基于水汽通量放大法的可能最大暴雨估算改进方法

我国可能最大暴雨(PMP)估算方法以暴雨成因分析法使用最为普遍,传统的水汽通量放大法受风速日变化差异大影响,估算得到的PMP明显偏大。对此,采用"风向玫瑰图"改进传统水汽通量放大法,根据研究区域稳定风场情况对实测资料进行分组,确定暴雨水汽的主要入流方向和相应水汽通量值,并应用水汽通量放大倍比对实测典型暴雨进行放大推求可能最大暴雨(PMP)。以东南沿海某核电厂为例进行应用研究,并与其他方法计算结果对比,验证了所提方法的合理性。     

短历时可能最大暴雨的一种计算方法

针对短历时暴雨资料较少,尤其针对高效特大短历时实测暴雨资料较少、推求短历时可能最大暴雨PMP较困难,目前尚无成熟的方法可以借鉴,推荐了先推求24 h可能最大暴雨PMP,然后再采用暴雨公式推求短历时PMP方法,并应用于实际工程中,计算结果较为适用合理。     

一种基于WRF模式的可能最大暴雨估算新方法

数值天气模式能通过大气物理方程概化气象因子与暴雨关系,基于此模式的暴雨因子放大法已成为估算可能最大暴雨(PMP)的重要途径。考虑到风速在地形作用下能够影响水汽垂直运动,进而与水汽辐合共同影响降雨,增加风速作为放大因子,提出了基于WRF模式的水汽风速放大法估算PMP,即通过大量敏感性试验,研究水汽、风速放大的垂直层数、水平范围、倍比,诊断水汽、风速因子与PMP的正相关性,同时通过因子组合放大确定能产生最大降雨的最恶劣暴雨情景。将其应用于湖北咸宁核电厂暴雨预测中,与基于线性假定的传统水汽风速放大法相比,该法从因子放大后暴雨特征的同向增强效应角度确定最不利暴雨,更为科学合理。     

当地暴雨放大法在香港地区可能最大降水估算中的应用

为给香港地区防洪建设提供科学依据,基于112个气象站1984~2010年共27年的降水资料,采用当地暴雨放大法对可能最大降水进行计算,并将估算结果与频率分析结果、世界点暴雨记录进行比较,验证了该方法的可行性及本次估算结果的可靠性。结果表明,当地暴雨放大法得到的香港地区的可能最大降水是合理的,可为香港地区防汛抗灾提供参考。     

彭泽县可能最大降水量估算方法及评价

以江西省彭泽县为例,选取五个雨量站的1980~2010年共31年的年最大日降水量资料,采用概率论法、当地暴雨放大法和统计估算法对可能最大降水量进行了计算。结果表明,概率论法的计算结果最大,统计估算法的计算结果最小,结合彭泽县的具体情况可知,采用当地暴雨放大法的计算结果较为合理。     

常州市区设计暴雨公式及雨型研究

通过对常州雨量站1983～2015年16种历时年最大暴雨强度系列的频率分析,确定各历时的设计暴雨;采用高斯-牛顿法率定暴雨强度公式参数,分别得到总历时180、1 440min的暴雨强度公式;采用芝加哥法、PC法推求总历时180min的设计雨型,采用同频率法推求总历时1 440min的设计雨型。该结果可为常州市区排水治涝、海绵城市建设提供依据。     

罗田水库分期设计暴雨推求

从分析罗田水库天然气候特征、历史统计资料的结论验证展开了分期过程的讨论,力求确保分期结果的可靠性、分期设计暴雨推求结果的合理性.结果表明,依据此分期结果推求的分期设计暴雨与根据广东省平均暴雨等值线图和Cv等值线图推求的设计暴雨结果相差不大,可见使用该分期结果推求设计暴雨较合理可行.     

基于SWMM模型的山前平原城市水系排涝规划

基于山前平原城市的自然地理、地貌及水系条件,运用SWMM模型,在规划土地利用条件下进行水系排涝模拟演算,计算雨量资料频率,推求5、10、20年一遇设计雨量以及时程分配。并根据下垫面情况及地形地貌对计算分区和模型进行概化,即山丘区由设计暴雨推求水库入流过程;城区和郊区产汇流及河道排涝计算采用SWMM模型。实例应用中针对各种频率的设计暴雨,通过水文水利计算,模拟城区河道流域可能的涝情,分析现状水系存在的主要问题,提出建设性对策和建议。模拟结果满足10年一遇河道排涝要求,可以为水系排涝规划和治理提供相应依据,对其他城区水系的排涝模拟也具有一定的参考价值。     

无资料地区小流域设计洪水计算方法研究

无资料地区小流域设计洪水的计算通常有由雨量资料推求和由流量资料推求2种途径,我国通常采用由雨量资料推求的途径。以山西省东南部某地拟建新水源工程为例,采用由雨量资料推求设计洪水的思路．并结合当地暴雨洪水手册推求得到了设计洪水成果,经合理性分析后认为该成果基本是合理可靠的,为无资料地区小流域设计洪水的推求提供了一个可行的操作思路。     

水电能源科学2005年第23卷总目次

·水文水资源与环境·城市需水量预测的混沌神经网络模型刘勇健等1.15基于多维临界调控理论求解21世纪黄河水资源问题彭少明等1.18虎跳峡水电站区间可能最大暴雨的研究华家鹏等1.21水文分析计算中两种正态变换方法的比较研究梁忠民等2.1BP神经网络模型结构对漫湾径流预报精度的影响研究程春田等2.4运用灰色关联分析法推求河流流量传播时间左其亭等2.7水文变异综合诊断方法及其应用研究谢平等2.11新疆水资源可持续利用水平模糊综合分析唐德善等2.15微咸水灌溉条件下环境因子动态变化的预报杨树青等2.19区域水资源承载力计算问题探讨徐良芳等…     

PMP估算中地形对山地暴雨增幅作用的影响

在山区可能最大降水(PMP)估算中,当确定移置附近气候相似区某场灾害性特大暴雨后,就必须定量估算山地地形对暴雨的增幅作用,以便在移置之前定量消除地形对被移置暴雨的影响。为了定量估算辐合雨分量及其时空分布形态,以福建莆田地区和香港地区两场不同类型的暴雨为例,基于福建东南沿海地区84个站点和香港地区77个站点1、3、6、12、24h的5个时段的历史年最大雨量资料和实测降雨资料,应用"分时段地形增强因子(SDOIF)"暴雨分割技术分割香港20080607和莆田19991009两场暴雨,探讨山区暴雨期间地形对暴雨的定量影响及其空间分布模式。研究发现山区地形对暴雨有着增幅作用,且随历时增加而逐渐增强,越靠近暴雨中心增强幅度也越显著。同时地形增强因子也受高程的影响,低海拔处地形增强因子的增速高于高海拔处。经暴雨分割后的辐合雨空间分布形态与实测降雨的形态也基本一致。可见基于极值暴雨历史系列统计特性分析及暴雨天气背景和地形地貌特征分析相结合的SDOIF暴雨分割技术,能够有效地反映特定地形对暴雨的增幅作用及其空间分布形态,为山区暴雨移置提供了可靠依据。     

基于改进的统计估算法与暴雨移置法的香港地区4h可能最大降水估算

基于香港地区74站、台湾地区66站和深圳站的雨量资料及4个典型台风暴雨发生期间逐时雨量资料,首先利用改进的统计估算法估算其4h可能最大降水,然后采用分时段地形增强因子法对4个台风暴雨进行分割,去除地形雨分量,最后将概化的辐合雨分量移置到香港地区,与其4h地形增强因子相结合,估算出香港地区4h可能最大降水。结果表明,改进的统计估算法和暴雨移置法估算得到香港地区4h可能最大降水分别为558.5、516.7mm,均高于香港地区4h暴雨纪录。经分析比较,估算结果均比较合理、可靠。     

基于卫星降水数据的金沙江流域可能最大降水量计算方法

为探索缺资料地区可能最大降水计算方法,以金沙江巴塘水文站以上流域为研究区,依据该流域测站降水资料,对MSWEP卫星降水数据进行精度评定。选取MSWEP自1979年以来的数据,采用统计估算法计算得到该流域1、3、7、15d可能最大降水量分别为25.2、49.1、86.1、150.9mm;同时,基于该流域及邻近地区的测站资料,采用水文气象法计算得到对应历时的可能最大降水量。对比两套结果发现,相同历时下前者计算结果与后者的相对偏差均在16%以内,表明在该流域基于MSWEP数据,采用统计估算法计算可能最大降水是有效可行的。研究结果不仅为该流域的可能最大洪水计算奠定了基础,更为缺资料地区的可能最大降水计算提供了新途径。     

上海市杨浦区设计面暴雨量与设计暴雨雨型研究

选择上海市杨浦区作为试验区域,对极端性天气下不同重现期和不同历时的设计面暴雨量、设计暴雨雨型进行计算。设计面雨量的计算利用研究区附近3个站点3种历时1978~2015年的降雨资料及上海市频率曲线参数的等值线图插值进行频率计算,得到各重现期的设计面暴雨量;设计暴雨雨型的计算利用江湾站2001~2015年逐分钟暴雨资料,先用模糊识别法进行雨型分类,然后用PC法分别对单峰型和双峰型暴雨进行雨型设计,得到具有代表性的杨浦区设计暴雨雨型。     

典型暴雨优选综合模型研究

鉴于典型暴雨在资料缺乏的中小流域水文设计时的重要性,考虑到典型暴雨本身具有灰色性、模糊性及随机性,从水文设计的安全性与样本集的整体性考虑,确定能反映暴雨特性的因子指标,采用可能度法计算各指标的权重,在典型暴雨灰加权关联度综合评价模型、典型暴雨模糊加权模式识别模型及典型暴雨贝叶斯加权评价模型三个单一模型的基础上,构建了基于贝叶斯理论的典型暴雨灰色模糊优选综合模型,以优选典型暴雨。实例应用结果表明,单一模型及综合模型均给出了选择典型暴雨的定量计算方法,得到了典型暴雨的可行性解集,弥补了传统定性选择典型暴雨主观随意性较大的不足,其中综合模型得到的可行性解集更可靠,解集中各元素的离散程度大,更便于典型暴雨的优选。     

Weighting methodologies in multi‐criteria evaluations of combined heat and power systems

Several combined heat and power (CHP) system options are presented to assess and compare with respect to the end users' requirements. According to the obtained data from literature, 16 kinds of CHP systems are evaluated using gray relational method in multi‐criteria, such as technology, economy, environment, and society. The results depend greatly on the criteria weights in multi‐criteria evaluations. Aiming to obtain rational result, this paper reviews the weighting method briefly and proposes an optimal combined weighting method to consider the subjectivity of decision‐maker and the objectivity of measurement data. The singular value decomposition aggregation method is employed to verify the rationality of evaluation result. Through multi‐criteria evaluation and discussions, the combination weighting method is recommended to be used in the selection of CHP schemes. Finally, the best CHP system is selected and the most conspicuous factors having great impact on CHP system with respect to the users' requirements are given out. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

Overall design optimization of wind farms

An Evolutive Algorithm (EA) for wind farm optimal overall design is presented. The algorithm objective is to optimize the profits given an investment on a wind farm. Net Present Value (NPV) will be used as a figure of the revenue in the proposed method. To estimate the NPV is necessary to calculate the initial capital investment and net cash flow throughout the wind farm life cycle. The maximization of the NPV means the minimization of the investment and the maximization of the net cash flows (to maximise the generation of energy and minimise the power losses). Both terms depend mainly on the number and type of wind turbines, the tower height and geographical position, electrical layout, among others. Besides, other auxiliary costs must be to keep in mind to calculate the initial investment such as the cost of auxiliary roads or tower foundations. The difficulty of the problem is mainly due to the fact that there is neither analytic function to model the wind farm costs nor analytic function to model net generation. The complexity of this problem arises not only from a technical point of view, due to strong links between its variables, but also from a purely mathematical point of view. The problem consists of both discrete and continuous variables, being therefore an integer-mixed type problem. The problem exhibits manifold optimal solutions (convexity), some variables have a range of non allowed values (solutions space not simply connected) and others are integers. This fact makes the problem non-derivable, preventing the use of classical analytical optimization techniques.     

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。