基于K-means雨型分类方法的温州市台风暴雨时空演变特征研究

伴随全球气候变暖，暴雨事件的频次与强度呈增强趋势，对于暴雨时空演变规律的研究对区域防洪减灾和水资源管理具有重要意义。基于1960—2018年日尺度降雨数据和1980—2017年台风过境期间的小时尺度降雨数据对温州市的暴雨特征时空演变规律进行分析，使用的分析方法包括去趋势预置白的Mann-Kendall趋势检验、基于K-means聚类算法的雨型分析等。日尺度暴雨指标的趋势和突变检验结果显示，暴雨指标受到地形和地理位置影响较大。小时尺度降雨数据的暴雨指标表明，台风暴雨指标随下垫面特征和地形特征不同而呈现不同的特征和变化趋势；山区地区的降雨总量和持续时间的上升趋势高于平原地区。小时尺度暴雨雨型分析表明，温州市暴雨雨型以单峰型为主，单峰中期型占比最大。研究成果有助于加深对该区域暴雨时空演变规律的认识，为区域防洪减灾和水资源管理提供参考。     

基于随机模拟的汛期水库超蓄调度风险分析

水库汛期超蓄调度是解决汛期水库大量弃水和汛后水资源短缺矛盾的有效途径。水库超蓄调度有一定的防洪风险,通过分析洪水过程、洪水来临时间和调度规则这三个不确定因素对超蓄调度的影响,以调洪最高水位和下游最大叠加流量为评价指标,综合考虑大坝和下游防洪风险,建立了水库超蓄调度风险分析模型。采用随机模拟方法对模型进行求解,得到超蓄后大坝和下游的防洪风险率,作为超蓄调度风险决策的依据。实例分析表明:随着超蓄水位的提高,下游防洪风险增大,大坝防洪风险呈先升后降趋势,选用合适的调度方案可有效降低超蓄风险。     

基于WSA-EDA算法的瞬时单位线参数优化估计

针对矩法估计瞬时单位线参数时,推求的径流过程与实测径流过程拟合效果不佳,特别是洪峰误差较大的问题,探讨了基于WSA-EDA算法的瞬时单位线参数优化估计的模型与方法,以依据瞬时单位线推求的径流过程与实测径流过程的加权残差绝对值之和最小为目标,应用WSA-EDA算法对瞬时单位线的参数进行优化估计。实例应用结果表明,按WSA-EDA算法优化得到的瞬时单位线参数用于推求洪水过程,其整体计算精度更高,尤其是在洪峰处的拟合度更好。     

基于组合赋权-理想点法的梯级水库蓄水研究

为了协调多沙河流上梯级水库运行过程中防洪与兴利之间的矛盾,首先分析汛末提前蓄水对梯级水库防洪、兴利以及泥沙淤积的影响,然后构建梯级汛末蓄水方案多目标决策模型,利用基于粒子群的多目标搜索算法筛选出非劣解方案集,最后利用组合赋权-理想点法对非劣解集进行综合评价,得出协同优化各目标的最佳蓄水方案。将该模型应用于某流域两个串联水库的汛末蓄水研究,结果表明:根据该模型确定的蓄水最优方案与原方案相比,梯级汛末蓄满率增大了59%,多年平均年发电量增加了0.28亿k W·h,而防洪风险率与库容淤损率仅有小幅度增大。在对水库防洪安全及淤积库容影响不大的情况下,该方案较显著地提高了梯级的兴利效果。