基于改进预泄能力约束法的水库汛限水位分期动态控制域确定及应用

汛限水位动态控制域是水库汛限水位动态控制研究的关键内容,亦是动态控制方案实施的基础。预泄能力约束法是确定汛限水位动态控制域的主要方法,但该方法主要考虑洪水预报信息进行预蓄预泄,并不适用于洪水汇流速度快、依据洪水预报信息决策时效短的水库,因此,本文提出了考虑未来48 h降雨预报信息的改进预泄能力约束法,并结合水库分期汛限水位,研究了水库汛限水位分期动态控制域确定方法。以山西省漳泽水库为例,结合现有分期汛限水位,采用改进预泄能力约束法确定了水库汛限水位分期动态控制域,成果在2013—2016年的水库调度实践中取得了较好的应用效果。     

确定水库汛限水位动态控制域的分级预泄方法及应用

汛限水位动态控制域是水库汛限水位动态控制的基础。预泄能力约束法是确定汛限水位动态控制域的最主要方法,但该方法在规划设计时对预泄流量采用极限允许值,结果偏理想,操作性较差。本文提出考虑24 h降雨预报的分级预泄确定法确定汛限水位动态控制域,即将预泄流量按不同时间段划分为不同的量级,然后基于预泄能力约束法的基本理念,对水库进行汛限水位动态控制域规划。结果表明,此方法合理考虑了水库调度的实践性,使预泄能力约束法的规划方案更切合实际。     

岩滩水库汛限水位动态控制域的应用研究

随着预报科学理论和技术的发展,降雨和洪水预报精度的提高和水文过程预见期的增长,水库运用中由对水库汛限水位的静态控制逐步转向动态控制,而汛限水位动态控制的核心问题之一就是研究汛限水位动态控制域的确定方法。以岩滩水库为实例阐述了库容补偿法和预泄能力约束法的基本思想,并给出预泄能力约束法的数学描述和计算过程。通过评定岩滩水库短期洪水预报方案精度和预报误差对防洪安全的影响程度,以不增加土地淹没损失为原则,基于洪水预报信息和汛期动态控制水位调度线得出汛限水位动态控制上限值,以原设计汛限水位值为下限确定汛限水位动态控制域。     

水库汛限水位确定方法评述与展望

回顾国内外水库防洪调度的发展概况，分析并将国内水库汛期防洪限制水位确定方法划分为汛限水位静态控制和动态控制两类。前者包括固定汛限水位法及三种分期汛限水位法；后者按照所采用的信息类别及利用的理论，划分为综合信息推理法、水文信息统计法及水库调度模型法。针对各方法给出研究及运用中的实例并做出简要分析，指出在运用中的特点。从系统的角度分析影响汛限水位确定的因素，并给出了展望。     

多沙水库汛限水位实时动态控制方案研究

水库在汛期使用单一汛限水位有利于保障水库的防洪安全,却大大降低了调度的灵活性和发电效益。对于多沙水库,在进行汛限水位动态控制的研究时,也应对泥沙因素予以考虑。为制定合理的多沙水库汛限水位动态控制方案,先采用预泄能力约束法,基于一维非均匀流不平衡输沙模型,选定水库汛限水位分期动态控制的范围,而后依据汛限水位动态控制预蓄预泄的基本原理,拟定某多沙水库的汛限水位实时动态控制方案。结果表明:在保证防洪安全和冲沙调度的前提下,对水库实施汛期分期及汛限水位动态控制方案,能够有效地提高水库的兴利效益。     

水库调整汛限水位的风险效益综合分析

本文在分析水库调整汛限水位所涉及影响因素的基础上，构建了调整汛限水位的综合评价指标体系，给出了各风险指标及效益指标的估算方法。并以东武仕水库为例，计算了水库调整汛限水位所带来的风险和效益，通过考虑各指标定量单位的不统一性，提出采用模糊综合评价法来合理选择水库的汛限水位。综合考虑东武仕水库提高汛限水位的防洪风险、下游地区洪灾淹没的期望损失和风险损失、及供水发电效益等各项指标，表明该水库汛限水位从现行102m调整到104m的方案是比较合理和切实可行的。     

水库汛限水位动态控制研究

探讨了动态汛限水位的两种不同类型：一是分期抬高汛限水位,二是实时动态汛限水位控制。文章阐述了分期抬高汛限水位的方法步骤和对实时动态汛限水位控制的可能性分析。     

河北省东武仕水库汛限水位设计与运用研究

项目简介 该项目进行了水库规模功能研究、超定量法设计洪水研究、L-矩法设计洪水研究、利用净雨控制调度法讯限水位调整研究、低标准仿真调度法汛限水位调整研究、峰量不同频率变时段同倍比放大法汛限水位调整研究、预报预泄法汛限水位调整研究、     

对水库汛限水位动态控制风险分析的认识

水库汛限水位动态控制是缓解水库防洪与兴利矛盾的主要措施之一,水库汛限水位动态控制风险评估结果直接影响到水库汛限水位动态控制方案的选取。本文提出了水库汛限水位动态控制风险的概念,阐述了汛限水位动态控制风险评估的主要内容和进行风险分析计算采用的主要计算方法,提出了汛限水位动态控制风险评估的指标体系。     

水库汛限水位动态控制域确定方法研究发展动态综述

水库汛限水位动态控制域确定方法是动态控制研究的关键内容,亦是动态控制方案实施的基础。通过系统总结(改进)预泄能力约束法、防洪预报调度方式及规则设计方法、库容补偿法、考虑年内洪水时序变化规律的统计分析法、分级预泄法、综合信息决策支持表法等水库汛限水位动态控制域确定的主要方法,评述各方法的主要特点及适用条件,提出了汛限水位动态控制域确定方法尚需深入研究的关键性问题,以期推动水库汛限水位动态控制域确定方法的全面应用,扩大其研究应用范围。     

随机微分方程在泄洪风险分析中的运用

本文根据调洪过程中水库蓄洪量具有Ｗｉｅｎｅｒ过程特性的分析，建立了带有随机作用项的Ｉｔｏ随机微分方程，以描述和分析调洪过程中库水位的随机变化规律。在此基础上，给出了动态的泄风险表达，并通过Ｆｏｋｋｅｒ－Ｐｌａｎｃｋ向前方程，求解了与泄洪风险率紧密相关的库水位过程的概率密度分布。计算实例表明，运用随机微分方程进行水库的调洪演算，能够全面，正确地反映各种不确定性因素对库水位过程的影响，从而使泄洪风险分     

基于蒙特卡罗法的土石坝洪水漫顶风险率计算及其敏感性分析

为了减少土石坝因洪水漫顶造成溃坝所带来的损失,详细介绍了计算土石坝洪水漫顶风险率的蒙特卡罗法模型,分析了影响土石坝洪水漫顶的主要因素为洪水、风浪、水库运行调度方式和水库特性。针对这些因素进行洪水漫顶风险率的敏感性分析,并以南方某土石坝为例进行了实例研究。结果表明:洪峰流量均值和变差系数以及最大风速的均值对土石坝洪水漫顶风险率的影响较大,洪峰流量的偏态系数和风速的均方差的影响较小;水库自身特性及洪水到来前的水库初始水位的影响也比较大。该实例计算得到的洪水漫顶风险率经与相关工程实例分析计算成果比较,表明采用蒙特卡罗法计算洪水漫顶风险率是可信的。     

水库雨情自动测报系统风险分析方法研究

本文以柴河水库为例,详细地介绍了水库雨情自动洲报系统的风险分析方法,首次将“重现期法“、“安全系数法“引进到水库雨情自动测报系境的风险分析中.     

漫坝风险分析在水库运行管理中的应用

本文运用漫坝风险分析理论，综合考虑影响漫坝的洪水、风浪、库容、泄水能力四方面的不确定性，建立了东武仕水库大坝对抗洪水系列与风浪系列联合作用的漫坝风险模型，计算了水库在现行的防洪标准及调度方案下的大坝漫坝风险及安全可靠度，从而对水库漫坝安全做出评价。此外，在保证东武仕水库大坝漫坝安全可靠度高达99．999％以上的基础上，结合下游河道的泄洪能力、淹没范围等具体情况，通过计算分析，建议将水库的汛限水位提高1．5m，可使水库多蓄水1470万m^3，取得直接经济效益400万元。     

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。     

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。     

基于汛限水位选择的水库防洪调度风险分析

以实例为背景，系统分析了水库运行过程中常遇的洪水风险事件、大坝安全风险事件及沓库防洪调度的主要风险因素，提出了水库防洪调度多因素组合风险估计的蒙特卡罗(Monte—Cdo)模拟技术．研究表明，研究建立的水库防洪调度风险模型是合理可行的，适当抬高水库汛限水位增加的系统风险是可以接受的．     

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。     

自动蒸发水面高度测量检查和评定方法探讨

为探明赣江流域水库沉积物的重金属污染水平,分析测定了流域内7座中型水库沉积物中Cu、Cr、Zn、Pb、Cd、As、Hg等重金属含量,并采用地积累指数法、潜在生态风险指数法进行综合评价,同时,收集整理了库水和下游河道沉积物的污染情况进行对比分析。结果表明：流域典型水库沉积物中Cd、Cu为主要污染元素,但水库水体未受污染。地积累指数法评价结果显示,赣江流域水库沉积物Cd、Cu均属轻度污染程度,与流域内表层土壤的污染程度有关。潜在生态风险指数法结果显示,赣江流域水库沉积物重金属潜在生态风险总体处于中等风险。值得注意的是Pb元素的潜在生态风险属较强风险,其中极强风险、较强风险、中等风险的样点分别占14.28%、28.57%、28.57%。