西北内陆河流区间洪水设计计算方法比较分析

鉴于西北内陆河流进行区间设计洪水计算时所选方法对堤防工程设计安全性的影响,采用推理公式法、地区综合经验法、洪峰模数法计算了克孜河卡拉贝利站—卡甫卡站、卡浪沟吕克站卡甫卡站区间设计洪峰流量,并对比分析了三种方法的计算结果。结果表明,对于西北内陆河流,洪峰模数法计算结果相对更准确、合理,另外两种算法误差较大。     

垣曲抽水蓄能电站设计洪水分析

设计洪水分析是抽水蓄能电站工程设计的关键内容之一,以垣曲抽水蓄能电站为例,根据我国现行设计洪水理论,利用相关水文资料,结合历史调查洪水成果,分别采用水文比拟法、瞬时单位线法、推理公式法、经验公式法计算该电站坝址设计洪水,综合比较最终选择水文比拟法作为设计洪水结果,并利用地区综合法进行合理性检验。结果表明,垣曲抽水蓄能电站设计洪水符合区域暴雨洪水特性,研究结果可为山西省小流域设计洪水分析提供重要参考价值。     

LHS-MC与Copula函数在洪水漫坝率计算中的应用

综合考虑洪峰与洪量双变量,提出了基于LHS-MC与Copula函数及三点式变倍比放大法的洪水漫坝率计算方法,计算了HYT水电站加固前后的洪水漫坝率,同时分析了洪量选择和风浪作用对结果造成的影响。结果表明,HYT水电站加固后有效提高了大坝的抗洪能力,且在漫坝率的计算中洪量选择和风浪作用均应计入考虑。可见所提方法具有较强的适用性,能较全面的考虑洪水的影响因素,在分析各类大坝的洪水漫坝率时合理有效。     

下垫面要素变化对洪水影响的多元统计分析

为研究下垫面变化对流域洪峰模数、径流深等的影响程度,选取大清河水系的紫荆关、阜平、漫水河、城头会和张坊五个典型子流域为研究对象,利用卫星遥感资料提取五个子流域1980、1990、2000年的土地利用情况,分别对洪水按重现期分为大于10年一遇和小于10年一遇两个量级下流域的洪峰模数、径流深及其影响要素进行多元统计分析,利用得出的回归模型分析下垫面要素变化对洪水的影响程度。结果表明,对大于10年一遇的洪水,径流深和洪峰模数主要受林地变化的影响,影响贡献比例分别为0%~65%和0%~40%;而对小于10年一遇的洪水,径流深主要受草地变化的影响,影响贡献比例为10%~120%,洪峰模数则受草地和林地变化的共同影响,影响贡献比例分别为0%~0.8%和0%~2.5%。     

古洪水资料对水电工程设计洪水抽样误差的影响

目前现行规范中仅给出连序洪水系列设计洪水估计值的抽样误差查算图表,无法定量计算非连序洪水系列设计洪水估计值的抽样误差。以ZM水电站设计洪水为例,研究加入古洪水资料对设计洪水值的影响;并采用统计试验方法定量分析有、无古洪水资料对洪水设计值抽样误差的影响。结果表明,加入古洪水资料后ZM水电站设计洪水估计值的抽样误差明显降低,无古洪水资料时ZM水电站洪水设计值比有古洪水资料时偏小10%~20%,验证了ZM水电站校核洪水加10%安全修正值的合理性。     

瞬时单位线法在复核溢洪道泄洪能力中的应用

为确保水库大坝安全,必须对水库溢洪道的泄洪能力进行校核分析。以双峰山生态农业示范基地为例,阐述了无任何实测水文资料和完整降雨资料情况下通过设计雨量和选择雨型,进而设计暴雨及净雨的过程,再运用瞬时单位线法设计洪水过程并进行调洪演算,对水库溢洪道的泄洪能力进行校核分析,并由此提出泄洪能力不足情况下的改进措施。计算结果表明,改进后的溢洪道可达到设计洪水和校核洪水下的泄洪能力,以保障工程安全。     

小水电站增效扩容的径流和水能计算方法及应用

针对2011年全国性小水电站增效扩容项目文件中对老旧水电站更新改造的要求,在开展农村水电改造设计过程中,遵循《小型水电站水文计算规范》和《小水电水能设计规程》的规定,总结了有实测径流资料、引用相邻或相似流域水文资料、无径流实测资料三种条件下小水电站的水文径流和水能计算方法,并结合三座电站运行多年的统计数据进行核算或反推,求出拟改造条件下水电站水能指标,以此判断设计电站是否满足电量计算的增效扩容潜力不低于10%的要求。     

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。     

窟野河洪水序列变异点综合诊断

以黄河流域窟野河1954～2006年洪峰序列资料为基础,采用水文序列变异点综合诊断方法对洪水变异点进行诊断。结果表明,窟野河流域洪水发生变异的年份为1979年和1998年,与水文调查结果一致,可为定量描述下垫面条件变化对流域径流的影响提供参考。     

汉中地区特小流域设计洪水计算方法的探讨

特小流域洪水计算,由于缺乏水文资料和实际观察资料,往往难以确定,需采用多种方法、综合分析、合理选定.本文推荐的特小流域设计洪水计算方法,对解决这一问题有一定的参考价值.     

基于IHA分析的小水电工程对黄尾河水沙的影响

为研究小水电工程对黄尾河流域生态水文效应的影响,以黄尾河水文站1972~2011年逐日平均流量和输沙率资料为基础,利用M-K法、滑动T检验法和差积曲线法确定突变年份为1998年,并用IHA法评价小水电工程修建后黄尾河下游河道径流的变化,利用双累积曲线法分析水沙变化趋势。结果表明,小水电工程的修建使黄尾河下游年均径流量和输沙量有所减小,水沙关系发生较大变化,水文指标整体改变度为63.2%,为中度改变,且各月生态流量皆低于RVA下限。研究结果为黄尾河流域生态水文变化需求提供了参考依据。     

下游支流顶托影响下的银江水电站坝址处水位流量关系

针对水利水电工程规划和设计中受下游支流顶托影响的复杂条件下水位流量关系的拟定和使用困难问题,以金沙江干流银江水电站为例,采用统计分析法揭示了金沙江干流与支流雅砻江洪水组成及遭遇情况,采用典型年洪水组成法研究了设计洪水组成,采用实测资料与一维恒定流模型相结合的方法研究了受下游支流雅砻江顶托影响的银江水电站坝址处的复杂水位流量关系。结果表明,银江水电站坝址水位流量关系成果精度满足设计要求,可作为工程设计依据。     

弯滩河流域梯级开发中水文分析

在流域开发规划中,水文分析至关重要。本文对重庆市巫溪县弯滩河流域及其流域上拟建的五座电站的坝址处进行了径流分析和计算,并对盐渠水文站洪水分析和频率计算,得出了各梯级电站的设计洪峰流量及洪水过程线,为弯滩河流域梯级开发提供了水文依据。     

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。     

河道洪水演算的MC-RCM模型及其比较研究

MC-RCM模型是一种在马斯京根法的基础上引入水位流量曲线的洪水演算方法,为进一步验证MC-RCM模型在实际河段中及不同演算条件下的精确性,分别采用试错法、最小二乘法、马斯京根—康吉法及MC-RCM模型四种演算方法对长江李庄至泸县段的10例天然洪水进行流量演算分析,并引入五种评价指标,比较了MC-RCM模型与其他演算方法在不同演算时段下流量演算精度、演算可靠性、演算洪峰流量精度等方面的优劣。结果表明,MC-RCM模型在流量演算精度、演算可靠性、演算洪峰流量精度上相比其他方法均具有一定优势,且在较长演算时段中优势更为明显。因此,MC-RCM模型作为河道洪水演算的可靠方法,可在水文资料充分的情况下修正或校验马斯京根法的演算成果。     

改进的Horton模型在祖厉河流域洪水预报中的应用

为改善半干旱地区缺/少资料对水文模拟和水文预报的限制,在充分了解中间复杂水文过程的基础上,基于可用的遥感资料(土壤类型)对Horton模型的参数确定方法进行改进。利用改进的Horton模型模拟处于半干旱地区的甘肃省会宁站祖厉河流域的次洪过程,合格率为100%,平均确定性系数为0.89,模拟的洪水总量、洪峰流量、峰现时间误差均小于20%,在可接受范围内。表明该方法使得模型模拟精度较高,适用于半干旱地区的水文预报,并可向无资料地区推广。     

基于HEC-HMS的西南山区中小河流洪水预报研究

针对目前中小河流洪水预报难度较大、预报精度偏低的问题,以西南山区荥经河流域为例,基于HECHMS构建了荥经河流域分布式水文模型,以2009~2018年23场洪水进行参数率定,4场洪水进行模型验证。通过参数敏感性分析和有效率定,模拟的洪水过程与实测洪水过程吻合较好,其中模拟洪峰流量平均误差为6.81%,平均纳什效率系数为0.84。可见构建的HEC-HMS洪水预报模型对荥经河流域有很好的模拟效果,可为西南山区其他中小河流的洪水预报提供借鉴和参考。     

秦淮河流域城镇化的洪水响应研究

城镇化高速发展对下垫面、水文循环和洪水过程的影响越来越大。以城镇化程度高、速度快的秦淮河流域为例,其中秦淮河下游片、秦淮河中游片为重点研究区,以1986、1996、2002、2006、2010年5个城镇化发展阶段为代表,基于HEC-HMS水文模型定量分析同等降水条件下城镇化对流域出口洪水过程的影响,模拟得出各种设计暴雨与不同城镇化发展阶段的下垫面相组合情景下的洪水过程。结果表明,在所有组合情景下,洪峰及洪量均随着不透水面积率的增加而增大;城镇化发展最快的秦淮河中游片产生的水文响应大于城镇化水平最高但并非速度最快的秦淮河下游片,且整个流域城镇化的洪水响应多半源于两个重点研究区的城镇化发展洪水响应。