水库通用简易洪水预报方案及应用研究

水库洪水预报的及时与精度直接影响到防洪调度决策和效益.为解决台州地区目前水库洪水预报方案不足的问题,根据防洪调度决策过程中不同阶段所关注的重点不同,提出将水库洪水预报分为前期洪水预测和实时洪水预报两个阶段,并通过将新安江模型计算加以简化,以适应当前中小型水库技术力量薄弱的现状,提高洪水预报方案的通用性和实用性.实际应用中显示该预报方案简单实用、效果较好.     

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。     

柴河水库防洪预报调度规划方式

对柴河水库雨、水情况自动测报系统运行状况进行了分析,对洪水资料、设计洪水、可能最大降雨进行了复核。然后依据库水位和累积净雨作判据,通过调节各种设计频率洪水过程,确定柴河水库防洪预报调度规划方式及其规则。     

设计洪水不确定性下的水库防洪风险调度

水库防洪调度中,设计洪水的推求对于水库防洪安全至关重要,而在其实际的推求过程中存在着诸多不确定性因素影响。本文针对设计洪水洪峰、洪量以及洪水过程线多重不确定性,提出了一种水库防洪风险调度模型并进行求解,探求设计洪水不确定性下的水库防洪调度过程。应用Copula函数建立洪峰与最大三日洪量的联合分布模型,采用蒙特卡洛重抽样方法,获取一系列峰量联合设计值;针对传统设计洪水过程线选择的单一性问题,对水库实测洪水过程进行了分类,并对不同类型的洪水过程线进行随机模拟,生成多维不确定性下的设计洪水过程;引入经济学指标条件风险值CVaR(Conditional Value at Risk)来衡量水库防洪调度过程中超过调洪最高洪水位的风险,建立了考虑CVaR的水库防洪调度模型,通过不同的风险系数取值获得不同的水库防洪调度过程。以安康水库洪水过程为例,二次重现期标准下百年一遇设计洪水联合设计值存在着较大的不确定性;采用K-means聚类法把洪水过程分成了三类,并应用蒙特卡洛法对不同类型洪水过程进行随机模拟,获取了考虑不确定性的大量水库设计洪水过程,推求了安康水库不同风险系数下水库防洪调度规则。本文所建立的考虑设计洪水不确定性的水库防洪风险调度模型可为不确定性条件下水库调度规则的制定提供指导。     

从“93704洪水”看柘林水库的防洪效益

１９９３年７月，修河流域发生了一场大洪水。通过科学的调度，充分发挥了拓林水库的作用，确保了下游的安全。本文利用当时的实测水文资料，进行了河道洪水演进计算，考虑了溃堤对水位的影响；分析了没有拓林水库时“９３７０４洪水”可能产生的淹没损失，从而得出水库的防洪效益。结果表明，拓林水库调节“９３７０４洪水”的效益十分显著，减少淹没损失２．２亿元。     

陆浑水库防洪实时调度研究

根据实时调度的基本概念、实现方式 ,针对河南陆浑水库实际情况使用实时预报调度方法对水库各种情况下的洪水过程进行了调度研究 ,并与水库常规调度进行了对比 .通过运行可以看出实时调度方式在水库调度中的实用性 .同时 ,使用实时调度方法可以使调度者的调度经验与调度规则很好地结合起来 ,提高调度方案的合理性 ,增大水库防洪及综合效益 .     

基于Web的水库洪水预报调度系统设计与开发

在分析基于Web水库洪水预报调度系统结构体系的基础上,提出系统开发策略、关键技术、实现的途径和方法.利用现代洪水预报调度技术和分布式网络编程技术,成功开发了基于Web的水库洪水预报调度系统.该系统技术先进、实用可靠、界面友好,提供了分布式计算平台,实现了在Internet环境下进行水库洪水预报调度.     

实时预报调度下确定水库汛限水位上限值的研究(英文)

提出了实时预报调度下,综合考虑洪峰预报误差、峰现时间预报误差和下泄能力误差综合影响下的风险约束法,和实时预蓄预泄法相结合的双约束法,得出根据风险约束法推导出的防洪限制水位,作为防洪限制水位的下限值确定的主要依据之一,并将此水位作为实时预蓄水预泄水法有效预泄期末的水位,来确定防洪限制水位的上限值.并运用到罗湾水利枢纽的根据历史水文资料随机虚拟的实时预报校核洪水和1983年的实时预报洪水.结果表明,从防洪风险的角度来分析,完全可以将防洪限制水位的上限值提高到369.82m,水库防洪都是安全的.     

基于投影寻踪的洪水分类和识别方法研究

洪水分类在洪水预报、水库调度过程以及流域洪水的管理中有着重要的作用.首先通过投影寻踪方法建立长江下游南京站历史洪水分类模型,通过遗传算法来求解,然后利用投影寻踪识别对现有洪水进行类型归属识别.实例计算证明,这种分类方法在洪水分类中有重要作用.通过分类识别,在进一步的实时洪水预报中提高了预报的确定性和准确度,减少盲目性,对防洪减灾具有重要的意义.     

新疆大型水利工程拦蓄洪尾的可行性分析与风险控制

随着社会经济建设飞速发展,大型水利枢纽工程其巨大作用越来越突出,将水力资源转化为社会经济建设的强大动力,充分发挥水利工程功能最大限度的利用水利资源,着眼从控制洪水向管理洪水转变的治水新思路,从预报调度角度对水库拦蓄洪尾调度措施进行探讨研究,以求在满足库区防护对象防洪要求和不增加下游防洪负担的前提下,利用非工程性的调度措施缓解水库蓄水与下游灌溉之间的矛盾,充分发挥水库综合效益。     

双联互流型水库洪水预报方案的抗误差研究

漳河水库由观音寺水库和鸡公尖水库通过半天然明槽相互连通组成,两库特性悬殊,彼此交互流注,因受明槽输水、库水位观测、动库容计算误差等的复杂影响,以往多次建立的洪水预报方案均未达到可供应用的水平.在分析双联互流型水库入库洪水误差产生特点的基础上,首先建立观音寺水库入库洪水预报方案,进而以总库入库洪水为依据确定鸡公尖水库预报方案及漳河水库的预报方案.在产汇流模型基础上,进一步应用自适应实时校正技术,使漳河水库洪水预报方案的平均确定性系数、洪峰合格率和峰现时间合格率分别达91.09%、100%和90.91%;观音寺水库洪水预报方案则分别达90.63%、100%和100%,建立了达到甲等水平的漳河水库洪水预报应用方案.     

水库洪水预报模型分析与设计

为了建立一套完备的洪水预报模型并应用于实际水库的洪水预报工作,以莱西产芝水库为例,应用水库的实际测量数据,建立了水库洪水预报模型和预报系统,并对模型进行了计算机模拟。仿真结果表明,产芝水库各个时间点的预测数值与实际数值的绝对误差和相对误差都很小,其中一组洪水预测数据平均绝对误差为0．13％,平均相对误差为1．44％。说明所提出的模型准确性和精度较高,具有实际应用的价值。     

最大熵原理的洪水预报误差分布规律推求——以三峡水库为例

洪水预报已成为提高水库洪水资源利用效率的必要手段,然而由于水文系统不确定性因素的存在,洪水预报误差不可避免.洪水预报误差极大影响水库预报调度成败,并且针对具体水库洪水预报误差通常会偏离正态分布,对洪水预报误差分布规律进行推求意义重大.当前,作为推求洪水预报误差分布规律的有力方法——最大熵原理正在广泛使用,但是对洪水预报误差分布规律推求问题本身和最大熵原理方法的认识仍存在局限.对洪水预报误差分布规律推求问题本质及最大熵原理适用理由做了进一步说明,三峡水库汛期洪水预报相对误差分布规律推求的实例研究表明,最大熵原理在其应用中是可行且有效的,值得进一步推广应用.     

水库防洪预报调度中动库容问题研究

分析了水库动库容的计算及水库动库容对防洪预报调度的影响．用数值计算方法推导了时段水位变化ΔＨ的计算公式,提出的公式可初步计算水库动库容对调洪计算结果的影响度．为进一步提高防洪调度决策的正确性,提供了计算依据     

考虑入库洪水不确定性的三峡水库汛限水位动态控制域研究

汛限水位动态控制域是水库实施汛限水位动态控制的基础与关键.考虑影响防洪调度风险的最重要风险源,即入库洪水预报误差及洪水过程线形状的不确定性,提出风险约束条件及其量化分析方法.将入库洪水不确定性、风险分析与汛限水位动态控制域的确定过程有机结合起来,利用预泄能力约束法和Monte-Carlo模拟方法推求三峡水库汛限水位动态控制域.在不增加防洪风险的前提下,三峡水库实施汛限水位动态控制可有效地提高中小洪水资源的利用效率,利用1～3 d的洪水预报信息,三峡水库汛期可增发电量6.99×108～14.45×108kW·h.研究方法对其他水库实施汛限水位动态控制也有借鉴意义.     

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。     

基于贝叶斯方法的实时洪水校正模型

简述了实时洪水校正方法的研究进展,提出并建立了基于贝叶斯方法的实时洪水校正模型. 该模型用先验分布考虑水文资料的不确定性,用似然函数描述模型结构和参数的不确定性,将两者综合得到预报流量的后验分布. 选用江西省白云山水库的雨洪资料对模型进行探讨与检验,采用可变遗忘因子最小二乘递推算法估计先验分布和似然函数的参数,以后验分布密度函数的均值作为结果发布. 结果表明该法不仅可显著的提高洪水预报精度,还给出预报区间估计值,实现了预报与决策的有机耦合.     

广东地区旁侧连接水库的小流域洪涝流量计算

为获得广东地区旁侧连接水库的小流域设计洪水流量和排涝流量,分别采用小流域整体法和24 h暴雨洪量法进行了计算.计算结果表明:广东地区旁侧连接水库的小流域水库集雨面积不超过10 km2,当水库防洪标准与流域设计洪水标准相当或低于时,可采用小流域整体法及广东省综合单位线法计算设计洪水;24 h暴雨洪量法与平均排除法相比,可直接采用设计洪水结果进行排涝流量计算,计算结果相差很小,偏安全,方法简便.因此,采用的两种计算方法在一定条件下可以用于旁侧连接水库的小流域洪涝计算.