基于多目标均衡优化的设计洪水推求方法

设计洪水是确定水利工程等别及水利工程运行管理策略的重要依据。为了准确推求设计洪水过程线,解决现有设计洪水推求方法修匀繁琐、不确定性大等问题,基于均衡优化思想提出多目标均衡优化方法。考虑洪峰流量、时段洪量和过程线形状等设计洪水要素误差,该方法构建了设计洪水误差向量,并建立起相应的均衡优化目标函数,采用改进布谷鸟算法求解设计洪水过程线。通过实例研究表明：采用多目标均衡优化法所推求的设计洪水过程线不仅满足洪水洪峰和时段洪量的约束,而且有效保持了典型洪水过程线的形状;多目标均衡优化法无需手动修匀计算或设置惩罚因子,不仅操作简便,还有效减少了设计洪水推求的复杂性和不确定性。因此,多目标均衡优化法可为设计洪水过程线推求提供一条新途径。     

基于COSPSO的设计洪水缩放模型优化

目前常用的同频率放大典型洪水推求洪水过程线的方法存在一些不足：过程线不连续,需要人工修匀,以及原典型洪水模式易遭到破坏。通过结合相似离度法建立设计洪水放大模型,并采用先进的COSPSO群集智能算法优化求解,可弥补常用方法的不足。该文以湾头水利枢纽为例,选取76年一次洪水过程线作为典型,利用COSPSO优化算法计算各频率的设计洪水过程线,其计算快速、实用、结果可靠。     

岩溶地区洪水计算初探

文章以永州市石坝仔水库大坝安全鉴定洪水复核探求岩溶地区洪水计算方法为例,通过仅有的两次实测出库洪水过程,采用水量平衡法推求入库洪水,以同频率暴雨推求入库设计洪水过程线,较为成功地探求了岩溶地区入库洪水的计算方法,具有实用价值,值得推广。     

采用暴雨资料适线法计算邬桥水库设计洪水

设计洪水包括设计洪峰流量、不同时段设计洪量及设计洪水过程线3个要素,推求设计洪水的方法有两种,即由流量资料推求和由暴雨资料推求。由于实测流量资料不足,由暴雨资料推求设计洪水是小流域洪水计算的常用方法。本文结合信阳市潢川县邬桥水库除险加固工程实例,说明由暴雨资料适线法计算设计洪水的方法。     

用计算机放大修匀洪水过程线

用同频率放大法推求设计洪水过程线时，由于各时段放大倍比不相等，时段分界处出现不连续现象，这就给计算处理带来一定的难度。而用ＶＢ可解决设计洪水过程线的放大修匀问题。     

头屯河水库设计洪水推求研究

为满足头屯河水库除险加固初步设计需要,开展了头屯河水库设计洪水分析计算。通过对洪水资料插补展延,修订的洪水重现期为53年。采用地区洪峰模比系数综合频率曲线法推求了入库设计洪水,计算结果符合目前流域实际情况,并仿典型洪水过程按同频率峰、量控制放大的方法推求出头屯河各频率设计入库洪水过程线。     

大伙房水库汛限水位动态控制范围值的确定

通过分析模拟和实测洪水过程,确定采用典型洪水净雨过程同倍比放大推求不同频率设计洪水净雨过程.采用常规方法和预报推求各种频率洪水过程线确定大伙房水库预报调度方式及其调洪规则.确定新的汛限水位,并以此作为汛限水位动态控制上限值,原设计汛限水位作为动态控制下限值,得出大伙房水库汛限水位动态控制范围值.     

由暴雨资料推求水库设计洪水

防洪调节计算设计中包括了由流量资料推求设计洪水过程线和由暴雨资料推求设计洪水过程线。经过分析比较,选择两者之中洪峰流量较大者作为设计洪水,再运用试算法进行调洪计算,即可计算出合理的设计洪水位、防洪库容、校核洪水位和调洪库容等。     

丹江口水库设计洪水研究

用变时空同倍比放大法对丹江口入库设计洪水过程线进行了推求,结果表明:①复核的丹江口坝址洪峰流量和最大7 d洪量频率计算成果与原成果一致;②洪水过程线放大系数采用入库设计成果;③变时空同倍比放大法在保证设防标准不变的前提下,解决了原设计洪水洪峰流量超过频率设计值的问题;④考虑人类活动的影响,宜采用上游梯级枢纽影响下的丹江口设计洪水成果。     

自适应差分进化算法在设计洪水过程线推求中的应用

针对设计洪水过程线分时段同频率放大法中手工修匀的不足,使用基于相似原理建立的一种推求设计洪水过程线优化模型,可以实现洪水过程的自动放大。文章采用自适应差分进化算法求解该模型,实例表明,该模型可以很好地控制设计洪水洪峰和洪量,有效保持了典型洪水模式,避免了人工修匀的任意性和复杂性,同时改进的差分进化算法可以更高效地完成优化过程。     

城镇小流域设计洪峰流量计算方法研究

城镇小流域地处城市化发展快速地区,设计洪峰流量是确定城镇防洪安全的重要依据。阐述了广泛应用于城镇小流域设计洪水计算的综合单位线、推理公式、城市水文学和室外排水公式等方法的基本原理,分别利用这4种方法计算深圳市民治河流域设计洪峰流量。结果表明:尽管不同方法所得结果有一定差异,但综合单位线法与其他方法所得结果的相对误差均在允许范围内,采用综合单位线法所得结果作为设计成果能够满足城市防洪安全。     

有蓄涝容积的排涝站设计排涝流量的简化计算

有蓄涝容积的排涝站的设计排涝流量主要取决于排涝区域内的蓄涝容积和洪水过程，本评说针人流过程简化为三角形和五点概化形２种洪水过程线，并据此对设计排涝流量计算公式进行了推导。     

一个特殊的设计洪水流量过程线放制方法介绍

为满足水利水电工程的防洪要求，需进行设计洪水的计算，其中选择典型洪水过程线，由于条件所限，一般常用的典型洪水过程线放制方法所得过程线，不能真正代表工程所在流域的洪水特性，本文探讨某些特殊情况下，对典型线进行修改的必要性和修改方法。     

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。     

设计洪水计算方法研究进展与评价

设计洪水是确定水利工程建设规模及制定运行管理策略的重要依据,国内外已经开展了大量深入的研究。本文系统总结了国内外洪水频率分析方法,包括抽样方法、分布线型、经验频率公式、参数估计方法、设计洪水过程线、历史洪水、区域洪水频率、PMP/PMF、分期和梯级水库设计洪水等方面的研究进展,重点阐述了中国近30年来的主要研究成果,并讨论了存在的主要问题和不足。从四个方面归纳了当前设计洪水研究的前沿与热点问题:即多变量设计洪水计算、非一致性洪水频率分析、基于水文物理机制的洪水频率分析和设计洪水不确定性研究,并展望了中国设计洪水计算未来的研究重点和方向。     

降雨与入库量特征分析研究——以三川流域上游为例

根据三川流域的3个雨量站记录的逐日降雨资料及锦绣川水库入库量资料,采用相关性分析法分析三川流域上游的降雨与锦绣川水库入库量的关系,得出降雨与入库量之间存在着相关性。通过收集和分析该流域降雨资料,利用P-Ⅲ曲线推求设计暴雨;运用同频率放大倍比法,推求出100年一遇的设计暴雨过程线,并与单位线相结合求出设计入库洪水量过程线。进而,分析评价了降雨资料以及利用的意义,对三川流域内设计暴雨、水库防洪泄洪预警具有重要价值。     

浅析中小流域设计洪水的地区组成

防洪设计中,设计断面上游调蓄作用较大的水库或分洪、滞洪等工程,对洪水具有调节作用,改变了天然洪水的状况,直接影响了下游设计断面的设计洪水。对中小流域而言,水文观测资料相对比较缺乏,为合理推求下游防洪控制断面设计洪水,从设计暴雨的地区分布着手,根据各分区洪水过程线,通过试算得出各分区洪水的组合方式,并分析得出下游控制断面的设计洪水成果。研究表明该方法切实可行,可以定性、定量分析上游水库调蓄作用对下游洪水的影响。     

条件期望在两变量洪水频率分析中的应用

针对现行单变量洪水频率分析计算方法无法考虑洪水要素之间的相关性这一不足,采用Copula函数构建洪水峰、量之间的二维联合分布,根据条件期望的原理,提出了一种推求两变量设计洪水的新方法。以清江隔河岩水库为例,计算了1 000 a一遇的两变量设计洪水,推求了对应的设计洪水过程线,并与单变量设计值进行了比较。结果表明,两变量设计值大于单变量设计值,两变量设计值对应的水库调洪最高水位略高于单变量设计值。由于两变量频率分析考虑了洪水峰、量之间的内在相关性,更符合水文现象的内在规律,所推求的两变量条件期望设计值组合相对于单变量设计值而言也是偏安全的。所提方法为洪水频率分析提供了一条新途径。