建库前后流域变化特征分析

采用小波分析和有序聚类分析法分别对柘林水库的年最大洪峰、年降雨量、年径流量进行分析。研究结果表明,水库建成后流域年最大洪峰值和年径流量呈增大趋势,年降雨量基本无变化。     

中小流域洪峰流量与水位联合分布的设计洪水分析

针对库岸堤坝防洪设计中洪峰流量与相应洪峰水位的联合分布研究的不足,采用Archimedean Gumbel-Hougaard Copula函数和Kendall分布函数分析洪峰流量和洪峰水位联合分布的重现期水平。以罗坝水流域结龙湾水文站1958～2013年的洪峰流量和相应洪峰水位为例,计算了二者联合分布下的"或"重现期、"且"重现期和Kendall重现期及其最可能的设计值。结果表明,洪峰流量和洪峰水位的遭遇条件概率显示存在多种防洪设计标准;对比"或"联合重现期和"且"重现期,Kendall重现期更准确地反映了洪峰流量和洪峰水位组合的风险率;以出现最大概率原理推算的不同洪峰流量和水位遭遇概率组合的Kendall重现期设计值为多种防洪标准选择与风险管理提供了更多的参考依据。     

基于系统聚类的分水江站水位分类预报和区间预报

研究分水江流域控制站——分水江站的水位预报方法，提高预报精度，对支撑区域防洪决策具有重要意义。利用分水江站2012～2020年典型历史洪水，基于系统聚类分析方法，以最大1 d洪量、洪峰流量、洪峰水位、洪水起涨历时占比作为聚类指标，将洪水分为Ⅰ、Ⅱ类两类洪水，采用流量演算—水位流量关系转换法对分水江站进行水位分类预报，并构建不同类型洪水水位流量关系的上下边界，提出一种分类洪水水位区间预报方法。结果表明，两类洪水的洪峰水位预报精度有所提高，预报区间宽度明显减小，提高了区间预报结果的可利用性。     

北京建设首个区域能源中心

正2012年5月18日,北京市首个现代化区域能源系统项目——未来科技城区域能源中心开工仪式隆重举行,洪峰副市长等北京市政府领导及各相关单位代表出席了开工仪式。该区域能源中心由燃气热电冷联供项目、调峰蓄能项目、土壤源和再生水源热泵项目、分布式太阳能项目及配套供热、供冷管网构成,将于2012年采暖季前     

金沙江水文过程对赤道中东太平洋海温的响应

赤道中东太平洋海温异常变化对气象和水文过程具有强烈干扰,金沙江流域降水和径流特征对该区域海温异常的响应对整个长江流域旱涝灾害的发生有重要影响。综合EOF方法、相关分析与集中期方法,通过分析金沙江流域1981～2010年间流域内降水对赤道中东太平洋Nino3.4区海温的滞后响应期及降水对径流的超前影响期,确定了径流对海温的滞后响应期。结果表明,金沙江降水对赤道中东太平洋海温的滞后响应存在短期(4个月)和长期(11～12个月)两种时距;多数年份,流域内降水对径流的超前影响期为1个月;一般情况下,金沙江径流对赤道中东太平洋海温的滞后响应模式亦分为短期(5个月)和长期(12～13个月)两类。结果可为海温异常引起的金沙江流域旱涝灾害及径流丰、枯事件预警提供依据。     

三峡水库运行对长江中下游洪水情势的影响

为评估三峡水库调度对长江中下游洪水情势的影响,基于长江中下游最新河道实测资料,构建了宜昌至大通的一维水动力模型,分析了3种不同洪水类型下长江中下游洪水情势的变化。结果表明,三峡水库的运行发挥了巨大的防洪作用,大大减轻了荆江河段和长江中下游的防洪压力;三峡水库对干流各站年最大洪峰流量有一定的削减作用,在上游型大洪水年,宜昌站洪峰削减率在23.4%～30.9%;在中游型大洪水年,宜昌站洪峰削减率在19.2%～31.8%,螺山站的削减率在9.0%～14.1%;在一般洪水年份,三峡对下游各站的洪峰削减率低于大水年份,宜昌站削峰率在1.9%～23.3%;在不同典型洪水年,各站的时段洪量也有一定程度的削减,宜昌站30d洪量削减率在1.8%～19.7%。     

洞庭湖出流丰枯变化与全球海温变异的关系研究

为分析洞庭湖出流丰枯变化与全球海温变异的关系,基于1961~2012年洞庭湖逐月出流资料,分析洞庭湖出流特征,并由此求解与COBE-SST全球逐月海温资料的相关性。结果表明,洞庭湖出流有缓慢减少的趋势,且在不同时间尺度上存在明显的丰枯交替情况;洞庭湖出流量与海温的相关关系显著,枯季尤为明显,最高相关系数达0.7;出流异常年的海温变异特征与我国气候影响因子息息相关,当西太平洋海温较低时,洞庭湖1月出流较多,反之较少;7月出流异常较多的年份北太平洋温度较高,而出流异常较少的年份东太平洋海温较高。     

生物滞留池水文效应的模拟试验研究

为研究生物滞留池滞留雨水径流和缓解城市渍涝的能力,通过模拟试验监测了生物滞留单元的入流和出流过程,研究其对雨水径流总量的削减率、洪峰削减率和洪峰出现时间延迟等的水文效应。结果表明,生物滞留池对径流总量的削减率在12.83%～48.12%之间,对洪峰的削减率平均为70.85%,延迟洪峰出现时间约26.6min,对小流量的洪峰延迟时间最长(达31.7min)。     

基于电压稳定与限值的风/储系统容量配置

通过研究区域配网P-V曲线,分析系统电压稳定的临界指标,结合电压限值提出具有不同优先等级的电网最大可接纳风电并网容量三层判据,定量的分析其与区域电网最大接入风电能力的关联关系,确定电网最大可接入风电容量及相应满足判据的情况。在遵循电压三层判据的优先级之下,计算储能系统对提高区域电网接纳风电能力下的大致接入容量,并在此基础上,依据特定的电压裕度需求,细化储能系统容量计算,得到所需的最小储能系统接入容量,充分利用其最大可用容量。     

干支流不同典型洪水组成的梯级水库防洪极限风险分析

不同的典型洪水组成对梯级水库的联合防洪调度风险有重要影响,为研究其对极限风险的具体影响以提高梯级水库洪水资源利用率,以黄河上游龙羊峡和刘家峡梯级水库为例,选取干流和支流实测洪水流量资料的年最大洪量过程,按洪峰在洪水过程中出现的位置划分为4场典型洪水,并从中各筛选出4场典型洪水过程线组合成16种情景,采用同倍比放大法推出梯级水库入库设计洪水,以下游水库设计洪水位作为极限风险控制指标,通过调洪演算得到防洪极限风险率。经分析干流洪峰靠后支流洪峰靠前的典型洪水组合对刘家峡水库的极限风险起决定作用。不同起调水位的联合防洪补偿调度计算结果表明,视不同来水情况可将刘家峡水库起调水位抬升至1 728~1 730m,以充分利用黄河流域的洪水资源。     

组合分布在超定量洪水系列频率分析中的应用研究

研究了估计超定量洪水年发生次数的泊松分布和二项分布，并将这两种分布分别与指数分布组合，模拟超定量洪水系列．推导出丁年重现期洪水估计的计算公式。实例计算结果表明，二项分布拟合超定量洪水年发生次数的效果优于泊松分布，建议采用二项分布和指数分布组合进行年最大超定量洪水系列频率分析。     

变化环境下由设计暴雨推求设计洪水方法研究

为推求变化环境下的设计洪水,以黄河上游唐乃亥站以上流域1967~2006年的年最大15d降雨量系列为例,基于设计暴雨与SWAT模型相结合的方法,首先构建变参数概率分布函数模型描述变化环境下非一致性暴雨极值系列的分布规律,随后基于等可靠度方法推求给定重现期条件下的设计暴雨值,再结合SWAT水文模型推求设计洪水。结果表明,变化环境下唐乃亥站以上流域各设计频率(P=10%、5%、2%、1%)的设计暴雨值随工程设计寿命(20、30、50、80、100年)的增大而减小,百年一遇设计洪峰从3 292m^3/s降至3 023m^3/s,洪量从29.9×10^8 m^3降至27.4×10^8 m^3。实例应用验证了该方法的可行性,可为变化环境下的设计洪水计算提供参考。     

浑河流域中上游河川径流变化特征分析

基于浑河流域中上游北口前站和大伙房水库站实测逐月径流资料,借助累积滤波器、Mann-Kendall法、分摊熵、绝对变化幅度和相对变化幅度等方法和指标,研究了浑河流域中上游河川径流年际和年内变化特征及趋势。结果表明,北口前站径流年内分配呈单峰型,其年径流呈不显著增加趋势,最大月径流由7月向8月转移;大伙房水库站径流年内呈双峰型分布,其年径流呈不显著减少趋势,汛期各月径流显著减少,非汛期各月径流增加;北口前站、大伙房水库站径流年内绝对变化幅度、相对变化幅度逐渐减小,但北口前站径流年内分配整体趋于更不均匀,大伙房水库站径流年内分配趋向于均匀,这有助于大伙房水库下游河流生态系统的健康和稳定。     

城市化对南明河水系的洪水影响

针对贵阳市城市化引起的城市防洪严峻的问题,基于1980~2015年贵阳市水文站的观测资料、南明河水系分布图和贵阳市溶洞、暗河实测资料,利用调洪演算法定量计算了贵阳市城市化前后的年最大流量与汇流历时,研究了城市化对南明河水系的洪水影响。结果表明,经城市化后汇流历时缩减10.07%~23.31%,相应的年最大流量增加15.86%~24.67%,典型洪水年年最大流量增幅与历时减幅明显高于非洪水年,暗河与溶洞在贵阳市城市化的进程中对南明河水系的洪水起到了削峰滞洪的作用,所以合理利用暗河与溶洞,削弱城市化对南明河水系的洪水影响迫在眉睫。     

三峡水库蓄水运用后进出库水沙变化分析

为了研究三峡水库运用对进出库水沙条件的影响程度,利用水沙指标变化幅度公式,定量分析了三峡水库运用后2003~2009年进出库水沙指标的变幅。结果表明,三峡水库运用后,在均值上,4、5、6月的月均流量变幅最大,6、10、11月的月均含沙量和月均输沙率变幅最大,5、6、11月的月均来沙系数变幅最大;在极值上,非汛期最大流量、汛期最小含沙量、最小来沙系数和最小输沙率变幅最大;在极值之比上,汛期流量、含沙量、来沙系数和输沙率的最大/最小的变幅最大;在极值与年值之比上,汛期流量的最小/年均及非汛期含沙量、汛期来沙系数、年输沙率的最大/年均的变幅最大;在年内分布上,4、5、10月的月均流量/年均流量、5、6、8月的月均含沙量/年均含沙量和月均输沙率/年均输沙率、5、8、9月的月均来沙系数/年均来沙系数、汛期输沙率/非汛期输沙率、汛期含沙量/非汛期含沙量的变幅最大。     

1958～2017年右江出口径流量演变特征分析

为了分析右江1958~2017年出口径流量演变特征,选用线性趋势法、累积平距法、Morlet小波分析法、Mann-Kendall突变检验法等多种方法,从全年、汛期、枯水期三种情况分析了右江出口径流量的变化趋势性、周期性、突变性等特点,并探讨了不同情况演变特征差异的原因、水利枢纽建设的影响、近期变化的趋势。结果表明,年均径流量和汛期平均径流量序列整体呈下降趋势,枯水期平均流量序列整体呈上升趋势;年均径流量和汛期平均径流量序列第一主周期均为37年,枯水期平均径流量序列第一主周期为10年;由于金鸡滩水利枢纽施工建设,年均径流量序列在2004~2007年持续突变,汛期平均径流量序列在2007年发生突变,枯水期平均径流量未发生突变;三种情况演变特征存在差异性主要原因是人类对径流量的利用主要在枯水期;近期年均径流量将继续处于偏多状态,汛期平均径流量将由偏少状态转为偏多状态,枯水期平均径流量将持续保持偏少状态。     

基于一致性修正的宁波市甬江口设计高潮位研究

以位于宁波市甬江口的镇海站1951~2013年的年最高潮位序列为例,分别采用Spearman秩次相关检验、M-K检验方法分析其趋势变化,采用滑动秩和检验、Pettitt检验方法检查其变异点,发现该站年最高潮位存在显著上升趋势,且先后在1981、1996年发生跳跃,不同时期的样本并非来自同一总体。因此,选邻近的湖头渡为参证站,划分为1951~1980、1981~1995、1996~2013年三个阶段,建立了镇海站与湖头渡站的高潮位相关关系,以1996~2013年代表现状,对1951~1980、1981~1995年的实测年最高潮位进行修正,使修正后的序列满足频率分析的一致性要求。分别对经修正和未经修正的序列进行频率计算,表明同等频率下前者求出的设计值均大于后者,从而为甬江口涉水工程的规划建设和运行等提供更合理的依据。     

基于层次贝叶斯法的无资料地区洪水频率分析

为验证层次贝叶斯法应用于无资料地区洪水设计值估计的可行性,构建了基于GEV分布-层次贝叶斯法的区域洪水频率分析模型;建立了GEV分布参数与空间协变量的回归关系,用于站点间的信息融合以及无资料地区参数推理;采用基于Metropolis-Hastings抽样的MCMC方法对参数和超参数的后验分布进行求解,通过超参数的随机样本与协变量的回归关系估计无资料地区的洪水设计值及其置信区间。将此方法应用于淮河流域17个水文站年最大流量数据,并以其中2个站点为交叉检验站点用于无资料地区洪水频率推求,结果表明层次贝叶斯法的结果优于指标洪水法的结果,为无资料地区洪水设计值估计提供了新途径。