改进的TOMODEL模型在门楼水库洪水预报中的应用

烟台市门楼水库流域内大量中小型水库改变了流域原始的产汇流机制,增加了水文预报的难度。对此,在改进的TOMODEL流域模型的基础上,结合流域前期降雨、蒸发及小水库群空间分布、兴利库容、集水面积等资料,考虑小型水库对流域产汇流的影响,拟定洪水预报方案。应用结果表明,小水库群对门楼水库流域径流的拦蓄作用明显;改进后的TOMODEL模型有效提高了门楼水库洪水预报精度,为该水库的防洪调度提供了依据和技术支撑。     

水库中期运行随机最优化

本文利用机遇约束规划方法对单一综合利用水库的中期运行(以月为计算期,以日为时段)建立了机遇约束非线性规划模型。求解模型可得最优的运行策略,实时运行时由日初水库蓄水量和面临日预报入流量决定本日的弃水流量和发电流量。本文通过实例计算验证了模型的可行性,并分析了水库下游防洪标准与水库发电效益的矛盾关系。     

水库防洪调度规则的参数优化研究

针对水库运用常规防洪调度进行洪水调度时,因对规则的合理性描述不足而限制了其应用的问题,根据水库不同防洪对象的精细程度要求,结合预见期内水库预报最大洪水和实时水位,拟定分级防洪预报调度规则,建立带有惩罚机制的防洪调度规则参数优化模型,并提出改进遗传算法求解该模型,即通过混沌算法、混沌变异操作与适应度差值进化改善初始种群质量、提高算法局部与全局搜索能力,实现参数控制的防洪预报调度规则。实例应用表明,综合改进遗传算法较其他遗传算法优化性能有一定提高,防洪预报调度优化规则的调度结果优于常规调度规则,为防洪调度规则的合理应用提供了一种有效方法。     

洪水调度关键期提高碧流河水库防洪能力的方法

基于预报信息的可利用性分析,研究了洪水调度关键期利用可回充水量进行预泄以降低设计汛限水位的方法,该方法利用降雨与退水预报信息计算回充水量,依据回充水量预泄,合理地设计降低设计汛限水位。碧流河水库2012年50年一遇洪水调度过程表明,应用该方法洪水调度关键期设计汛限水位降低0.39m,调洪最高水位降低0.24m,最大泄量减少了190m3/s;同时调洪末水位仍能达到主汛期末允许控制水位68.8m,既提高了该水库防洪能力,又保证了后期兴利效益,亦为其他水库防洪调度提供了借鉴。     

水电站水库预报发电调度的模糊风险分析

针对径流预报误差给水电站水库发电调度带来的风险,在采用组合模型对月径流进行预报和优化调度计算的基础上,构建了水电站水库预报发电调度的模糊风险分析模型框架,并在对入库径流进行随机模拟的条件下设计了模糊风险分析模型的求解流程。三峡水电站水库的实例应用表明,预报误差在5、10月对发电调度的影响较大,且水电站在枯水期的发电模糊风险比汛期高。     

松涛水库入库洪水预报流溪河模型研究

为准确、可靠地预报松涛水库入库洪水,基于流域降雨量和下垫面物理特性,探讨了分布式水文模型流溪河模型在松涛水库入库洪水预报中的适用性。结果表明,流溪河模型在松涛水库流域对场次洪水有较好的模拟效果,34场洪水模拟的确定性系数均值达0.869,洪峰误差均值为0.1。以洪峰流量的20%作为许可误差,松涛水库预报方案合格率为79%,预报方案精度达到乙级,说明该模型可应用于松涛水库入库洪水预报。研究成果可为松涛水库防洪调度提供技术支持。     

POA算法在水库水沙联合调度中的应用研究

为使水库保持最佳的发电效益,同时又能最大限度地保留有效库容,利用多目标规划方法构建了水沙联合调度多目标规划模型,模型由水库优化调度模型及泥沙冲淤计算模型两部分组成,通过水位参数的传递实现子模型的结合,并利用改进逐步优化算法对模型进行求解。以三峡电站的实际数据为例进行了计算,结果表明模型得到的数据合理、计算速度快,为研究水库泥沙问题提供了重要依据。     

基于小波-ANFIS的水库月径流预报模型

根据径流变化特性,提出一种基于小波-ANFIS的水库月径流组合预报模型.利用Mallat算法对月径流序列进行多尺度分解,得到对应尺度下的低频信号和高频信号,分别对这两种信号建立了ANFIS模型进行预报,将各模型预报结果叠加作为原径流的预报值.该模型用于淮河支流沙河上游年月径流变化幅度较大的昭平台水库月径流预报中,结果表明所建模型能够较好地预报原始信号的趋势,预报精度比单一ANFIS 预报模型有较大改善,但仍有待提高.对导致这一现象的主要原因进行了分析,并对模型的改进提出了合理化建议.     

考虑人类活动影响的改进新安江模型水文预报

为定量描述小水库和小塘坝等人造水利工程对流域产汇流过程的影响,以白山流域为例,引入自由虚拟水库的概念,建立了改进的三水源新安江模型,并应用于八场洪水的预报模拟,对原始和改进的新安江模型的模拟结果进行对比分析。结果表明,小水库和小塘坝对洪峰流量具有滞后作用,改进的新安江模型对白山流域产汇流的模拟较原始三水源新安江模型效果好。     

基于多源数据融合的碧流河水库库区地形更新方法及应用

水库库区水下地形复杂,且伴随着冲刷淤积作用,运行数十年后水库库底地形变化较大,已有的地形资料难以真实地反映库底地形,成为水库管理的难点。在研究碧流河水库多源地形数据构建技术的基础上,对水库现有的声呐探测、历史测量图、人工点测量等多种来源数据进行有效融合,实现了水库库底地形的更新重建。结果表明,经该方法更新后的结果能够更准确地反映实际的库区地形,进而重新推求了碧流河水库的水位—库容关系曲线,分析了碧流河水库的淤积量与淤积分布情况。实例表明该方法能够较好地为水库防洪与环境治理提供技术支撑。     

水库设计洪水过程线修匀方法及应用

为科学合理地推求水库设计洪水过程线,基于水库汇流模型,采用修匀同频率放大典型洪水得到的不光滑或不连续设计洪水过程线的方法,并以推求碧流河水库设计洪水过程线为例进行验证。结果表明,该方法得到的设计洪水过程线无需修匀,保持了典型洪水模式,符合流域洪水形成规律。     

三门峡水库桃汛期优化调度研究

叙述了为万家寨水库调节,开展利用并优化桃汛洪水过程冲刷降低潼关高程试验及控制三门峡水库非汛期最高水位不超过318 m运用等,改变三门峡水库桃汛期来水过程和水库运用的边界条件,提出,加强水情分析、提高预报精度、优化水库实时调度等措施,可实现桃汛洪水入库前不弃水,洪水过程中少弃水,最大限度地提高水能利用率。     

尼尔基水库上游融雪径流模拟及预报

准确可靠预报融雪径流对寒区洪旱灾害的监测及水资源管理具有重要意义。根据尼尔基水库上游季节性融雪产流特点,结合蓄满产流理论,考虑寒冷地区冻土的不〖JP2〗透水、蓄水调节、蒸发抑制等作用及冻土融冻期水文特性,构建了耦合度-日融雪模型、径流系数法及新安江模型的分散式融雪径流预报模型,采用1979~〖JP〗1988年的水文气象资料对模型进行了率定,并根据2000~2003年相应资料验证了模型合理性。通过对5个不同时间尺度径流量的模拟与验证结果表明,模型具有较好精度,在研究区具有较强适用性,可为尼尔基水库春、夏两季入库径流预报提供参考。     

三峡水库下游水沙情势变化及影响因素分析

为定量评价三峡水库下游水沙情势变化并分析其影响因素,采用基尼系数分析了宜昌站1952～2016年径流量与输沙量年内分配均匀度,运用Mann-Kendall非参数检验、滑动T、累积距平法确定了水沙年内分配均匀度的变化趋势及其突变年份,进一步将水文要素划分为汛期(6～10月)与非汛期(11月～次年5月),并采用累计量斜率变...     

改进的VIKOR决策模型在大隆水库汛期水位动态控制中的应用

针对传统VIKOR法在权重确定方面的不足,提出了基于权重搜索技术的VIKOR决策模型,该模型通过改进云模型计算主观权重和critic法计算客观权重,以其作为可行域边界,利用权重搜索技术进行寻优,得到将主客观权重相耦合的综合权重,并输入VIKOR决策模型进行计算。大隆水库汛期运行水位动态控制方案决策结果表明,改进的VIKOR决策模型在权重确定时既考虑了专家主观经验又考虑了客观数据特点,结果兼具全面性和科学性。通过设置不同的决策机制系数可得到决策者处于不同心理下的方案排序结果,在解决了大隆水库汛末蓄水量不足问题的同时,验证了该模型的适用性和可行性。     

基于可变模糊识别模型及GIS相耦合的水库水质综合评价

针对水库水质时空分布特征复杂,常规水质监测难以准确掌握水库水质实际状态的问题,以大连市碧流河水库为例,在综合考虑水文、地形及水动力条件的基础上通过分区布设监测断面和监测点,获得了时空综合条件下的水质监测样本,利用可变模糊识别模型量化综合水质级别,结合GIS地统计学方法对评价结果进行可视化表达。结果表明,可变模糊识别模型与GIS结合的方法,不仅可合理地量化水体综合水质状态,还可直观地展示水质时空变化特征,建议对复杂地形边界的水库大水体进行时空综合监测,以掌握水质实际状态。     

水库水沙多目标联合优化调度研究

针对水库运行中蓄水与排沙的矛盾,兼顾水库防洪、发电、航运及长期利用的综合运用目标,利用多目标决策方法建立了水库水沙多目标联合优化调度模型,即汛期采用分级流量原则控制水位运行,制定分级流量与对应的运行水位,通过水库发电调度与泥沙冲淤计算的耦合,计算在约束条件下水库的发电量、泥沙淤积量及长期综合效益。将该模型应用于三峡水库综合运行研究中,汛期按分级流量原则控制水位运行50年。计算结果表明,与原设计水位运行方式相比,汛期分级流量运行的综合效益增加6.324%、发电量增加5559%、泥沙淤积量仅增加0.148%,可见水沙联合调度的汛期分级流量运行方式能充分发挥三峡水库的综合效益。