长潭水库除险加固工程建筑物安全后评价

长潭水库是台州市法定饮用水水源地,同时也担负着台州市中心城区的防洪保安重任,2002年至2005年水库实施了除险加固工程．通过水力复核对除险加固后对长潭水库大坝及发电洞、泄洪洞和溢洪道闸建筑物现场检查、监测资料分析、结构计算等,表明这些水工建筑物完全达到设计的安全标准,并在此基础上提出了安全建议．     

长潭水库防洪风险分析与决策

长潭水库流域在台汛期频遭台风或热带风暴影响,带来强降雨,形成较大的洪水。即便除险加固工程结束,水库所面临的防洪压力也非常大,并且矛盾主要集中在次洪调度决策过程中。从洪水资源化的角度出发,长潭水库的次洪调度方案应进行风险识别、评估、评价分析,然后根据防洪损益值及风险度进行洪水调度决策。     

水文模型组合预报应用研究

针对水文模型结构误差和目前各大中型水库流域的防洪风险分析与决策方式,在当前应用广泛的洪水实时预报系统基础上,融入模型加权法的思想,采用一种比较简单易行和实用的“模型组合预报”方案,可以一定程度上提高洪水预报结果的精度和稳定性,也符合防洪风险分析与决策的思想．并在长潭水库流域最近几年的防台风洪水预报中进行了实践应用,实际应用效果良好．     

水库洪水传播问题初步探讨

一、前言根据我国许多水库多年运行调度的实际资料和经验表明:洪水在进入水库库区后会发生变形,一般表现为洪峰增大,洪量集中;传播方式也由原来天然河道的洪水传播改变为水库库区的洪水传播。考虑到这两种洪水传播的方式、传播速度和时间的计算均有所不同,如何正确估计水库建成后对洪水传播时间的影响,迄今有不同的看法。为此本着毛主席关于实践认识再实践再认识的教导,我们先后对上犹江水库和松涛水库的实际观测资料进行了初步摸索。认为不仅在实际水库的防洪调度中应考虑到这一影响,而且在设计水库时也应注意到水库洪水变形的问题,以便正确、合理地拟定入库设计洪水及防洪调节计算,为确保大坝安全,合理的利用水利资源创造条件。     

考虑梯级水库库容补偿和设计洪水不确定性的汛限水位动态控制域研究

汛限水位动态控制本质上是风险调度的范畴,其最主要的风险源来自于入库洪水的不确定性。不仅包括由于预报误差带来的实时调度风险,还包括由于设计阶段对于设计洪水不确定性考虑不周而存在的潜在防洪风险。本文针对梯级水库,提出了一种考虑库容补偿和设计洪水不确性的汛限水位动态控制域求解新方法。通过分析梯级水库库容补偿调度原理,定义了水库极限汛限水位上限值,并给出了考虑设计洪水不确定性的防洪风险定量表达式。以Copula函数为工具建立上游和区间天然来水的联合概率密度函数,求出下游遭遇某一设计洪水时,上游可能出现的洪水范围,从而得到考虑梯级水库调蓄作用的不确定性设计洪水。通过反复迭代计算最终得到兼顾防洪风险与兴利效益的汛限水位动态控制域。将该方法运用在考虑潘口库容补偿作用的黄龙滩汛限水位动态控制域计算中,并与同频率法和典型年法比较,得到以下结论：1）所提方法能通过挖掘历史洪水信息,为模拟梯级水库设计洪水不确定性提供参考信息;2）相对于同频率法和典型年法,所提方法推求的汛限水位动态控制域更加的安全;3）黄龙滩水库汛期运行水位可以从[240,247]m变为[240,248.21]m。可使汛期来水较多的2000年和来水较少的1994年分别增加发电量0.13和0.11×10⁸ kW·h。所提方法能充分考虑梯级水库库容补偿和设计洪水的不确定性,能得到不增加防洪风险的水库汛限水位动态控制域。     

基于优化组合方案的梯级水库泄洪闸门数字化及其应用

水库防洪优化调度不仅能减少洪水灾害,而且还能实现洪水资源化,提高水库的运行效率。但是以往的流域梯级水库的联合防洪调度研究往往只计算水库泄洪流量过程,没有考虑泄洪闸门的具体操作情况。根据闸门运行要求,总结水电站的闸门启闭条件,并制定泄洪闸门数字化表格。闸门数字化表格用来解决闸门泄流的约束问题,数字化表格过程需要计算若干个子单元,每个单元为计算在给定的水位下,由特定的流量范围内的闸门组合组成,每个单元里面有多种不同类型的组合方式,每种组合方式下有多个代表性闸门组合。应用数字化表格可依据水电站的期望下泄流量,采用二分法搜寻闸门组合方案,选取闸门开度离差平方和最小和闸门开度变化个数最少作为目标函数,并对闸门下泄流量与多步骤逐步优化算法计算的流量间的误差进行修正,进行水电站泄流量实时分配,更快速准确地对闸门开度进行调整。结合某流域下游梯级水库洪水优化调度进行了实例计算,考虑闸门运行的防洪优化调度的下泄流量较原电站实际运行的下泄流量均匀,并且通过对相邻两时段闸门开度的比较和优化,减少了电站闸门开启次数,获得的优化调度闸门运行优于实际调度情况,结果表明泄洪闸门数字化表格方法正确。     

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。     

文峪河水库溃坝洪灾损失预测研究

利用GIS软件MapInfo对文峪河水库下游文水县的一些基础资料进行分析处理,利用内插法生成洪水淹没区等高线图和实体地形图等。利用损失率计算模型对淹没区内损失状况进行了预评估。结果表明,当文峪河水库遭受重现期为5000年一遇的洪水时,会发生漫顶溃坝,洪灾所造成的直接经济损失约为24.149亿元,间接经济损失约为4.347亿元。通过对水库溃坝洪水淹没损失的计算分析,可以让防洪决策人员及水库管理人员对发生水库溃坝洪水可能产生的后果做到心中有数,防止灾害发生。     

考虑洪水地区组成不确定性的水库下游防洪风险率计算

随着水库群的调节对下游洪水过程的影响越来越突出,科学评价下游控制点的防洪风险率对复核流域防洪标准、优化水库群防洪调度规则具有重要意义.传统计算方法对洪水地区组成不确定性考虑不足,影响了评价成果的可靠性.针对单库防洪系统,提出了计算水库下游防洪风险率的离散求和-均值一次二阶矩法,该方法不仅能考虑洪水地区组成的不确定性,还...     

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。     

东武仕水库防洪调度优化

根据东武仕水库上下游的设计洪水,结合水库的防洪标准和防洪调度原则,采用动态规划的方法,建立东武仕水库防洪调度模型,得出适合东武仕水库及其下游防护对象的防洪调度方案.     

红枫水库前期防洪限制水位论证研究

根据红枫水库的具体情况,依据1994年国家颁布的《防洪标准》(GB50201-94)和2000年中华人民共和国水利部颁布的《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),基于现有的工程条件和技术资料,从设计洪水推求、水库自身防洪调度和安全运行、蓄满率变化、电站发电效益分析等方面,科学合理地分析论证红枫水库汛期前期(5~7月)限制水位抬高的可行性和必要性。研究结果表明:按照水库的现行调洪原则,库水位从1236.8m起调,其相应调洪成果满足要求,且有一定的安全余度。从发电效益来看,最大年均增发电量为0.044亿kW.h,提高幅度为6.8%左右,其经济效益显著。     

考虑闸门实际运行的雅砻江下游梯级水库联合防洪优化调度

针对当前梯级水库防洪调度侧重以水库为基本单元的算法研究且较少考虑闸门实际运行的问题,提出了基于闸门运行调度规则和多步次逐步优化 (MSPOA) 算法的防洪调度模型。根据水库实际情况建立闸门数字化代表性组合策略,采用MSPOA优化计算各梯级水库的泄洪流量,应用二分法在组合策略中进行快速定位,通过二次计算确定各道闸门的准确开度进而实现泄洪流量的闸门分配。对两场典型洪水的优化结果显示,MSPOA计算时间较POA分别减小43.2%、64.0%,收敛速度更快,且能有效克服局部最优缺陷;配合组合策略进行闸门调度,满足了实际要求,提高了计算效率,具有很好的实用性和可操作性。     

考虑生态调度的水库多目标调度模型初步研究

针对水库运用过程中发电、防洪与生态之间的矛盾,建立了水库发电、防洪与生态调度子模型;然后以水库发电、防洪与生态调度为基本目标,应用多目标决策方法,建立了水库多目标联合调度模型;为减少水库多目标联合调度的工作量和难度,以子模型计算结果为基础,建立水库运行参数与目标之间的函数关系,将各目标有机地联系在一起,据此进行水库多目标联合调度.在此基础上,以滩坑水库为对象,进行多目标联合调度表明,模型能较好地反映各目标之间的相互关系和变化过程,具有工作量小、考虑问题全面的特点,是解决水库多目标调度问题的一种有效方法.     

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.     

水库群洪水补偿调度的通用模型研究

根据水库泄洪设施的特点和流域型水库群的系统结构 ,提出了一种通用型水库群洪水补偿调度模型 .该模型基于洪水补偿调度的思想 ,以保证防护控制点安全行洪、减小分洪损失为目标 ,通过调整水库群拦蓄与预泄水量的策略 ,实现了模型的近似求解算法 .实际生产应用表明 ,该模型实用可靠     

水库防洪调度问题探讨

阐明了水库防洪调度的基本任务,揭示了水库调洪过程涉及的若干基本问题,分析了防洪补偿调节及错峰调度方式的应用条件,提出拦蓄洪尾运用方式的风险分析方法,并探讨防洪优化调度与实时调度相联系的途径．     

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.     

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 .