水文因子对柘林水库防洪风险率影响分析

水文因子是影响调洪最高水位的主要因素.针对柘林水库入库洪水进行随机模拟,生成可能的洪水系列.通过调洪演算,求得水库可能的坝前最高水位.把所求的最高水位系列与坝高进行比较,判断柘林水库可能存在的防洪风险率,并对计算结果进行分析.     

渔洞水库的洪灾风险分析

结合渔洞水库的实际情况,提出了一种新模型,时段洪量相依洪水模拟模型,并用它模拟出１０ ０００ 个洪水过程,然后取不同的防洪限制水位对模拟出的１０ ０００ 个洪水过程进行调洪计算,通过统计计算后得到相应于防洪限制水位,且满足大坝安全的下游农田洪灾风险率     

大坝防洪安全的风险分析

综合考虑水文、水力不确定性因素及调洪起始水位、调洪规则可选择性等对大坝防洪安全的影响 ,采用随机模拟方法计算大坝防洪安全综合风险率。应用一阶季节性自回归模型对入库洪水进行模拟 ,应用三角分布和正态分布描述水力不确定性对泄洪能力的影响 ,给定调洪起始水位和调洪规则 ,经过水库调洪演算 ,得到水库最高调洪水位随机分布和洪水漫顶风险率。实例结果表明 :水文因素是水库防洪风险的主要影响因素 ,水力因素、调洪规则、起调水位对水库泄洪风险有一定作用     

梯级大坝溃决洪水渐进增强机制数值模拟

采用一维浅水动力学模型进行梯级大坝溃决洪水的模拟.首先通过水槽实验对模型进行检验,然后将其应用于系列梯级大坝溃决洪水工况的数值模拟.系统考虑了坝高和坝间距对梯级大坝溃决洪水的影响.计算结果表明梯级大坝溃决洪水与单个坝溃决洪水相比,峰值水位显著增加或到达下游断面时间显著提前或两者都有,即显示梯级大坝溃决洪水渐进增强机制.坝高和坝间距会改变溃坝洪水的流量(水位)峰值或传播时间,但不会改变梯级大坝溃决洪水渐进增强机制.研究结果为流域防洪管理和梯级大坝防洪设计提供了理论依据.     

水库防洪错峰调度风险分析方法及应用

水库防洪错峰调度是一种利用下游区间洪水预报信息的防洪预报调度方式,能有效减小水库防洪库容,提高洪水资源利用率,但受区间洪水预报、水库下泄洪水传播时间、调度滞时等不确定因素的影响,水库下游防洪风险的可能性将增加。综合考虑多个不确定因子,采用蒙特卡洛法、风险标准法等,提出了基于错峰调度规则的拟定、风险的定义、风险因子的识别与量化、风险率计算、方案决策过程的水库防洪错峰调度风险分析的流程与方法,并将上述方法应用于海河流域的密云水库。研究结果表明:通过采用提出的防洪错峰调度方案,密云水库能抬高汛限水位2.0 m,减小防洪库容3.09亿m3;而承担的水库防洪错峰调度风险率仅为11%;延长错峰时间能显著降低防洪错峰调度的风险。     

基于预报调度下的汛限水位随机分析与风险评估

对防洪调度过程各主要相关参数进行了随机误差识别,结合洪水预报对起始水位、入库洪水、泄流等主要参数的随机性进行分析,应用一次二阶矩法和相应的理论分布函数描述事件的随机分布,对应某一汛限水位的调洪过程不再是一确定过程,而是具有随机分布特性,反映了实际防洪调度中各随机因素的影响作用.并对汛限水位进行了风险评估,主要分析了相应调洪最高库水位的超标风险率,建立风险评价标准.在满足防洪安全的前提下合理地调整汛限水位,以充分利用洪水资源.     

现役大坝泄洪能力风险率的MC分析

在水工水力学模型研究成果基础上,采用MC法对现役大坝泄洪能力风险率做进一步探讨,研究表明:(1)水力的不确定性对大坝防洪安全确实存在影响,但风险值较小;(2)国内绝大多数大中型现役坝的水力风险几近为0,设计偏于保守.由此可见,确定基于风险分析的大坝防洪安全标准和设计洪水标准,并据此来确定大坝坝顶高程,是非常必要的.     

基于两阶段风险分析的水库群汛期运行水位动态控制模型

水库(群)实时调度能结合有效的水文预报信息对水库在实时运行层面权衡防洪与兴利效益具有指导意义。然而,水文预报信息的利用面临着不可规避的不确定性问题,故水库(群)实时调度运行需要考虑风险控制方法的研究。针对耦合水文预报的水库群汛期运行水位动态控制问题,提出了可考虑各水库不同预见期长度、不同预报精度的两阶段风险率计算方法,并将其应用于构建水库群汛期运行水位动态控制模型。首先,两阶段风险率思想是将未来调度时段按预见期节点分为预见期以内和预见期以外两个阶段,预见期以内考虑径流预报不确定性带来的风险,采用集合预报思想统计多组预报径流情景在预见期以内的失事概率,预见期以外考虑因预见期末水位过高难于应对后续洪水的潜在风险,根据历史设计洪水的调洪演算试算风险率。其次,基于所提出的两阶段风险率方法构建以发电量最大为目标函数的水库群汛期运行水位动态控制模型。研究结果表明：提出的两阶段风险率计算方法可兼顾考虑实时调度阶段由径流不确定性引起的预见期以内、预见期以外的潜在风险;基于两阶段风险分析构建的水库群优化调度模型,可求解得出的水库群系统库容动态最优决策过程,且该优化调度模型可在不增加汛期防洪风险的基础上提高水库群系统的发电效益,即2010年汉江流域五库系统在夏汛期可提高总发电量2.30亿kWh。     

基于最大熵原理的施工导流随机模糊风险分析

土石不过水围堰漫顶失事具有随机性和模糊性,严重影响水电工程及下游的安全,对其风险进行研究有重要意义。基于模糊事件概率理论,构建了施工导流系统随机模糊风险分析数学模型。探讨利用实测洪水序列推求堰前年最高水位序列的计算方法。然后,提出引入最大熵原理和变分法推导堰前最高水位的概率分布。最后,以某航电枢纽工程为例,结果表明,所建模型是有效的,最大熵分布与水位样本拟合良好,不仅能够得到围堰挡水风险的解析表达,而且合理的评估了围堰漫顶失事风险,为施工导流标准的制定和导流系统的安全评估提供了更多有价值的信息。     

基于实测洪水系列和最小熵方法的施工导流风险

基于实测年最不利施工洪水过程,考虑导流建筑物泄流能力的随机性,构建堰前年最高水位随机模拟计算模型,提出以堰前年最高水位的概率分布计算施工导流风险的方法.同时,应用最小信息熵准则判别年最高堰前水位样本最优的概率分布类型,克服了假设检验有时会接受多种概率分布类型的不足.最后,通过工程实例比较分析随机模拟方法的计算结果,验证了该方法的可行性和有效性,为施工导流风险分析提供了新的途径.     

大坝防洪安全风险评估框架及其应用

研究和探讨大坝防洪安全的风险评估方法,建立大坝防洪安全风险评估的框架.在广义的风险定义的基础上,提出一种新的风险定量表示法PML(一定置信水平下的可能最大损失),并分别基于期望损失和基于PML推导出两个风险定量估算公式.并给出根据所建立的两个风险定量估算公式计算防洪安全风险的具体方法.介绍可接受风险水平,提出其作为安全评价的判定依据所应注意的问题.以某水库为例,应用建立的框架分析和评估水库的防洪风险,并得出一些有价值的结论.     

基于多模型和稳定性评价的引汉济渭工程受水区水量配置研究

对引汉济渭工程关中受水区22个供水单元划分了4类供水对象,在考虑经济社会发展和生态保护的基础上,设置了2030规划水平年水量配置的6个方案;分别建立了水量平衡模型、需水模型、供水保障率模型、供需平衡模型、多因子综合模型、融合赋权的水资源可持续发展战略模型等6种模型,进行水量配置研究;并在水量配置方案结果的基础上,引入破产理论中的资源配置稳定性指标和改进的评价跨流域水资源配置冲突解决稳定性指标,对方案进行稳定性评价。结果表明,考虑供需平衡的方案4的水量配置结果较其他方案的结果更为稳定。研究成果可为关中地区经济、社会的可持续发展和生态环境的良性循环提供科学依据,同时发展了水资源配置的理论和方法。     

陕西省亭口水库建设对环境的影响及对策

通过对亭口水库建设产生的对水文情势、生态环境、水环境的影响进行分析的基础上,提出生态水量、生态环境长期监测、水源地保护等对策.运用52 a水文资料分析典型年情况下生态水量满足程度.研究结果表明:枯水年和特枯年来水条件下,工程运行后黑河亭口断面枯水年和特枯年下泄水量不能满足生态需求.多年平均情况下,建库后亭口断面来水量减少30.9%,枯水年对河流水量影响相对较大.采用Vollenweider负荷模型预测库区运行期发生富营养化的可能性较小,仅在局部区域存在富营养化风险.分析表明,亭口水库建设在采取严格的环境保护措施后对环境的影响程度可以接受.     

机器学习在河流流量参数估计中的应用

针对经典水位流量关系模型在刻画河流动态变化特性时存在的局限性,提出采用局部加权回归算法估计河流流量;为了提高参数估计精度,提出一种聚类局部加权回归方法。首先对训练样本进行聚类,然后使用k-最近邻方法将新的水位样本划分进最恰当的聚类中,最后估计河流日流量。该方法在估计过程中,避免了不相关信息的干扰,从而提高了日流量数据估计的效率和精度。利用某水文站的实测数据对方法进行测试,仿真结果表明该方法估计精度较高,为水位流量关系模型参数估计提供了新的有效方法。     

Theories and calculation methods for regional objective ET (evapotranspiration): Applications

The regional objective ET (evapotranspiration) is defined as the quantity of water that could be consumed in a particular region. It varies with the water conditions and economic development stages in the region. It is also constrained by the requirement of benign environment cycle. At the same time, it must meet the demands of sustainable economic growth and the construction of harmony society. Objective ET based water resources distribution will replace the conventional method, which emphasizes the balance between the water demand and the water supply. It puts focus on the reasonable water consumption instead of the forecasted water demand, which is usually greater than the actual one. In this paper, we calculated the objective ET of 2010 year level in Tianjin by an analysis-integration-assessment method. Objective ET can be classified into two parts: controllable ET and uncontrollable ET. Controllable ET includes the ET from irrigation land and the ET from resident land, among which the former can be calculated with soil moisture model and evapotranspiration model, while the latter can be calculated by water use ration and water consumption rate. The uncontrollable ET can be calculated with the distributed hydrological model and the remote sensing monitoring model. The two models can be mutually calibrated. In this paper, eight schemes are put forward based on different portfolios of water resources. The objective ET of each scheme was calculated and the results were assessed and analyzed. Finally, an optimal scheme was recommended. Supported by National Basic Research Program of China (973 Project) (Grant No. 2006CB403401) and the National Science Fundation of China (Grant No. 50721006)     

河北省广平县浅层地下水水位控制指标研究

为建立广平县浅层地下水水量水位控制指标体系,首先分析了广平县浅层地下水水位变化特征,运用多元回归分析法确定了浅层地下水水位的主要影响因素为开采量,其次为降水量,井灌回归补给量和渠灌田间入渗补给量对浅层地下水水位无显著影响,进而运用多元线性回归分析法及ArcGIS软件中的反距离加权法（IDW）得到2030年不同水文年各代表性监测井、各乡镇地下水位埋深下限控制指标,最终建立了浅层地下水水量水位控制指标体系,结果表明：至2030年,广平县所有乡镇均变为地下水水位基本稳定区或水位上升区,2030年丰平枯不同水文年整个广平县浅层地下水位埋深下限控制指标在31.69~34.66 m。     

动态VaR估计模型及实证

为了准确描述金融收益率序列的波动率聚集,异方差、厚尾等特性,研究我国证券市场的时变风险,本文利用极值理论和GARCH模型在处理金融数据上的优点,构造了基于GARCH-EVT的条件VaR模型,并对沪市综合指数收益率进行实证研究,结果表明,上海股市存在ARCH效应,收益率序列具有较强的自相关性;以GARCH模型为基础的条件极值方法比GARCH-正态和GARCH-t模型更好地消除了厚尾性对估计结果的影响,能更准确地捕捉风险的时变特性.     

人民胜利渠灌区多水源优化调配研究

针对人民胜利渠灌区水资源优化调配中存在的问题,为实现引黄水、地下水、有效降雨等水源的综合利用效益最大,建立了灌区缺水量最小和作物产量最大的人民胜利渠灌区多水源多目标优化模型,采用引力搜索算法求解模型,得出了不同水平年多水源在灌区不同用水部门及作物不同生育阶段的优化调配方案.     

葛洲坝三江下引航道通航水深分析及治理措施初步研究

对葛洲坝建坝前后宜昌站的水文泥沙资料以及宜昌河段的河床演变进行了分析,结合三江水位、地形及不稳定流等因素,对三江下引航道枯水期航深进行了分析研究,针对三江下引航道枯水期航深不足的问题,提出了初步的整治方案．