报预警系统的核心。基于新型的概率水文预报PDM(The Probability Distributed Model),构建了北江流域飞来峡水库概率水文预报模型。将整个流域划分为18个子流域,对每个子流域分别建立PDM,并采用历史降雨流量数据序列对各子流域和流域PDM进行参数率定;以横石站为参考站,采用52场次实测历史洪水进行模型验证和精度评定,洪峰预报合格率为99%,精度等级为甲等,模拟精度高,说明了PDM结构和参数取值的合理性,以及模型在该流域的适用性。     

山美水库预报调度

山美水库是一座具有防洪、供水、灌溉、发电等综合功能的大型水利枢纽工程,水库防洪预报调度的方法包括气象水文预报法、时段洪水预报法、参数值控制法、预泄调度法、补偿和错峰调度法等。文章通过洪水发生的实例,对这几种方法的综合运用进行了论述。