水利工程耐久性和合理使用年限的探讨

由于存在混凝土裂缝、混凝土碳化、钢筋锈蚀、渗漏和溶蚀、冻融冻胀、剥蚀和气蚀、水质侵蚀和混凝土碱骨料反应等病害,我国水利工程的耐久性普遍不良,水工建筑物的使用年限不长,这不仅造成经济损失,而且严重浪费资源,引发社会问题.因此应该改善水利工程的耐久性,并且研究确定水利工程的合理使用年限.论述了水利工程水工建筑物的合理使用年限的定义及确定方法,同时说明应提出保证建筑物能够达到合理使用年限的耐久性措施.     

考虑非一致性条件的淮河干流洪水分析

环境的变化和不确定性导致水文序列表现出非平稳特征,基于一致性条件的洪水风险分析忽略了气候变化和人类活动等因素的影响,会低估洪水风险。研究采用GAMLSS模型作为边际分布模型,以降水作为协变量,对淮河干流部分重要水文站点的年最大1 d流量和年最大15 d洪量序列进行非一致性频率分析,探究非一致性条件下洪峰和洪量设计值的变化。结果表明：在大洪水年份,基于一致性条件的洪峰和洪量边际分布设计值低于非一致性条件下的设计值。运用Copula函数构建两种条件下洪峰和洪量的联合分布模型,分析50年一遇的峰量同现超过概率,发现在大洪水年采用一致性条件下的同现超过概率容易忽略峰高量大的洪水风险。     

基于Copula函数推求的管运洪水防洪标准探讨

探讨了2种洪水风险理念,论述了现行防洪标准的含义及年标准洪水频率曲线的推求方法,提出了基于年标准洪水频率曲线诊断管运洪水防洪标准的新方法。介绍了基于Copula函数推求管运洪水的方法,研究了其风险结构。以马边河马边站洪水为例推求管运洪水,结果表明:基于Copula函数推求管运洪水选取的样本序列不完全符合防洪规范要求,所得到的管运洪水对应标准高于现行防洪标准,增大了洪水风险,会加大涉水工程的规模。     

考虑历史洪水的武江超定量洪水频率分析

考虑历史洪水的超定量（Peak-over-Threshold,POT）洪水频率分析方法能使洪水信息的利用最大化,并有效提高洪水频率分析的合理性。本文以武江流域犁市（二）站为例,以泊松分布为超定量年发生次数分布,用广义Pareto（GP）分布拟合POT样本,线性矩法（L-M）估计不连续POT样本的分布参数,探讨了历史洪水在POT洪水频率分析中的应用。结果表明,武江选取门限值为1 079m3/s能兼顾分布稳定性和样本独立性;对连续POT 样本和不连续POT 样本的洪水频率分析对比得出,对历史洪水的考虑有效改善     

洪水分类的峰量棍合评价方法

基于洪峰流量和洪水总量之间的相关性及其在洪水分类评价指标中的首要性,以氓江紫坪铺 水文站1937一1990年的年最大洪峰流量和最大7d洪量系列为例,应用Copula函数方法构建了其洪 峰流量和洪水总量的联合分布模型并将其运用于洪水类型划分,最后对应用中可能涉及的问题进行了 讨论。峰量藕合评价方法是具有一定实用价值的一种洪水分类新方法。     

基于Copula函数的西北江洪水遭遇分析

分析西、北江洪水遭遇情况对于流域水库错峰调节及珠江三角洲地区防洪减灾具有重要意义。为此,采用Gamma分布和Von Mises分布分别对洪水量级和年最大洪水发生时间进行拟合,利用Copula函数构建西、北江洪水的联合分布,对西、北江洪水遭遇的可能性进行分析。结果表明：西、北江同时发生大洪水的概率非常小,当北江石角站分别发生5、10、20、50、100、200年一遇的洪水时,西江高要站发生同频率洪水的概率分别为0.345 0、0.200 3、0.108 5、0.046 6、0.023 7、0.012 0;两江洪水在6月上旬遭遇概率最大,随着两江洪水量级的增大,遭遇风险随之减小,两江洪水6月上旬遭遇5年一遇的概率为1.32×10^-3,遭遇200年一遇的概率仅为1.17×10^-6。     

长江和清江洪水遭遇风险分析

引入混合von Mises分布拟合了长江上游与清江年最大洪水发生时间的双峰特征,即夏汛和秋汛。随后应用Copula函数分别构造了两江年最大洪水发生时间及发生时间与其量级之间的联合分布,研究了最大洪水发生时间及发生量级遭遇的风险特征,计算得出两江洪水遭遇的两个峰值点7月15日和9月13日的风险率分别为0.02%和0.008%;并定量估算了7月15日两江洪峰流量达到荆江河段安全流量及最大防洪能力的遭遇风险,其最大风险率分别为6.0×10-5和5.8×10-6。最后,绘出了两江同频率洪水的日遭遇风险图和非同频率洪水在遭遇时间两个峰值点的风险图,可为三峡水库和隔河岩水库进行风险调度或补偿调度提供一定依据。     

长江和清江洪水遭遇风险分析

目前常用的洪水遭遇风险分析方法尚局限于简单的统计计算，无法对百年一遇或千年一遇等设计洪水的遭遇风险进行定量估算。本文引入混合von Mises分布拟合长江上游与清江年最大洪水发生时间的双峰特征（夏汛和秋汛），应用Copula函数分别构造了两江年最大洪水发生时间及年最大洪水发生时间与其量级之间的联合分布，分析研究了两江年最大洪水发生时间及发生量级遭遇的风险特征，并定量估算了汛期每日遭遇的风险率。     

水利水电工程洪水风险及保险体系的探讨

文章根据水库下游所呈现的水平防洪对象的状况,采用JC法进行洪水区域设计,通过获得最严重的故障边界点原理,对特定防洪标准条件下的最严重洪水面积分配进行计算,计算出设计风险,根据典型洪水过程获得洪水设计的部分原理,最后总结了建立符合国情的洪水保险体系。     

荷兰海岸工程及洪水风险研究

为了防洪安全和围海造田,荷兰修建了一些海岸工程。列举了海岸工程对三角洲地区的一些影响,并介绍了一项评估荷兰洪水风险的研究。     

基于Copula函数的洪水峰量联合设计方法研究

为明晰洪水峰量联合设计的特点,以岗南水库洪水为例,基于Gumbel Copula函数,分析了AND、OR、Kendall、生存Kendall 4种重现期的优缺点,采用极大似然法、同频率法、条件最可能组合法3种方法计算了联合设计值。结果表明: ①AND和OR重现期在危险域和安全域的识别上存在局限性;相对而言,Kendall重现期更合理,但其安全域是无界的,这与实际不符;生存Kendall重现期则界定了有界的安全域,使得重现期的概念在逻辑上更科学合理。② 3种设计值计算方法的差别不大,但从简单实用角度出发,推荐采用同频率法计算设计值。③不同重现期标准的设计值差别比较明显,基于OR重现期计算的设计值总是最大的,生存Kendall、Kendall重现期设计值次之,AND重现期设计值最小。④推荐采用生存Kendall重现期进行两变量洪水设计,因其有比较严谨的理论基础,且设计结果兼顾了安全性与经济性。⑤两变量联合设计值与单变量设计值的差异受变量间相关性的影响较大,且变量相关性越弱,差异越大。研究显示,基于生存Kendall重现期、采用同频率法计算设计值是目前较为科学合理的洪水峰量联合设计途径。     

基于Copula函数的锦河与连锦河洪水遭遇分析

以实测洪峰流量估算Copula函数参数,建立联合概率分布模型计算连锦河和锦河洪水遭遇的概率。首先,建立4种最常见的Copula函数,并用Q-Q图及优度评价准则评价拟合效果,选择效果最佳的Frank函数进行洪水遭遇分析。结果表明,锦河与连锦河同时发生同一量级的洪水概率很小,锦河与连锦河同时发生20年一遇洪水的概率不大于0.61%,锦河10年一遇的大洪水遭遇连锦河20年一遇的洪水的概率高达23.01%。最后运用MIKE11模型计算该工况下锦河与连锦河的洪水水面线,其洪水遭遇概率的研究与水面线的计算成果对该市防洪工程具有重大意义。     

基于 Copula 函数的飞来峡水库坝址洪水峰量联合分布研究

基于Copula函数分析了飞来峡水库坝址洪水洪峰和最大7 d洪量联合概率分布特征,获得如下结论：拟合优度检验指标表明4种Archimedean Copula 函数中Gumbel-Hougaard Copula函数拟合两者的联合概率分布效果较好;洪峰与最大7d洪量的联合重现期小于相应边缘分布的重现期,而同现重现期则大于相应边缘分布的重现期,以单变量计算推算的设计值实际上达不到所要求的设计标准;基于两变量联合分布得到的洪水频率分析计算结果更合理。     

考虑洪水过程不确定的施工导流风险计算

根据水利水电工程施工导流特点，建立了施工导流风险计算的数学模型，把施工导流风险定义为导流泄水建筑物的最大泄水流量超过其设计最大泄水能力的概率.在该模型中，可考虑到天然来(洪)水的洪峰流量、洪水总量和洪水过程线的不确定性.在此基础上，探讨了确定施工导流最大泄水流量概率密度函数的方法，并提出了用Mone-Carlo法计算施工导流风险的步骤和用简化近似法计算施工导流风险的公式     

对特大洪水测验方法使用的探讨

高洪水的流量测验是水文工作的重难点，以赤溪水文站为例，分析、介绍了对特大洪水流量测定的几种方法，对水文站应付特大洪水有一定的启示。     

水工钢闸门使用年限对其结构安全的影响分析

随着使用年限的逐渐延长,水工钢闸门会出现锈蚀、磨损、空蚀、裂纹、变形、连接件松动、活动关节咬死等各种各样的缺陷。在对腐蚀削弱后的断面进行强度复核时,不宜采用使用年限折减的方式修正结构材料的容许应力。     

基于洪水风险评估的古城保庄圩防洪预案编制方法

根据防汛预案编制区域的洪水风险来源,采用水动力数学模型计算洪涝风险要素,掌握洪水演进过程和特征,以洪水淹没水深和到达时间为主要参考指标,优化人员财产转移批次和路径,可以提高应对突发洪水风险能力,具有较好的效果。以古城保庄圩为例,采用水动力数学模型,对保庄圩洪水淹没要素进行计算分析,解析保庄圩洪水风险分布情况,确定保庄圩转移人员、转移路径和安置方式等,并编制保庄圩避险转移方案,进一步完善防汛预案编制内容。     

考虑预见期降水的三峡水库区间洪水预报模型研究

 选用长江三峡水库区间流域的历史雨洪资料与短期定量降水预报资料,编制三峡水库区间流域洪水预报模型,并将区间定量降水预报与区间洪水预报模型相耦合,研究了预见期降水对洪水预报的影响。提出了一个随机降水模型,随机生成 500组序列作为降水预报值输入到区间洪水预报模型,并以均值作为预报结果发布。方案比较结果表明,考虑预见期内的降水预报可提高三峡水库的洪水预报精度。     

设计洪水地区组成的区间估计方法研究

目前设计洪水地区组成计算方法都是以特定的地区组成情况来概括所有可能出现各种洪水组合,缺乏理论基础,计算结果差异较大,误差很难评估。本文采用各分区洪水的联合概率密度函数值度量地区组成发生的相对可能性,基于Copula函数推导得到分区洪水归一化的概率密度函数,提出了设计洪水地区组成的区间估计方法。清江流域隔河岩水库的应用实例表明:典型年法的计算结果不在95%置信区间内;同频率地区组成法位于该置信区间内,具有一定的合理性。所提方法具有较强的统计理论基础,不仅可以计算地区组成的各种点估计值,而且能够对估计的不确定性进行定量评价。     

建议一种确定水利水电工程最佳设计洪水标准的方法

建议了一种确定水利水电工程最佳设计洪水标准的方法。该方法以年平均总费用最小为目标 ,建立数学模型。通过算例给出了计算步骤。