百色水利枢纽洪水预报方案研究

百色水利枢纽位于珠江流域西江水系最大支流郁江干流右江的上游河段，库区中小型水电站众多，对百色水利枢纽入库洪水预报影响较大。通过对流域的下垫面条件进行分析，设置了合理的预报断面，选用新安江模型进行洪水预报，采用马斯京根法进行河道演算，通过调洪演算模型模拟水电站调节对洪水预报过程的影响，并配置了实时校正模型对预报流量进行校正。根据各断面的水雨情资料，采用粒子群算法对预报模型参数进行了率定，分析了各预报断面的合格率及影响洪水预报精度的原因。     

河道洪水的简捷预测法

及时准确地预报该区域内河道某指定区段的洪水流量及发生时间,对合理实施该区域的防洪预案、落实抗洪抢险具体措施、组织调度人员及物资具有重要意义。由于目前在河道洪水预报中普遍采用的马斯京根流量演算法及加里宁-米尔加科夫洪水演进法,均存在参数率定的局限性及对应支流的河道分段处理问题。文章依据河道上下游洪水涨、落比率关系,建立了含有预测河段上游干、支流水文站实测合成流量变化率的预测模型,该模型不受其他水文参数的率定精度影响,可直接由当次洪水上游各站的观测资料计算下游站的预测洪水流量,并且模型的表达形式简单直观、便于实际应用。利用该模型完成了嫩江干流齐齐哈尔水文站1988、1989及2013年3场次的洪水流量预测,经与实测成果比较,预测精度等级达到甲级,具有较好的预测精度。     

河道洪水流量预测方法研究

及时准确地预报某区域内河道指定区段洪水流量及发生时间,对合理实施该区域的防洪预案、落实抗洪抢险措施、组织调度人员及防汛物资具有重要意义。目前河道洪水预报普遍采用马斯京根流量演算法及加里宁—米尔加科夫洪水演进法,两种方法的参数率定存在局限性,对应支流的河道分段处理也存在问题。本文依据最小二乘法,建立含有预测河段上游干流、支流水文站（或水位站）流量或水位预测模型,该模型不受其他水文参数的率定精度影响,直接利用以往洪水及当次洪水上游、下游站的观测资料建立回归预测模型,并通过递推方式完成当次洪水预测,表达形式简单直观、便于实际应用。利用该模型完成了嫩江干流齐齐哈尔水文站2013年洪水流量预测,经与实测成果比较,洪峰流量最大拟合误差小于5.2%,具有较好的计算精度。     

基于XAJ-DCH模型的五强溪库区洪水预报研究

由于沅水水系五强溪水库流域面积大，流量控制站少，且洪水进入库区后，洪水波的传播方式变化较大，因此五强溪水库近坝区的洪水预报难度大。为提高五强溪库区洪水预报精度，采用XAJ-DCH模型(Xin′anjiang Digital Channel Model)对近坝区2016～2020年间13场洪水进行模拟，模型河道汇流分别采用了非线性水库法和马斯京根法，根据两种汇流方法的特点制定了两种不同的洪水预报方案。模拟结果表明：XAJ-DCH模型中两种河道演算方法均表现良好且简单实用，13场洪水的确定性系数基本位于0.7以上。非线性水库方法相比于马斯京根法考虑了河段断面情况以及水力特性，能够体现洪水运动的时空变化，且只需要率定河道糙率，其他参数如河道坡降、河宽以及河段长均可根据数字高程模型进行估计；马斯京根法需要率定4个河道参数，但马斯京根法模拟结果相比于非线性水库方法稍好。研究成果可为科学有效开展库区洪水预报、提高预报精度提供参考。     

HEC⁃HMS模型在黄河中游大理河流域适用性研究

水文预报对流域防洪减灾、水资源利用与管理具有重要意义。为探究HEC-HMS分布式水文模型在黄河中游地区的适用性,以大理河流域为研究区,根据流域DEM、土地利用和土壤等数据,基于GIS技术划分流域单元、提取流域信息,采用SCS曲线法、Snyder单位线法、退水曲线法和马斯京根法进行流域产汇流计算和河道洪水演进模拟。选取流域内13场实测雨洪资料,进行模型参数率定和验证。结果表明:13场洪水的洪峰流量模拟误差均小于20%、峰现时刻误差均小于3 h;率定期8场洪水模拟合格率为87.5%,平均Nash系数为0.816;验证期5场洪水模拟合格率为80.0%,平均Nash系数为0.710,预报精度达到乙级,模型可以应用于大理河流域洪水模拟。     

多单元集总式的河道流量演算模型

为解决因上游来水组合多样及计算环节复杂而导致的洪水预报精度差和效率低问题,大河控制站的洪水预报可采用先分单元汇流演算再进行成果合成的方式;用上游干、支流水文站实测流量过程作为单元输入项,便于参数分析和预报因子获取。利用马斯京根法分段连续演算模拟河道汇流,实现模型程序化;根据河道水力特性确定计算时段长及单元河段长,以提高洪水错峰计算精度,由实测洪水资料分析适配汇流参数曲线,增强模型的实用性。结果表明,基于马斯京根法的多单元集总式流量演算模型适合湿润地区河道洪水演算预报。     

马斯京根分段演算与水箱模型组合在区间洪水过程预报中的应用

介绍了马斯京根流量演算方法和水箱模型,提出了将马斯京根分段分步流量演算方法与水箱模型相结合进行区间洪水预报的方法,并将该方法应用于渭河林家村站、汉江安康水库站的洪水预报的研究中,实践证明该方法合理可行,可以推广应用到其它的区间洪水预报中。     

淮河鲁台子以上流域洪水预报模型研究

本文以淮河鲁台子以上流域为例,采用分布式概念性水文模型,对王家坝以上流域及阜阳、蒋家集、横排头淮干支流进行降雨径流与洪水过程研究,同时进行参数率定。采用马斯京根法、马斯京根水位模拟法和扩散波非线性水位法,对淮河干流王家坝至鲁台子区间具有行蓄洪区流域洪水进行预报。预报模型在2007年的大洪水预报调度中得到了检验,取得了较高的精度。     

融冰洪水演进的马斯京根模型

为解决参数率定过程复杂的问题,将河段内的融冰产生的流量视为河段下断面出流的一部分,构建出适用于文开河融冰时期洪水演进的马斯京根模型,并将优化算法应用到模型参数率定的过程中。以黄河宁蒙河段为例,采用试错法、非线性规划法和智能算法中的遗传算法这3种方法对所构建的模型参数进行率定。模拟结果表明:3种方法所模拟的出流过程线均合格;整体上,非线性规划法模拟的精度最高,其洪水的确定性系数D_c为0.980,过程平均相对误差RE为4.840%;而试错法模拟的洪峰流量更为准确,且冰期模拟精度高于无冰期。本研究为融冰洪水演进的模拟提供了一种新方法。     

水箱模型在三峡入库洪水预报模型研制中的应用

介绍了应用水箱模型建立三峡入库洪水实时连续预报模型的方法。按照河段流量传播时间将入库站(寸滩)以上干、支流划分为若干子河段,各子河段按照计算时段长分成若干单元河段,各单元河段区间降雨径流预报采用水箱模型,河道流量演算采用连续马斯京根法。对河系洪水预报模型的检验表明,预报精度在85%以上,能够满足实时洪水预报的要求。     

百色水利枢纽水文分析

百色水利枢纽径流调节要用径流代表段进行计算；保坝洪水分析中，进行了左、右江历史洪水调查，并对历史洪水重现期重点分析；副坝保坝洪水还采用了多种方法分析估算可能洪水；针对百色水利枢纽是一座以防洪为主的综合利用工程，重点分析了防洪洪水的地区组成，为分析百色水库的防洪作用和防洪库容的确定提供可靠依据。     

基于马斯京根法的嫩江江桥-大赉段洪水演算

针对嫩江江桥-大赉河段洪水演进不平衡问题,首先分析了1998年前后江桥和大赉两个水文站的径流变化规律;然后引入河道洪水演进损失系数,建立了基于分段马斯京根方法的江桥-大赉河段的洪水演算模型;最后利用1998年后洪水资料,采用粒子群优化算法率定了河道洪水演进参数和洪水演进损失系数,并分析了参数和损失系数的合理性。结果表明,由于受1998年大洪水的冲刷以及河道两岸冲毁的影响,嫩江江桥-大赉段河道洪水传播速度加快,同时在演进过程中洪水向河道外满溢,导致上下游水量不平衡。     

百色水利枢纽工程规划中的几个重点问题

在百色水利枢纽工程规划中，在确定防洪库容时，对右江南宁站以上流域分5个单元进行11场灾害性洪水的地区组成分析，根据设计洪水地区组成得到的几十场洪水过程，经调度计算，采用16．4亿m3作为百色水库的设计防洪库容;关于防洪高水位，通过经济指标计算，综合考虑移民迁安因素，推荐防洪高水位228m方案，汛期限制水位为214m；关于电站装机规模，经过经济论证比较、电力电量平衡分析以及电站下游不稳定流影响分析，选用装机容量为54万kW；关于水库运行方式，利用54年实测水文资料进行兴利与防洪结合的长系列连续操作，绘制出水库运行调度图.     

基于HBV模型的高寒区径流模拟研究

高寒区产汇流规律复杂,且水文实测资料稀缺,给流域径流分析带来诸多挑战。以宗通卡坝址以上流域为研究对象,采用传统的水文比拟法,依据干流上下游水文站资料,推求坝址1960~2009年月径流系列。同时基于全球气象数据产品,考虑融雪径流的影响,构建了适用于该流域的HBV半分布式水文模型,模拟坝址1960~2009年月径流系列。通过对比两种方法的径流成果,分析其异同,认为HBV模型可用于高寒区径流模拟。     

HEC-HMS水文模型在大渡河流域的应用研究

HEC-HMS模型是一个具有半物理机制的半分布式降雨径流模拟模型,在洪水分析和洪水预报中具有广泛的应用。以大渡河流域上游为例,结合流域实测水文气象资料,构建了流域的HEC-HMS模型,基于Morris筛选法确定了模型敏感性参数为CN、初损、滞时以及峰值系数。通过大渡河上游的7场洪水过程对该模型进行了率定验证,结果表明纳什效率系数均在0. 72~0. 88之间,洪峰流量相对误差均小于14. 4%。分析表明该模型在大渡河流域洪水模拟中有较好的适用性。     

中小河流“预测—预警—预报”模式探讨——以郁江支流镇龙江镇龙水文站为例

分析了郁江支流镇龙江镇龙水文站"2015.10"暴雨洪水过程,总结了这次洪水"预测—预警—预报"服务模式的经验,探讨了该模式在镇龙站这次洪水预报应用中存在的问题,并提出预测方面需要强化气象知识的学习及应用,预警方面需要滚动分析预测,及时发布预警,预报方面需要对中小河流尽快建立降雨~水位(涨幅)预估方案并掌握三角形入流等传统方法的建议。     

2016年7月长江区域性洪水重现期分析

受超强厄尔尼诺事件影响,2016年6～7月西太平洋副热带高压偏强偏西,导致长江梅雨期降雨异常偏多、暴雨频发,中下游地区发生了3场区域性大洪水。通过干支流控制性水文站和水利工程的观测资料,还原出天然来水量过程,统计了洪峰流量和不同时段洪量,结合现有历史洪水资料和工程设计成果,分析了2016年洪水特征和重现期。分析结果表明,宜昌以下干流河段均出现超警戒水位,洪水重现期在5～10 a之间;清江、资水、水阳江、鄂东北诸支流等发生特大洪水,水位、流量超过历史最高纪录,重现期为100～200 a一遇;修水、饶河等发生一般洪水,重现期在20 a一遇以下。