金沙江下游梯级水库汛期分期及汛限水位合理性研究

汛期分期以及分期汛限水位的合理确定,能够较好地协调水库防洪效益与发电效益之间的矛盾,对充分发挥水库的防洪、发电能力,以及提高汛期洪水资源利用率具有重要意义。基于改进的模糊集分析方法并依据金沙江下游乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝4个梯级水库入库洪水对其汛期进行分期,通过隶属度与防洪库容的映射关系确定梯级水库分期汛限水位,提出利用跨期选样法对分期结果及汛限水位进行修正。研究结果表明:金沙江下游梯级水库前汛期为6月1日—7月14日,主汛期为7月15日—9月16日,后汛期为9月17日—10月24日,4个梯级水库合理汛限水位分别为962,800,575,374 m。通过不同典型洪水放大的洪水过程检验了分期汛限水位的合理性。研究得到的金沙江下游梯级分期结果及各库分期汛限水位,均能够在满足防洪安全的前提下提高水库发电等经济效益,在一定程度上提高了汛期洪水资源的利用率。     

大桥水库汛限水位分期控制研究

本文对大桥水库汛限水位分期控制方案进行了研究。首先,结合大桥水库调度运行特性,对水库所在流域的洪水成因变化、降雨时间分布和洪水发生时间分布等特征进行了分析,偏安全考虑确定汛期分期方案为:6月1日至9月15日为主汛期、9月16日至9月30日为后汛期。其次,采用频率分析法推求了大桥水库的分期设计洪水成果,结果表明,大桥水库后汛期设计洪水与年最大设计洪水相比量级较小,进行汛期分期调度既是必要的,也是可能的。最后,基于大桥水库分期设计洪水成果,经调洪计算分析最终推荐大桥水库汛限水位分期控制方案为主汛期2 018.00 m、后汛期2 019.00m,此方案有利于拦蓄汛末洪水资源,减少弃水量,增加水库综合效益,并可为大桥水库汛限水位动态控制提供依据。     

大伙房水利水电工程汛期分期评价

通过综合分析大伙房水库控制流域暴雨洪水在时程分布上的变化规律,采用Fisher 最优分割法对大伙房水库控制流域汛期进行了划分,并提出采用BP神经网络对汛期分期结果进行评价,为水库兴利与实现洪水资源化提供了技术支持。     

基于熵权法的万安水库汛期分期计算

为全面客观反映流域暴雨洪水季节变化规律,以便对万安水库原有分期进行科学合理论证,研究需对流域降雨、洪水等多项指标进行综合分析。针对各指标对流域分期影响程度具有较大差异的情况,研究采用能灵活度量指标影响效应的熵权法对万安水库各分期指标进行熵权计算,并由计算得到的信息熵值对流域进行汛期划分。将划分结果与原有分期和Fisher方法分期结果进行对比分析。结果表明,基于熵权法的分期与原有分期较为接近,但建议原分期应适当调整。本方法一方面保证了分期的客观与合理性,为决策者提供了更多决策空间,另一方面也有利于对流域各降雨洪水分期指标进行影响程度分析。     

Fisher最优分割法在汛期分期中的应用

针对传统汛期分期多采用定性、统计分析方法,其结果往往带有不确定性的缺陷,介绍了Fisher最优分割法的基本原理和分割步骤。以海河流域密云水库为例,选取反映水库流域暴雨洪水季节性规律的5个指标,根据专家评判法给出各指标的权重系数,计算目标函数,进而进行汛期的分期计算。综合分析和合理性验证表明,该方法具有多指标聚类、满足时序性划分且能判断分几期较优等特点,较适用于汛期的定量分期研究。     

汛限水位分期控制方法在石岩水库的应用

汛期分期划分及分期设计洪水的推求是分期汛限水位确定的关键。针对传统汛期分期方法主观性较强及分期设计洪水推求中分期防洪标准偏低的问题,以石岩水库为例,引入Fisher最优分割法进行汛期分期,将其结果与利用数理统计法划分的汛期分期进行对比分析,结果表明该方法可靠且分期方案合理。基于汛期分期结果,采用Copula函数推求分期设计洪水频率与防洪标准之间的关系,计算出各分期设计洪水值。此方法弥补了现行分期设计洪水中存在的不足,为合理确定分期汛限水位提供了科学依据,有利于提高水库的综合效益。     

基于大伙房水库汛期分期变化的供水量长序列调节

本文以大伙房水库1959―2014年的出入库水量资料为基础, 采用年径流集中度对大伙房水库汛期分期变化进行分析, 同时对大伙房水库汛期分期变化的供水量进行长序列调节. 结果表明, 大伙房水库主汛期有延后趋势, 且延后主汛期后设计工业及城市、 农业、 生态供水量减少, 弃水量增加.     

大伙房水库汛期气象水文特征分析

洪水具有利害两重性,将洪水转化为可利用的水资源对增加流域可利用水资源量、提高流域水资源承载能力具有十分重要的意义。在汛期水文气象特征分析的基础上,依据大伙房水库汛期日平均降水量及日平均入库流量资料,利用数理统计方法分析了汛期各旬平均降雨量、暴雨发生频率及汛期各旬平均入库流量的变化规律。根据汛期日平均入库流量资料,采用模糊集合分析法对大伙房水库流域汛期分期进行了研究。结果表明:大伙房水库汛期具有明显的分期特性,可将6月1日至7月11日作为前汛期,7月12日至8月26日作为主汛期,8月27日至9月30日作为后汛期。     

基于水库分期汛限水位的研究设计分析

我国很多地方的降水恰逢汛期,并且整个汛期期间的降水总量约占全年降水量一半以上。若采用单一的汛限水位法治理洪水,设定汛期时间段内每天的抵御最大数值解决洪水泛滥问题,可能引起洪水资源的浪费,也妨碍汛末蓄水。水库分期汛限水位这种方法利用洪水自身的季节性特点,在某种程度上可以缓解水库汛期防洪与兴利二者之间的矛盾。文章以辽宁省境内本溪桓仁桓龙湖水库为例,研究分析了水库分期汛限水位的设计理论及方法。     

瀑布沟水库洪水分期研究

为优化瀑布沟水库汛期调度方式,提高水资源利用率,对瀑布沟汛期洪水与环流形势的关系进行了分析,数理统计、变点分析等方法分析表明,瀑布沟汛期洪水存在较为明显的主汛与后汛之分,分期时间在8月20日左右。分析结果为瀑布沟水库分析分期设计洪水、汛限水位动态控制等提供了良好的技术支持,经济和社会效益显著。     

再论水库汛期水位动态控制的必要性和可行性

汛限水位是水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位,在防洪中具有法定地位,是协调水库防洪与兴利的关键参数,直接影响水库效益发挥。近年水利和应急管理部门落实强监管措施的过程中,出现了强制要求水库汛期不超汛限水位的情况,导致相当多的水库汛期过度弃水、汛后无水可蓄。我国许多省份发生干旱时出现无水可供的困局,2022年长江流域历史性特大干旱情况尤甚。本文通过回顾汛限水位动态控制试点工作,论述汛限水位设置依据和实际监管中存在的问题,阐述开展汛期水位动态控制的必要性和可行性;归纳总结梯级水库运行期设计洪水、分期汛限水位和汛期水位动态控制的理论及方法;提出需要继续深入研究的科学问题和关键技术;最后建议加强水利工程基础措施建设,修改完善现有的法律法规和设计洪水计算等规范,建立符合新阶段水利高质量发展的运行机制,统筹协调防汛抗旱和洪水资源高效利用,实现水库汛期水位动态控制。     

水库汛限水位实时动态控制方案优选研究

水库汛限水位动态控制方案优选属多阶段多目标群决策过程,在水库调度中具有重要作用。针对水库汛限水位动态控制多目标的矛盾性,本文将基于协商对策的多目标群决策模型,应用于水库汛限水位实时动态控制方案优选,选取洪水资源利用率、保证率可靠度、调洪最高水位和最大下泄流量作为优选指标,并采用基于博弈论的组合赋权法将经验权重与数学权重融合,确定各指标权重。以大伙房水库为例,分析其汛限水位实时动态控制时,决策者不同偏好时的最优值。结果表明,采用该模型优选出的方案可以为决策者提供较为直观和合理的决策依据。     

我国水库洪水资源化研究进展

作为洪水资源化的重要非工程性措施,水库洪水资源化能充分利用水库调节作用以实现洪水的灾害属性转变为资源属性。本文在提出水库实现洪水资源化的必备条件的基础上,对目前国内具有代表性的水库洪水资源化方法进行了对比性归纳总结。最后提出了我国水库洪水资源化理论研究和实践应用中存在的问题,为今后研究提供了参考。     

基于防洪预报调度调整水库汛限水位的研究

汛限水位是协调水库运行管理中防洪与兴利矛盾的关键参数之一,也是实现洪水资源安全利用的重要指标。以于桥水库为例,研究以累积净雨为判别洪水指标的预报调度方式及规则,分析了防洪预报调度方式的运行机理及其对水库调度的影响,并采用防洪风险和蓄水效益综合评价体系,确定出相对合理的汛限水位控制值。研究结果表明,采用合理的预报调度方式和综合评价体系,可经济安全地抬高汛限水位,实现汛期洪水资源的安全利用。     

库区泥沙淤积对水库安全防洪性能影响分析

我国上世纪修建的大部分中小型水库,大多属于修建在多泥沙河流上的水库,其经几十年的运行后,库区泥沙淤积现象十分严重,加上当时修建技术水平和设计指标较低,水库现状防洪能力很难达到安全度汛需求。为了提高水库防洪性能水平,建议尽快采取清沙排淤、库区河流综合整治等技术措施增加水库的综合抗洪能力,减少泥砂淤积对水库防洪性能的影响,确保水库安全稳定度汛运行发展。     

辽河流域防洪调度经验与体会

2005年汛期，辽河流域的大伙房、观音阁、清河、柴河等大型水库上游发生大洪水和较大洪水，辽宁省被国家确定为洪水重灾区。辽宁省按照“适度承担风险，有效控制风险，主动规避风险”的原则，科学调度，充分发挥大型水利工程的防洪减灾作用．将暴雨洪水的影响和灾害损失降到了最低限度，实现了防洪减灾效益最大化的目标．并探索出了一种“全信息动态综合优化预报调度”的新方法。     

基于库群防洪库容补偿调度的水库汛限水位动态控制

文章介绍了观音阁和参窝水库防洪库容补偿调度,以参窝水库的汛限水位得到动态补偿抬高为计算实例,阐述运用库群防洪库容补偿调度的理论,使串联水库的汛限水位动态抬高,从而实现洪水资源利用。     

提高古田溪一级水库汛限水位的可行性研究

考虑洪水预报 ,科学制定调洪规则 ,通过动态在线调洪演算 ,确定汛限水位 ,同时用几种方法相互验证 ,研究提高汛限水位的可行性 ,为更好地发挥已建水库的防洪、兴利效益提供了参考和依据。     

大伙房水库汛期径流变化趋势及影响因素定量分离研究

基于大伙房水库1961—2004年汛期各月降雨径流资料,利用Mann-Kendall趋势检验法、Mann-Kendall突变检验法、Pettitt突变检验法和降雨—径流深双累积曲线方法,分析了大伙房水库汛期降雨、汛期径流深、最大月降雨和最大月径流深四类序列的趋势和跳跃特性,并利用累积量斜率变化率定量评价了降雨和人类活动对汛期径流深和最大月径流深的影响。结果表明:(1)流域汛期降雨和径流深下降趋势不显著,最大月降雨和最大月径流深上升趋势不显著;(2)汛期降雨、径流深、最大月降雨和最大月径流深突变不显著,降雨径流关系变异年份分别为1975、1985和1995年,1975年后流域汛期产流能力减弱;(3)大伙房水库汛期径流变化经历了4个阶段,人类活动是导致水库汛期径流深减少的主要原因,降雨变化是导致最大月径流深增加的主要原因。