珠江防洪调度系统（一期）的开发与应用

珠江防洪调度系统采用B／S和C／S相结合的系统结构,开发了梯级水库联合调度模型和区间洪水预报模型。系统以人机交互的方式,通过运行“生成方案”、“数据准备”和“仿真计算”三大模块生成一系列调度方案,应用系统的“方案比较”模块,对各方案的计算结果进行比较,择优作为实际水库调度的指令方案,从而减轻流域洪灾损失。     

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。     

黄河中下游水库汛限水位与防洪体系风险分析

黄河中游四库(三门峡、小浪底、陆浑和故县水库)在中下游的防洪体系中有着重要的地位，也对黄河中下游的水资源分布产生很大的影响。根据黄河中下游水库及黄河中下游防洪工程体系的运行调度规则，考虑设计洪水典型选择、洪水预报误差和水库调度滞时的不确定性影响，利用蒙托卡罗法模拟洪水过程，实现了洪水典型选择、洪水预报及调度滞时不确定性因素影响的定量转化，分别计算了前、后汛期8种汛限水位方案下的黄河中下游水库及下游的防洪风险指标值，在对各方案的风险进行比较和评价的基础上，推荐了小浪底水库、陆浑水库和故县水库前、后汛期相对合理的汛限水位方案，为定量考察水库防洪调度及下游防洪风险率、合理选择动态的汛限水位提供参考依据。     

基于随机模拟和并行计算的水库防洪调度风险分析

由于洪水预报、洪水类型、工程状态、管理决策等诸方面不确定性因素,水库实际防洪调度不可避免地存在各种风险,水库防洪调度风险分析研究显得尤为重要。为确保防洪安全,降低大坝及下游综合洪灾损失,对水库防洪调度风险分析进行了全面梳理,分析和识别了水库防洪调度风险的关键影响因素,探明了洪水预报误差、不同典型洪水、初始起调水位和防洪调度滞时等不确定性因素。研究了基于蒙特卡罗随机模拟的不确定性因素模拟手段,建立了并行计算模式下水库防洪调度风险分析模型及其计算流程,并定量分析了不确定条件下的水库防洪调度风险。相关成果可为快速方便、科学合理的水库防洪调度运行方式和安全管理提供技术支持。     

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。     

基于Copula函数的桃林口水库防洪风险分析

为了对桃林口水库进行防洪风险分析,采用阿基米德Gumbel-Hougaard Copula连接函数,构建了入库洪峰与洪量的两变量联合分布模型,由随机抽样模拟洪峰和洪量系列,然后基于洪水类别生成洪水过程线。同时综合考虑了水库泄洪能力与水位库容关系水力不确定性因素,采用Monte Carlo法计算桃林口水库在现行常规调度条件下不同风险因子组合对应的水库调度风险定量关系。结果表明,桃林口水库防洪风险系统最主要的控制因素是水文风险,水力风险影响次之。降低汛限水位及采取合理的控泄方式可极大地减轻下游的防洪压力,而该调度方式下水库本身的风险率很小。研究成果为当地水库管理与防汛部门制定科学、合理的防洪规划,为未来合理利用洪水资源探索汛限水位动态化管理提供一定的参考。     

允许风险约束下水库洪水资源化研究

为了实现洪水资源化,把风险概念引入到防洪调度中,在汛期允许风险约束下,建立了汛期综合利用水库洪水资源化调度模型。该调度模型不仅兼顾水库的防洪安全,而且使汛末水库尽可能的多蓄水,有利于洪水资源化。算例分析表明,该模型可以有效地协调防洪与兴利之间的矛盾。     

霍口水库洪水调度方式选用及防洪库容计算

该文从连江县城区对霍口水库的防洪要求出发,经固定泄量法、区间补偿法、等蓄量法等不同洪水调度方式比选,研究和制定便于实际操作的防洪调度方式和规则,在此基础上计算霍口水库防洪库容,供参考。     

洪水实时调度水库防洪能力确定

北方干旱半干旱地区大中型水库采用动态汛限水位控制可以大大提高汛期洪水资源的利用水平,但带来的风险也相应增加。根据水库洪水调度的实际操作过程,制定高效、快速的水库洪水实时调度模式是十分必要的。本文根据水库洪水调度决策的实际操作过程,提出了通过水库实时水位对水库实时防洪能力进行判别决定调度方案的实时洪水调度模式,定义了实时水位和实时防洪能力,构造了实时防洪能力计算模式,克服了传统调度的局限性,使得调度决策方案、调度会商时间大大减小,减少了水库洪水调度的风险。     

多目标模糊优选模型及其在察尔森水库洪水调度决策中的应用

水库洪水调度决策是多目标决策问题，目标和决策过程都存在模糊性，因此采用多目标模糊优选理论模型。首先详细介绍了多目标模糊优选理论模型及其适用条件，在此基础上将该模型用于察尔森水库洪水调度决策的实际，对水库的洪水调度方案进行了优选。实践表明，该模型具有较强的实用性。     

考虑上游溃坝洪水的水库漫坝失事模糊风险分析

随着大江大河的规模化梯级开发,水库和电站的风险不再是单一工程风险,传统的"单库、定值"研究模式已难以满足当今水电站枢纽的安全风险分析需求。为此,本文将上游溃坝洪水的作用考虑到水库漫坝失事风险分析中,在具体评估水库承担的失事风险率时,基于现有的模糊风险分析模型尝试采用直角梯形模糊数描述水库漫坝失事的风险指标,结合α-截集技术将模糊集合转化为经典集合,提出基于直角梯形模糊数的水库漫坝失事风险分析模型。以某流域尚在筹建的水库为例进行研究,结果表明:(1)该模型能考虑多种不确定性因素影响的漫坝失事风险的可能状况,思路更接近于实际情况,其计算结果可为有关部门决策提供更多参考信息;(2)就研究对象而言,尽管考虑上游溃坝洪水时较高起调水位方案对应的漫坝失事模糊风险率均不同程度超出最大可接受风险,但只要做好预警工作并及时预泄水库蓄水就可以降低外部原因引起的漫坝失事风险,保障水库安全运行。     

基于同频率地区组成法的梯级水库联合防洪预报调度

在水库实际防洪预报调度过程中,洪水的自然特性直接影响其调度风险。为降低此风险,本文提出了基于同频率地区组成法的联合防洪预报调度模型。以最大防洪库容之和最小为目标,通过调洪演算得到由m种洪水组合与n个设计频率相结合的m×n种组合方案下的联合防洪预报调度和常规调度的调度风险指标。计算结果表明联合防洪预报调度相比常规调度降低了最高坝前水位与最大下泄流量,从而降低了调度风险,进一步针对联合防洪预报调度模型,应用动态规划法求得整个调度周期内的联合泄流调度方式。     

洪水优化调度模型及其应用研究

多级变基爬山法在寻优计算中，其出发点（基点）不是固定不变的，它随着时段，水库运行状态，爬山的级数不同而异，因此，利用该方法研究的洪水优化调度决策模型及其求解方法，若以时段初的水库水位为决策变量，则爬山开始的基准水位将随着时段，天然来水，时段档水库蓄水状态等的不同而不同，柘溪水库洪水优化变量，则爬山开始的基准水位将随时段，天然来水，时段末水库蓄水状态等不同而不同，柘溪水库洪水优化调度决策模型为柘溪水     

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。     

水库实时防洪风险计算及库群防洪库容分配互用性分析

水库防洪调度风险分析是实时防洪决策的重要环节和依据。为评估水库实时防洪风险,本文提出一种基于长系列历史实测径流资料的防洪库容频率曲线推算方法,以此为基础建立了水库实时防洪调度风险分析模型。进一步,从三峡水库实际防洪调度需求出发,分析了三峡水库汛期不同时段实时防洪风险,研究了上游溪洛渡、向家坝水库配合三峡水库进行联合调度时防洪库容频率曲线的变化,以及上下游水库间防洪库容分配及其互用性问题。研究表明,推求的防洪库容频率曲线能帮助判断当前防洪情势,合理利用防洪库容互用性可有效降低三峡水库防洪风险。     

水库溃坝洪水数值模拟及下游风险评价

以锦屏二级水库为例,利用DAMBRK和一维水动力模型模拟多种组合工况下水库溃坝和洪水演进过程,并对计算得到的溃口流量及下游洪水演进结果进行分析。根据溃坝洪水模型计算获得的水库下游地区洪水淹没情况,综合考虑洪水的危险性、暴露性和易损性,利用模糊综合评价法对水库下游8个重要乡镇进行了洪水风险评价,评价结果可以为该流域进行安全应急预案制定、洪水灾害风险管理等提供技术参考。     

瀑布沟水库防洪调度方式研究

瀑布沟水库的防洪库容、汛限水位以及防洪任务较设计阶段发生了较大的变化,为充分发挥瀑布沟水库的综合效益,有必要对水库的防洪调度方式进行优化。本文以分析防洪任务、复核防洪现状、划分防洪库容、拟定防洪调度方式为研究思路,分析计算下游安全泄量;采用区间峰值补偿的方法计算分配防洪库容;根据各段防洪库容的任务优化拟定相应的防洪调度方式。分析结果表明,优化后的防洪调度方式在保障水库完成防洪任务的前提下,能更好地发挥其综合效益。     

桓仁水电站汛限水位动态控制模糊推理决策模式与应用

以桓仁水电站2005年8月实际洪水过程为例,根据水库汛限水位动态模糊控制的概念,研究实时防洪调度中考虑综合信息后的汛限水位动态控制模糊推理决策模式,并与实际调度和常规调度过程进行比较,同时进行风险及效益分析。结果表明,在不增加水库及上下游防护对象风险的前提下,能抬高汛限水位,减少水库弃水,提高效益。