丹凤县资峪沟防洪工程洪水分析

为确保丹凤县资峪沟防洪工程建设顺利进行,结合资峪沟流域基本情况及该流域暴雨洪水特性,采用《商洛地区实用水文手册》提供的推理公式法、汇水面积相关法、综合参数法及鱼岭水库计算成果比拟法对工程处的设计洪水进行分析计算。经比选,推理公式法求得的设计洪水值最为科学,并采用《陕西省中小河流域设计暴雨洪水图集》进行了验证,提出防洪工程店子村、何家店村段10年一遇洪峰流量分别为282 m~3/s、93 m~3/s,宽坪村段20年一遇洪峰流量为206 m~3/s。供防洪工程建设进行参考。     

阳曲县杨兴河治理工程设计洪水参数确定

为了确定杨兴河设计洪水参数,采用3种方法分别计算了汇流计算结果,从安全、科学等多个方面考虑采用流域模型法计算结果作为汇流成果,P=2%条件下,设计洪峰流量为377.5m~3/s。考虑到流域内水库的影响,考虑水库线形调蓄作用的影响下,河道治理工程P=2%设计洪峰流量为317.1m~3/s。     

谈黄河的防洪问题

正黄河中游暴雨频繁、强度大、历时短,洪水具有洪峰高、历时短、陡涨陡落的特点。目前黄河流域建成水利工程总库容达900亿m~3,有效库容超过450亿m~3,形成了比较完整的防洪工程体系,但是洪水问题不可能彻底解决。1843年黄河花园口站洪峰流量达到33 000m~3/s,目前花园口过流能力最大为22 000m~3/s,黄河下游最窄处过流能力只有11 000m~3/s。所以未来下游城市群发展、滩区治     

镇安县县河云镇水库坝址处洪水分析

县河为山区性河流,无水文监测资料,通过分析县河基本概况和径流,以汇入的乾佑河干流上的柞水水文站和青泥湾水文站为参证站,采用汇水面积相关法、综合参数法、推理公式法和水文比拟法分别对两站洪水进行分析探讨,经过对计算成果比较,提出采用推理公式法计算的成果值作为云镇水库坝址处洪水值,即20年一遇洪水为350 m~3/s,50年一遇洪水为490 m~3/s,500年一遇洪水为830 m~3/s,为云镇水库设计提供依据,可供秦岭山区河道洪水分析借鉴。     

南沟门水库洛川县城应急供水工程设计洪水分析

南沟门水库洛川县城应急供水工程位于洛川县西南方向交口河镇附近,水源地为南沟门水库,工程输水管线多次穿越仙姑河流域,该流域内无实测水文资料,洪水难以推求。采取推理公式法、综合参数法以及洪峰流量汇流面积相关法对仙姑河流域设计洪水进行计算。对计算成进行合理性分析,得出推理公式法计算成果较合理,即50年一遇洪峰流量835 m~3/s,20年一遇洪峰流量627 m~3/s,10年一遇洪峰流量461 m~3/s。可为工程设计提供技术依据。     

高要水文站设计年径流计算研究

以高要水文站历史年径流序列为基础来进行设计年径流计算。在充分论证年径流序列保持一致性的基础上,以皮尔逊Ⅲ型曲线为分布线型,以离差绝对值和最小为适线准则,分别采用了矩法、概率权重矩法、线性矩法、遗传算法、模拟退火算法、蚁群算法、粒子群算法、结合矩法的最大熵原理、结合线性矩法的最大熵原理等参数估计方法,对分布函数的均值、变差系数、偏态系数等参数进行了估计。结果表明,全部9种参数估计方法均表现较好,尤其以概率权重矩法、线性矩法、结合矩法的最大熵原理等表现最佳,经过对比,最终选取结合矩法的最大熵原理为参数估计方法。计算得出,高要水文断面在20%、10%、5%、2%、1%频率下的设计年径流量分别为8 004.69 m~3/s、8 668.16 m~3/s、9 238.63 m~3/s、9 905.44 m~3/s和10 364.72 m~3/s。研究成果可为流域未来水利工程规划设计和水资源管理等工作提供科学指导。     

府谷县张三沟水库除险加固洪水分析

张三沟水库为"三无"水库,坝址附近无洪水实测资料和历史调查洪水资料,大坝病险严重,为了做好水库除险加固工作,文章分析了水库概况和流域暴雨洪水特性,采用经验公式法、综合参数法、推理公式法和水文比拟法(参证站新庙水文站)四种方法对水库除险加固的设计洪水进行分析计算。经探讨,提出水库除险加固设计洪峰采用推理公式法计算成果,即200年一遇洪水情况下洪峰流量为300 m~3/s,20年一遇洪水情况下洪峰流量为165 m~3/s,可供工程设计施工进行参借鉴。     

莫勒切河洪水分析

莫勒切河无实测长系列洪水资料,根据莫勒切河流域规划,需进行洪水分析。以相邻流域的且末水文站、尼雅水文站及努努买买提兰杆水文站为参证站,采用统计参数地区综合分析法、地区综合经验公式法进行洪水分析,提出选用地区综合经验公式法计算成果,10年一遇洪水为375 m~3/s、20年一遇洪水为477 m~3/s,可为工程建设提供依据。     

黄河下游洪水频率分析研究

为避免历史调查洪水误差较大对设计洪水计算的影响和我国过于保守的分析思路导致设计洪水值普遍偏大而影响黄河下游防洪体系合理运行的现状,利用黄河下游花园口站百年实测洪峰流量还原资料,通过洪水频率分析和调洪计算对花园口站在小浪底等水库运用前后的设计洪水频率及洪水过程进行研究,并结合洪峰流量相关图确定了黄河下游各站的设计洪峰流量。结果表明:花园口站天然状态和考虑小浪底等水库运用的100 a一遇设计洪峰流量分别为22 949、12 948 m~3/s,黄河下游夹河滩、高村、孙口站在小浪底等水库运用后100 a一遇设计洪峰流量分别为11 730、11 050、10 100 m~3/s;花园口站天然状态和考虑小浪底等水库运用的1 000 a一遇设计洪峰流量分别为32 301、20 865 m~3/s,小浪底等水库运用后相应的夹河滩、高村、孙口站1 000 a一遇设计洪峰流量分别为19 125、17 100、15 350 m~3/s。对比其他学者的成果和目前采用的设计洪水标准,所得结果较小,现有堤防设防标准自然相应提高,表明黄河下游防洪安全客观上存在一定余地,为解放北金堤滞洪区与明显减小东平湖滞洪区的分洪概率和分洪量提供了良好条件,有利于采用"两道防线"与生态治理、因滩施治相结合的"三滩分治"模式治理黄河,进而使黄河下游成为造福两岸人民的幸福河。     

基于Copula 函数的非一致性洪水峰量联合分析

传统的洪水单变量频率分布形式不能反映在变化环境下洪水序列的真实分布情况,且不适合构建洪水多变量联合分布进行洪水特征的多变量联合分析。以大清河南支沙河上游王快水库入库年洪峰序列和年最大6日洪量序列为基本数据,基于各序列变异点诊断结果,运用混合分布法确定各序列的理论分布,并以此为边缘分布,采用Copula函数法构建其二维联合分布,对两变量重现期及特定条件下的洪峰和洪量条件频率进行了分析,计算了两变量联合分布设计值。结果表明,非一致性洪水单变量重现期介于二维联合重现期与二维同现重现期之间;当峰量具有较高相关性时,发生超过某一频率洪峰设计值的洪峰,会有较大可能发生超过同频率洪量设计值的洪量。基于两变量联合分布得到的洪峰、洪量设计值比单变量同频率法得到的设计值偏大,从工程设计角度偏于安全,对防洪控制是有利的。     

Incorporation of Cost-Benefit Analysis Considering Epistemic Uncertainty for Calculating the Optimal Design Flood

Design flood via flood frequency analysis provides basic information for designing hydraulic structures. Quantification of uncertainty in flood frequency analysis has become an important issue during the past three decades. However, few studies have considered practical procedures for selecting a single design flood in the uncertainty range. Cost-benefit analysis can be incorporated to select a single design flood by calculating the optimal value in the total expected cost function. In particular, in this study, the relationship between conventional flood frequency analysis and cost-benefit analysis is addressed. Additionally, the parameter uncertainty is quantified by the Metropolis-Hastings algorithm to find the optimal design floods considering parameter uncertainty. The annual maximum (AM) series and partial duration (PD) series were used to identify the effect of various types of data. The optimal design floods obtained by the cost-benefit analysis considering parameter uncertainty were systematically larger than the design flood obtained by the conventional flood frequency analysis. Regarding the types of data, the generalized Pareto distribution (GPD) had the largest values in all return periods, while the Gumbel distribution had the smallest values in all cases.

     

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。     

考虑暴雨中心的子流域划分在洪水预报中的应用

为研究降雨分布不均对水库近坝区洪水预报精度的影响,以五强溪近坝区流域为研究区域,选取 2014—2020 年 20 场历史洪水资料,采用反距离权重法绘制流域暴雨中心图,并据此进行子流域划分,其中,13 场 洪水用于模型率定,7 场洪水用于模型验证。选取 2021 年 4 场洪水进行检验,对比分析仅依据自然子流域划分和 考虑暴雨中心的洪水预报结果。结果表明：两种子流域划分方法在其最优参数下的洪水模拟精度相似,考虑暴雨 中心划分的洪水模拟确定性系数均值为 0.83,略高于仅依据自然子流域划分洪水模拟确定性系数,4 场洪峰误差 均在 10％以内,洪量误差均在 20％以内,达到了甲级精度标准,说明考虑暴雨中心对子流域进行划分是合理的。     

太湖流域典型洪水的降水和水位要素解析

为加深对流域洪水运动规律的认识,开展了太湖流域2020年洪水与2016年、1999年和1991年3场历史洪水的对比分析,全面剖析了4场流域性洪水对应的降水、水位要素的异同。结果表明：在降水时程分布上,1991年、1999年和2016年致洪降水过程比较集中但存在间歇期,而2020年致洪降水可视为一次连续降水过程,累积雨量大但时程分布较均匀;在降水空间分布上,1991年与2016年洪水期降水为“北部型”降水,北部水利分区致洪雨量明显高于其他分区,1999年为“南部型”降水,南部水利分区致洪雨量明显高于其他分区,而2020年则为“全流域型”降水,各水利分区致洪降水差异相对较小。受降水过程影响,1991年、1999年和2016年洪水期太湖水位上涨过程中存在一定回落或平稳期,但2020年洪水期太湖水位表现为持续性上涨过程。2020年洪水期南部浙西区代表站最高水位明显超过了1991年和2016年,但北部湖西区和武澄锡虞区水位情势不及1991年、1999年和2016年严峻。总体上,2020年太湖流域洪水规模与强度低于1999年等年份,其灾害损失也较小,但对流域及区域设计暴雨、洪水计算和洪水调度仍具有...     

汛期洪水水沙组合对潼关河床冲淤的影响

汛期潼关河床冲刷主要发生在洪水期，平水期微淤或处于冲淤相对均衡状态。洪水水沙组合情况是决定潼关河床是否发生冲刷的基本条件，河床边界条件对洪水冲刷产生影响。1974年以来，使河床发生冲刷的洪峰占69％，潼关高程升降值一般小于0.30m，使潼关高程下降0.5m以上的主要是流量大于5000m^3/s的各级含沙量洪峰，使潼关高程上升0.5m以上的，以流量小于5000m^3/s，含沙量大于200kg/m^3的洪峰居多。近期潼关洪峰少，流量小，含沙量高，导致洪水期潼关高程下降值比前期偏小50％左右，是河床逐年淤积升高的主要原因。     

维持黄河下游主槽平滩流量4000m3／s所需水量

基于黄河下游历史实测资料,分析了流量、水量、含沙量和来沙量等主要因素与主槽形态的响应关系,通过对未来入黄泥沙形势、黄河下游洪水形势、黄河下游不同量级洪水的挟沙能力、不同量级及历时的洪水塑槽机理分析,阐述了小浪底水库运用后进入黄河下游的泥沙将主要在洪水期下泄的特点,以及未来下游来沙量8亿~9亿t情况下,黄河下游主槽不萎缩所需洪水条件,即维持下游主槽过流能力4000m3/s左右,对应的塑槽水量应维持在60亿~70亿m3。     

Regionalized Design Rainfall Estimation: an Appraisal of Inundation Mapping for Flood Management Under Data-Scarce Situations

Availability of regionalized design rainfall is crucial for flood modeling, particularly over the regions with sparse raingauge networks. This study proposes a new comprehensive framework for generating regionalized design rainfall time series for data-poor catchments involving non-linear and non-parametric optimization approaches. A large set of parametric and non-parametric families of distribution were considered for multivariate rainfall frequency analysis using at-site station data, while a unique design temporal pattern over the region was derived by quantifying the flood causing potential of design hyetographs. The regionalized design rainfall time series was used as one of the inputs to a two-dimensional (2D) flood model. The accuracy and performance of the derived regionalized design rainfall for flood inundation modeling were evaluated by comparing with those derived from different spatial interpolation methods. There was a high consensus of the former with those of widely used kriging and spline interpolation methods. A severely flood-prone and data-poor (no raingauge available within study area) large coastal catchment lying along the coast of the Bay of Bengal, India, was chosen for a demonstration of the proposed framework. The study showed that the framework can be used for extreme events arising due to floods, even under changing climatic scenarios. It further invokes the necessity for incorporating the proposed framework into various commercially and freely available flood models along with other existing interpolation techniques to support improved flood management.     

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。     

江口水电站设计洪水分析研究

在分析芙蓉江流暴雨的洪水特性的基础上，采用多种方法插补展延了洪水资源系列，并充分利用历史洪水调查资料，使设计洪水分析计算采用的资料具有一定的代表性，可靠性，其中坝堤百年一遇设计洪水洪峰流量为12000m^3/s,72h洪量为10.2亿m^3，对江口水电站设计洪水成果，通过与上下游，干支流各站的设计洪水参数及与长江流域的部分大中型水利水电工程设计水成果比较，进行了合理性分析。     

基于降雨时空变化的山洪预警临界雨量

为提高山洪灾害预警精度,以彭坊小流域为例,基于概率分布等控制条件生成随机雨型,探究不同前期影响雨量下随机雨型对山洪预警临界雨量的影响,进一步分析降雨空间分布对山洪预警临界雨量的影响。结果表明：在雨峰位置偏后、雨峰峰值较大的雨型集下,临界雨量波动较大,有较高的不确定性;雨型对临界雨量的影响小于前期影响雨量对临界雨量的影响,在前期土壤较干燥时,雨峰位置系数较小,临界雨量值相对较大,雨型峰值倍比较大时,临界雨量值相对较小,更容易致灾;在降雨空间分布上,当降雨集中在下游时,临界雨量值最小,越容易达到警戒流量,但降雨空间分布对临界雨量的影响小于前期影响雨量的影响,且这种影响会随前期影响雨量的增加而不断减小。