数字地图在洪水风险图中的应用

针对防洪工程在抗御洪灾中具有的局限性和被动性,介绍了一种洪水风险图、数字地图和数字地图在洪水风险图中的应用。实践证明:洪水风险图在防洪减灾中是一种有效的非工程措施,是实施洪水管理的重要手段和基础。     

基于G4模型的汾河流域洪水风险分析

为了快速地进行洪水风险分析、准确地评估出流域存在的防洪问题,以汾河流域为例,采用二维G4洪水模型进行洪水淹没分析,绘制了相应的汾河流域洪水风险图,并在风险图的基础上,结合GIS空间分析功能建立了受灾损失模型,对研究区主要防洪工程进行了相应的受灾损失评价。结果表明,在现状堤防条件下,流域内城市防洪标准偏低;在规划堤防条件下,洪水淹没面积明显缩小,受灾人口和经济损失也显著减少。     

基于Infoworks RS的新沭河溃堤洪水风险分析

为分析新沭河沿线堤防的溃堤洪水风险,基于Infoworks RS建立了新沭河片防洪保护区一、二维耦合水动力学模型,依据道路和堤防的实测高程更新地形数据,采用抽稀技术将道路和堤防节点均匀化、优化网格,提高了模型计算精度和效率。通过计算新沭河不同洪水量级和不同溃口位置的多种溃堤洪水方案,得到各类洪水的风险要素,并与空间地理关系进行叠加分析,统计得到不同洪水方案的洪灾损失。结果表明,新沭河溃堤洪水风险与溃口位置和洪水量级直接相关;新沭河中下游溃堤洪水风险明显高于上游;随着洪水量级增大,溃口流量增大,洪水影响程度增大。     

钱塘江流域1995年型特大洪水防御形势分析

为复核现状水利工程洪水防御能力,完善防洪体系建设,积极应对特大洪水。以钱塘江流域1955年实测特大洪水为例,通过构建水利计算数据模型,分析在现状工程条件下,应对特大洪水的防御方案及洪水风险。结果表明,流域内重要大中型水库需结合洪水预报,及时降低水库起调水位,拦蓄洪水,实现与干流洪峰的错峰调度,才能提高应对特大洪水的能力,有效减少洪灾风险。     

基于预报调度的河口村水库汛限水位动态控制域研究

开展实时预报调度是实现汛限水位动态控制的重要手段之一,构建了以削峰率最大为目标的水库实时防洪调度模型,提出了防洪库容分期动态使用的方法,选取河口村水库历史洪水及百年一遇洪水过程,通过实时预报调度仿真,在保证足够安全裕度的条件下,确定了河口村水库汛限水位动态控制值的上限为250m,在不增加防洪风险的前提下,多场次洪水平均可增加的洪水资源利用量为4 070×104 m3。     

基于ANP-LVQ方法的城市洪灾风险评价

为了更好地为城市防洪工作提供指导,以宿城区为例,从灾害和风险角度建立了城市洪灾风险评价指标体系。结合网络层次分析法(ANP)主观性和学习向量化法(LVQ)客观性的特点,建立了基于ANP-LVQ方法的城市洪灾风险综合评价模型,并通过构建风险指标函数,将评价结果以风险指数的形式量化地表示出来。结果表明,宿城区防洪现状介于危险与一般之间,洪灾损失指数接近危险,洪灾概率指数接近一般,因此今后防洪工作的重点在于建立健全有效的洪灾应急预案。     

基于相似洪水动态展延的水库防洪调度决策方法及其应用

鉴于实时洪水预报预见期难以满足水库实时防洪调度决策的时间尺度需求,相似洪水动态识别及展延是提升洪水情势预见性的有效途径。因此,将相似洪水动态展延相关理论与水库防洪优化调度模型相结合,提出了基于相似洪水动态展延的防洪调度决策方法,并以池潭水库为例,分别从展延水量效益、防洪决策效益分析相似洪水动态展延决策方法的适用性。结果表明,提出的水库防洪调度决策方法可有效降低决策风险、保障了上下游防洪安全。     

流域梯级水库防洪优化调度数学模型及PSODP解法

根据最大削峰准则,建立流域梯级水库防洪优化调度数学模型,采用马斯京根方程模拟梯级水库间洪水流动。引入粒子群优化(PSO)与死亡罚函数相结合的混合算法PSODP求解模型。实例计算表明,模型不仅有效地减小了整个流域梯级水库的洪灾损失风险,而且提高了流域梯级水电站的经济效益,同时验证了PSODP算法是可行、有效的,是求解此类问题的一种新的高效计算方法。     

桓仁水库后汛二期洪水预报调度方式及调度规则制定

针对桓仁水库后汛二期弃水较多,洪水资源利用率不足,电厂效益低的问题,在分析桓仁水库后汛二期未来24h降水预报信息可利用性的基础上,制定了耦合洪水预报信息和降水预报信息的桓仁水库后汛二期实时防洪预报调度规则。风险分析结果表明,未来24h降水预报信息漏报时不会增加防洪风险,空报时也不会增加蓄水风险。应用所制定的洪水调度规则对13场实际洪水进行预报调度,在不降低原设计防洪标准的前提下,平均每场洪水减少弃水1.07×108 m3,增发电量1.96×106kW·h。研究成果可为水库后汛期洪水调度及资源化利用提供参考。     

洪水预报误差在河道演算中的传递分析

考虑入流过程洪水预报误差的随机性,基于Nash汇流理论建立了河道洪水演算的随机模型,在预报误差近似独立且服从正态分布时,推导了出流过程的计算公式和方差函数,定义了洪水预报误差随机性的传递函数,分析了洪水预报误差的随机性在河道洪水演算过程中的传递特征。实例应用结果表明,上游入流的洪水预报误差经过河槽调蓄或经由Nash汇流模型演算后,其不确定性会大为降低。同时,根据建立的河道洪水演算随机模型,还可以确定出流过程的置信区间,从而为估计河道防洪控制断面可能出现的风险提供理论依据。     

洪水遭遇组合下防洪区的洪灾风险率估算

在洪水风险分析的基础上,以洪水遭遇组合规律为分析对象,运用概率组合方法估算了水库下游防洪区的洪灾风险率,以判断当地防洪措施的实际防洪能力,为水库防洪调度方案的制定提供科学依据．     

数据化模型模块技术在洪水预报建模中的应用

针对洪水预报模型的传统开发模式中存在重复开发、模型应用不灵活、扩展性差等问题,依据洪水预报模型的结构与逻辑特性,将模型拆分为多个相对独立的模块,并运用数据化模型模块技术对这些模块进行封装,形成洪水预报模型组件库;利用洪水预报模型组件库搭建洪水预报模型,将其应用于嵊州流域预报中。嵊州流域的应用实践表明,采用数据化模型模块技术搭建的洪水预报模型具有代码重用率高、移植性强、可扩展性好、易于维护等优点,同时为洪水多模型集合预报提供了便利,丰富了洪水预报结果。     

蓄滞洪区洪水模拟研究综述

蓄滞洪区洪水模拟是风险分析与居民防洪避险等非工程措施的重要依据。本文从蓄滞洪区洪水模拟的必要性、水文模型、水力学模型特别是二维水力学洪水演进模型的数值计算方法与几个问题的处理等方面对蓄滞洪区洪水模拟方法进行了述评     

水库下游洪水风险分析研究

以大隆水库下游为例,综合研究了水库下游洪水风险分析技术,采用溃坝模型计算了溃坝洪水流量过程,在其他设计标准洪水下通过水库调度模型计算了相应水库下泄流量过程,通过洪水演进模型模拟洪水淹没过程,计算了淹没水深、范围、流速等多种洪水淹没要素,采用GIS叠置分析方法并结合洪水演进计算结果计算了淹没损失。获得了可信的洪水风险分析结果,为水库下游洪水风险分析提供了技术支持。     

基于集对分析法的洪水灾害风险评价模型

为解决评价指标与洪灾风险的不确定性关系,将集对分析理论应用于洪灾风险的评价中,同时为考虑等级标准边界的模糊性引入置信度准则,以北江流域为例,建立了集对分析评价模型,获得了北江流域洪灾风险危险区具体分布状况,评价结果与实际情况吻合,验证了模型的合理性。     

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。     

水库汛期调度的最大洪灾风险率研究

本文应用系统分析方法建立了大型水库汛限水位风险分析模型。