考虑历史洪水的防洪计算时历法效果分析

针对现行的防洪计算方法大多存在局限性的问题,提出了考虑历史洪水的时历法,推求了历史洪水流量过程线与历史库容重现期,分析了防洪库容序列的分布特性及防洪库容序列连续部分的线型选择,给出了适当的解决方案,并与传统防洪计算方法的统计试验进行比较.结果表明,当历史洪水流量过程线采用按峰值挑选法和按峰量值挑选法推求时,考虑历史洪水的时历法具有较好的估计精度,对防洪库容设计值的估计效果与洪水随机模拟法相当,优于设计洪水过程线法,可用于解决水库防洪计算问题.而样本容量的增长、合理考虑历史洪水信息对提高设计防洪库容估计精度均具有积极意义.     

水库动库容调洪方法研究

应用一维不稳定流方法进行水库动库容调洪,并根据水库的调洪规则建立了一维不稳定流隐式差分模型的边界条件．实例应用表明：对于狭长型水库,常遇洪水几乎不受动库容影响、而稀遇洪水或暴雨中心在上游的大洪水动库容影响显著;本成果能同时确定水库的泄洪设施规模、各频率洪水的最高坝前水位及库区回水线．     

富春江水库上游梯级电站库容反演方法研究

富春江水库是典型的河道型水库，洪水期间干流梯级电站的调控对入库洪水过程影响很大，该影响还会与坝前倒三角地形嵌套产生放大作用，严重影响富春江水库洪水调控。通常采用地形测量法确定不同水位时的梯级电站库容，但该方法不仅技术要求高，而且需要消耗大量的人、财、物和时间。因此，以富春江水库2019～2020年受梯级电站调控影响较大的5场洪水为例，提出水文模型分析与系统微分响应反演技术结合的方法确定库容。结果表明，采用系统微分响应反演确定的库容具有较高的精度。     

三峡水库动库容研究及防洪能力分析

针对三峡水库为长江中下游防洪体系的重要组成部分,基于动库容调洪的基本原理,编制了瞬时水面线法、普来士曼隐式差分法和三级河网算法三种不同的动库容调洪计算模型,采用三峡水库建成后的实测洪水对模型进行了验证;并以此为基础,考虑了泥沙淤积对三峡水库防洪能力的影响.结果表明,三峡水库建成后能发挥应有的防洪作用,亦能实现设计拟定的防洪目标.     

距离度量学习法在水库静库容调洪演算中的应用

静库容法和动库容法是水库调洪演算最常用的方法,与动库容法相比静库容法简单快速,所需资料较少,在水库蓄水期和消落期可直接用于水库调洪。但由于未考虑入库向出库转换的时间延迟,在汛期易造成较大的库水位计算误差。对此,设计了距离度量学习算法,对当前的预报样本,先使用静库容法计算库水位;然后根据学习的距离度量,从历史样本中寻找若干个与当前水情相似的样本,用这些相似样本的库水位计算误差的线性组合对当前样本的计算库水位进行修正,改善其精度。以三峡水库2009～2017年的数据作为训练集,以2018年的数据作为测试集,试验结果表明距离度量学习算法能够显著改善汛期库水位的计算精度。     

三峡水库正常运行期入库流量计算方案分析

总结了三峡水库正常运行期的坝前水位一般控制规律,阐述了三峡库区动库容对其入库流量计算的影响。根据三峡水库的调节性能和坝前水位控制规律,将水库的坝前蓄水状态分为3个等级,并分析了各蓄水等级下的入库流量最佳计算方案,有效解决了入库流量的锯齿跳变问题,符合实际。     

一种基于DEM的入库洪水及坝址洪水计算方法

针对现行水库洪水预报方法存在的问题,提出了一种基于DEM的入库洪水及建库后坝址洪水计算方法,计算了进入库面边界的区间入库单位线、均匀进入库面边界的1个单位水量在坝址处形成的无因子单位线、考虑汇流时间的库面降雨在坝址处形成的单位线及区间入库单位线与无因子单位线卷积后得到的区间净雨在坝址处形成的单位线,确定了入库洪水流量过程和坝址处总洪水流量过程,并以燕山水库为例,利用HEC-HMS模型系统模拟了其入库及坝址洪水过程,计算结果与实际情况相吻合。     

推求设计洪水及库容的统计理论方法

从理论上阐述了现行拟定设计洪水过程线方法不符概率统计原理之处，指出调节库容是时段洪量组合频率的多值函数，将过程形状特征通过“分配劣度”与设计库容相关联得出二元概率统计方法，从理论上考虑了过程对调节库容的影响。     

基于数值解析法的水库动库容调洪计算

针对传统调洪演算方法的不足,以某水库为研究对象,采用数值解析法进行调洪演算,对比考虑和不考虑动库容影响的计算结果,以及对比考虑动库容影响下分段推算和不分段推算的计算结果,验证了数值解析法的有效性和精确性。研究成果可为类似工程提供参考。     

基于马斯京根法推求入库洪水计算方法的改进

为解决采用马斯京根法计算入库洪水产生的不合理现象,根据入库洪水的基本概念探讨了入库洪水与坝址洪水的关系,基于马斯京根法分析了反推入库洪水过程产生的不合理现象,提出采用区间半分法进行迭代计算,并对初始流量的假定进行了分析,较为客观地还原了入库洪水过程、加快了迭代收敛速度、提高了计算精度。通过编制计算机程序,结合柘林水库实测坝址资料,对该方法进行了验证,实例表明该方法可应用于入库洪水计算。     

安康水电站入库洪水预报模型的初步研究

模型包括由已降雨量和预报雨量进行入库洪水预报两个部分.第一部分重点阐述水库形成后水力条件及水文特性改变对洪水的影响问题,并提出与之汇流特性相适应的计算方法.第二部分着重对降雨发展过程中未来短时段降雨量估报的可能性及其计算途径进行研究,以增长入库洪水预报的预见期.     

清江梯级和三峡梯级防洪库容投入时机方案研究

针对三峡和清江梯级水库群防洪库容投入时间问题,分别从各梯级投入时机、各水库投入次序展开讨论,并分析了不同时机方案对荆江河段的防洪补偿联合调度效果。结果表明,在清江洪水与长江洪水遭遇前提下,采用清江梯级水库防洪库容首先投入运用、不足部分由三峡水库承担的联合运用方式。选取1954年典型洪水,按清江梯级水库配合三峡水库的联合防洪调度方式计算得出,可将荆江河段的防洪标准由100年一遇提高至124年一遇。     

基于预报偏差的新安江水库短期优化调度模型研究

新安江水库作为多年调节水库有较大的调洪库容,在保证防洪安全前提下短期洪水调度追求发电效益最佳为调度的目标函数,从而有效地实现了洪水资源化.在分析新安江水库洪水预报误差前提下,利用随机动态规划法求解水库短期优化调度问题.计算表明,在考虑短期洪水预报偏差条件下调度的结果更加合理.     

新安江模型在董铺水库洪水预报中的应用研究

针对大中型水库的水位观测资料较丰富,库区存在着难以观测的直接入库径流及主要入库河道径流观测资料缺乏的现状,以安徽省合肥市董铺水库流域为例,将水库流域划分为陆面和水面两部分,水面按直接产流计算,通过水库水位和水库泄水、用水资料反推入库径流过程,采用实码加速遗传算法对日模型和次洪模型的参数进行率定,构建了基于三水源新安江模型的董铺水库洪水预报模型。对董铺水库坝址以上所控制流域进行了模拟计算,日模型率定期14年中,径流深合格率为92.9%,确定性系数为0.94;日模型验证期18年中,径流深合格率为100%,确定性系数为0.93;次洪模型率定期34场洪水中,径流深合格率为88.2%;次洪模型验证期26场洪水中,径流深合格率为92.3%;60场洪水时水库水位推算合格率90%;方案整体预报精度达到甲级。研究结果表明考虑大中型水库流域产汇流特点和水文观测资料的现状,将水库流域的产流分为陆面和水库水面两部分,反推入库径流过程,基于三水源新安江模型进行大中型水库的洪水预报是可行的,其预报精度达到水库洪水调度的要求。     

松涛水库入库洪水预报流溪河模型研究

为准确、可靠地预报松涛水库入库洪水,基于流域降雨量和下垫面物理特性,探讨了分布式水文模型流溪河模型在松涛水库入库洪水预报中的适用性。结果表明,流溪河模型在松涛水库流域对场次洪水有较好的模拟效果,34场洪水模拟的确定性系数均值达0.869,洪峰误差均值为0.1。以洪峰流量的20%作为许可误差,松涛水库预报方案合格率为79%,预报方案精度达到乙级,说明该模型可应用于松涛水库入库洪水预报。研究成果可为松涛水库防洪调度提供技术支持。     

云峰水库防洪预报调度研究

针对云峰水库无防洪库容与下游防洪需求之间的矛盾,以防御常规洪水及100年一遇以下设计洪水为目标,基于现有的洪水预报方案,采用分步试算的调洪计算方法,将预报累积净雨、库水位及入库流量作为改变水库出流的判别指标,研究制定了云峰水库预报调度方案。结果表明,采用预报调度方案指导水库防洪调度能有效提高下游防洪能力,水库可在短时间内完成预泄,并有充足的退水余量确保水库回蓄,对水库兴利影响甚小,调度方案合理可行。分步试算的调洪计算方法能适应复杂的调度规则,有效解决了水位出流关系在控制水位处存在跳跃间断点的问题。     

上游水电站初期导流条件下下游水电站施工导流风险分析

上游水电工程初期导流围堰库容较大时,其调蓄削峰作用改变了施工洪水过程的天然属性。基于"大库-小库"梯级导流系统的独特性,建立上游水电站初期导流条件下施工导流风险数学模型。综合考虑施工洪水过程、水位库容、泄流能力不确定性,采用变倍比放大法模拟施工洪水过程,利用Monte-Carlo方法耦合各风险要素估计下游水电站施工导流风险。以西南地区某流域梯级水电工程为例,分析结果表明,风险模型及计算方法是有效的、适用的,并通过敏感性分析量化了各随机参数对导流风险的影响程度,为梯级导流方案的优化设计及风险决策提供了重要依据。     

组合预报方法在洪水预报模型中的应用

针对流域水文模型预报中的不确定性问题,采用简单平均、最优线性组合、最优非线性组合三类4种组合方法构建了新安江模型、垂向混合产流模型和Tank模型相结合而组成的组合预报模型,以日照水库和东张水库入库洪水的各种实测特征值作为评价各种组合预报模型计算结果精度的指标,进而优选出相对稳定且精度较高的2种组合预报方法。与新安江模型相比,该组合预报方法在降低水文预报不确定的同时,有效提高了洪水预报精度。     

改进的非线性时变增益模型在北方旱区中小河流洪水预报中的应用

为分析改进后的非线性时变增益模型在北方旱区中小河流洪水预报中的适用性,引入改进的非线性时变增益模型,以辽宁西部两个典型旱区中小河流为例,定量分析改进模型在北方旱区中小河流洪水预报的精度,并对比分析改进前后的非线性时变增益模型在北方旱区洪水预报的精度。结果表明,改进模型可重点考虑雨强和前期土壤湿度因素的影响,能够更加准确地反映降雨产流的非线性关系,在北方旱区中小河流洪水模拟精度上较改进前有较明显的改善,预报精度总体达到乙级标准。研究成果对于北方旱区中小河流洪水预报具有借鉴和参考价值。     

闹德海水库洪水过程泥沙冲淤数值模拟分析

为研究闹德海水库泥沙冲淤特性,选取水库大坝至上游W18断面对汛期泥沙冲淤进行数值模拟计算,分别模拟典型洪水过程和百年一遇洪水过程.结果表明,悬移质浓度值的起伏涨落与流量的变化基本一致,峡谷段冲淤平衡对库容无影响,汛期抬高蓄水位可行,且当洪峰来量小于100m3/s时,采用定时单孔控制泄量可有效增加库容水量.