水电站水库汛期洪水退水段优化调度研究

有防洪任务的水电站水库,洪水退水段的调度对发电非常重要,退水段调度好坏直接影响水库全年兴利效益。以北方某水电站水库为例,在预测退水段径流过程的条件下,建立了退水段发电量最大模型,并利用遗传算法对该模型进行求解。遗传算法与常规调度结果的对比结果表明,前者能获得更优的调度结果。该方法对指导水电站水库汛期洪水退水段的调度,有较强的实用价值。     

清流河流域场次洪水的退水特征及过程模拟

分析场次洪水的退水过程对水利工程的运行调度及水文预报方案的制定具有实际的应用价值。根据清流河流域102场暴雨洪水资料,系统分析了流域的退水过程特征,并采用指数型退水模型对退水过程进行了模拟。结果表明:清流河流域退水流量大小与场次暴雨洪水历时、洪峰大小等因素有关,起退流量介于12~303 m3/s;不同场次的退水系数介于0.01~0.0435之间,长历时暴雨洪水的退水系数相对较小;指数型退水模型能够较好地模拟退水过程。     

桓仁水库退水阶段优化调度研究

流域的退水预报对洪水退水期的水库调度至关重要,直接影响着水库调度效益的发挥。桓仁水库预报模型的7日退水预见期的合格率QR=100%;确定性系数DC=0.88。退水预报精度等级接近甲级,达到可利用水平。现以桓仁水库为例,针对综合退水曲线退水段,建立了退水段发电量最大模型,并利用遗传算法对该模型进行求解,最后通过对优化调度结果进行分析,说明了该算法的有效性和优越性,对水库水电站汛期退水段的调度有一定的指导意义。     

喀斯特地区流域洪水退水过程分析——以贵州省黄洲河流域为例

为研究喀斯特地区流域洪水退水的过程特性,以贵州省黄洲河流域为研究对象,对流域径流进行基流分割,运用指数型退水模型公式对退水过程进行模拟.结果表明:①黄洲河流域洪水过程的总流量变化与基流变化呈现正相关,退水过程受降雨时长、流量大小以及流域岩性特征等因素的影响.②地表径流退水速率大于地下径流退水速率,流域内大量的岩溶孔隙和...     

西北江三角洲场次洪水的退水过程模拟

以珠江流域北江的三水水文站、海丰村水文站,西江的马口水文站3个站点5个洪水场次的水位数据为例,使用不同模型对其退水过程进行模拟分析,结果发现,对于海丰村水文站,可以用多项式模拟其退水过程,三水(二)、马口水文站,可以用正弦曲线模拟其退水过程.退水曲线最优拟合模型可以在洪水退水预报中应用.     

模糊数学在陆水水库退水预报中的应用

对洪水的退水过程进行预报,对合理利用洪水资源具有重要意义。影响洪水退水过程的因素很多,为了做好洪水退水预报,需要对各影响因子进行分类研究。以陆水水库为例,在进行影响因子聚类分析时,联合采用了模糊等价关系聚类法与模糊软划分求聚类中心法,较好地利用了两者的优势。将基于影响因子聚类分析基础上建立的陆水水库洪水退水预报方案应用到实际工作中,取得了较好的效果,退水过程的预报值与实际发生值较为接近,合格率较高。     

黄河卫宁段河南溃堤洪水风险及沟渠倒灌影响

黄河卫宁段河南溃堤洪水灾害风险较大,引排水沟渠倒灌危害较为严重,威胁沿岸交通、通信、水利工程等基础设施以及人民群众生命财产安全,为加强洪灾预防与应对措施建设,基于一、二维水动力学数值模拟方法及沟渠倒灌影响评估方法,采用非结构化网格与内边界处理技术合理优化了复杂边界与线状地物阻挡水效果,建立了考虑排水沟渠倒灌影响的溃堤风险分析精细化仿真模型,并将其应用于黄河卫宁段河南保护区溃堤洪水演进模拟,并评估了引排水沟渠倒灌影响。结果表明:所建模型能较精确地模拟卫宁段河南保护区遭遇100 a一遇洪水堤防溃决造成的淹没风险,当卫宁段河南保护区遭遇100 a一遇洪水在泉眼山处溃堤时,跃进渠、七星渠和张裕沟将不发生倒灌退水现象,南河子沟将发生倒灌退水现象,南河子沟倒灌长度为3 910 m。     

台儿庄泵站工程基坑支护边坡稳定研究

南水北调东线第一期工程台儿庄泵站工程在基坑开挖过程中形成了高边坡，为了给台儿庄泵站工程汛期安全度汛提供科学指导，有必要对台儿庄泵站工程深基坑边坡的现状稳定性及在汛期高洪水情况下深基坑边坡在洪水退水时和退水后的稳定性进行深入地研究，经研究深基坑边坡是稳定的。图2幅，表4个。     

考虑水位分级和退水段独立的感潮河段双向波水位演算

感潮河段水流受多种因素影响,呈现出复杂的周期性,具有不恒定往复流动的特征,且河道地形资料难以获得.考虑充分利用已有水位实测资料,采用以洪潮分离为出发点的双向波方法建立感潮河段水位演算模型,介绍该模型基本方法以及在有支流和区间入流汇入等不同情况下的改进方法.根据飞云江感潮河段的具体特点,利用新安江模型计算区间流量过程,针对不同级别的洪水进行水位分级和退水段独立模拟,证明该模型在感潮河段水位演算中具有良好的可靠性和适用性.     

流域退水公式的研讨

随着洪水资源的开发利用,流域退水越来越引起人们的关注,如何做好不同阶段的退水预报,是对雨洪资源进行合理调度,促进雨洪资源可持续利用的关键.分析了常用的线性退水公式在使用中的不足,提出了一种比较简单,且使用方便的流域退水公式,经部分流域的退水资料验证,效果较好.     

洪泽湖以上流域洪水预报研究

为了给洪泽湖及整个淮河下游地区的防汛抗旱决策提供技术支持,基于API模型和三水源新安江模型,采用各区分单元、入湖分单元分区间的方法,考虑水利工程以及大洪水期蓄滞洪区的应用情况,进行降雨径流预报与洪水过程研究。选取洪泽湖以上2000-2018年实测数据,对蚌埠控制区、蚌埠以下淮北控制区、蚌埠以下淮南控制区进行场次洪水模拟;基于水量平衡法,以反推入湖流量作为实测入流,各区采用马斯京根法预报洪水,构建入湖洪水预报方案。结果表明:各区两种模型模拟效果比较接近,均取得较好的预报精度,且对于流域内大洪水的模拟效果更理想。在涨洪段,分单元分区间的API模型和新安江模型在大洪水期均能有效的预报入湖洪水,模拟精度相当;在退水段且预报时段较长时,分单元分区间的新安江模型模拟精度高于API模型,并且模拟的洪水过程与反推入流过程更接近。     

二维坡面雨洪水动力模型研究

由降雨产生的坡面洪水运动过程复杂,其可靠模拟仍有待深入。该文建立了基于浅水方程的二维坡面雨洪动力过程模拟的动力波模型,选用单坡、三阶坡面和复杂起伏多变坡面的雨洪运动为数值算例,进行了数值检验并与忽略惯性项的扩散波模型进行了对比分析。结果表明:动力波模型可以较好地模拟洪水过程,在峰现时间,洪峰水位的捕捉和退水过程等方面都表现出优良的特性;而且动力波模型在复杂坡面雨洪过程计算的适应性方面表现更佳。而扩散波模型在计算精度和稳定性方面都相对要差。虽然扩散波模型在单坡面算例中的计算精度也较高,但因受忽略惯性项的影响,退水过程有明显偏离。     

水库洪水期风险调度方法

根据风险调度原理,本文提出了水库洪水期风险调度方法。首先,根据洪水期调度过程,将洪水期划分为三个阶段;其次,针对涨水段和退水段,建立了以获得效益为主的洪水调度方法。该方法适用调节性能较差的水库,且易于操作,适应性强,获得的超额效益显著。     

航电枢纽中小洪水的利用方法研究

利用防洪库容拦蓄洪水尾是水库洪水资源化的重要措施。以低调节性能的航电枢纽为研究对象,提出中小洪水资源化方法。依据实时洪水预报过程,采用一维水力学模型,计算实时动态水面线,以库区淹没控制水面线为约束,确定淹没控制断面及坝址断面水位上限值,根据洪水退水规律确定关闸时机。以赣江某航电枢纽为背景开展实例研究,取得了较好的经济效益。     

探讨一种多时段流域降雨径流实时作业预报方法

应用流域降雨径流单位线法的离散卷积原理,利用实时雨洪信息分析当次洪水单位线的峰前段和峰后一个时段节点的纵标值.单位线其余退水纵标值经外延后构成当次洪水单位线,再用以预报该次洪水的流量过程和最大洪峰流量.该法具有充分利用实时雨洪信息的优点,解决了作业预报过程中单位线选择的任意性这一水文预报的老大难问题.     

黑龙江同抚堤溃堤洪水淹没及退水过程分析

2013年8月23日黑龙江干流同抚大堤东段同江市八岔乡下游出现溃口,致使48个村庄3 200多人被迫转移。8月31日,应国家防办要求,中国水科院派专家组采用自主开发的二维水动力学模型对淹没区洪水淹没和退水过程进行了应急分析研究,结果显示为淹没区尽早退水及村屯回迁计划的制订等应急决策提供了有效的参考依据。     

海河“23·7”流域性特大洪水启用蓄滞洪区洪水淹没全过程卫星遥感监测分析

受2305号台风“杜苏芮”减弱低压环流和冷空气共同影响,2023年7月28日起,海河流域普降大到暴雨,局地特大暴雨,导致发生海河“23·7”流域性特大洪水。本次流域性特大洪水过程海河流域共启用了8个蓄滞洪区,基于多时相光学和雷达遥感数据,开展了启用蓄滞洪区洪水淹没全过程遥感监测分析,获取8个蓄滞洪区“启用—淹没—最大淹没—退水—全部退水”不同过程下的淹没水体范围和面积,为动态掌握蓄滞洪区淹没情况、全面了解蓄滞洪区内洪水演进过程及开展洪水演进模拟分析和水工程调度提供了真实可靠的科学数据支撑。     

考虑下渗的河道与蓄滞洪区洪水演进过程模拟

基于霍顿(Horton)下渗和有限体积法,建立了考虑动态下渗的一二维耦合水动力学模型,并选择海河流域漳卫河系与大名泛区联合防洪体系作为典型应用区域,利用典型场次洪水对河道模型进行了率定和验证,同时探讨了下渗对于河道行洪、蓄滞洪区分洪以及洪水演进过程的影响。结果表明:考虑动态下渗的河道模型具有较高模拟精度,3场典型洪水洪峰误差都在10%以内;河道下渗会明显推迟蓄滞洪区的启用时间,并减小分洪流量和洪水总量;蓄滞洪区下渗对分洪过程影响较小,但会加快蓄滞洪区的退水速度。     

宁夏灌区退水对黄河封河期防凌调度的影响

对1991—2008年宁夏灌区引、退水规律,以及冬灌退水对宁蒙河段防凌调度的影响进行了分析。结果表明:宁夏灌区退水过程滞后于引水过程,但变化与引水趋势相似,集中在5—8月和11月份,这两个时段退水量占年总退水量的94%,灌区退水与降水量、地下水位和蒸发量相关。对冬灌退水规律分析发现,退水对黄河宁蒙河段持续流凌10~15d的凌情影响不大,但对11月上中旬强冷空气降温造成流凌后迅速封河的凌情威胁较大。     

溃口宽度和倒灌、退水对防洪保护区洪水演进的影响

考虑沟渠倒灌、退水对防洪保护区溃堤洪水演进的影响,采用有限体积法建立了防洪保护区的二维洪水演进模型,分别采用二阶TVD格式和二阶Runge-Kutta方法对计算区域的空间离散和时间离散求解,定量分析了溃口宽度和沟渠倒灌、退水对防洪保护区洪水演进及淹没范围的影响,并用水面线平铺得到的淹没线对模型计算淹没范围进行了验证。研究表明:溃口宽度每增加50m,区内蓄洪量相差8%左右,溃口越宽,水位上涨越高,但最大水深随时间的变化不明显,淹没范围的变化率较小,最大淹没范围相差约1.8%;沟渠退水和支流倒灌的作用非常明显,最大蓄洪量和最大淹没范围相差60%以上。与溃口宽度增大相比,沟渠倒灌、退水会造成更大的淹没损失。