察尔森水库的防洪调度风险分析

1概述目前察尔森水库的常规调度水平已不能满足工农业生产的需要，快节奏的生产要求水库防洪水平必须上一个新台阶．解决这一问题的有效途径就是把水库调度与中短期气象预报有机地结合起来．利用24h气象降雨预报的防洪调度风险是当发生降雨预报误差时（主要是实际降雨量大于预报值），库水位超出设计水位或下池流量超出下游安全泄量的概率．在实际防洪调度过程中，决策者关心的是24h气象降雨预报需要考虑多大的降雨预报误差，以及这种误差对调度造成的可能影响，从而作出预报调度指令．察尔森水库与当地气象部门已签订了多年协议．每年气象…     

考虑洪水过程预报误差的水库防洪调度风险分析

根据洪水预报确定性系数的定义,推导了洪水过程相对预报误差的标准差与确定性系数的关系,分析了洪水过程预报误差的分布规律;采用水库调洪演算的随机微分方程,解析了方差率与预报误差分布规律的关系,从而将洪水过程预报误差的不确定性转化为库水位过程的不确定性,借以分析水库防洪预报调度的风险水平。以隔河岩水库为例,计算了不同洪水预报精度下水库防洪调度的极限风险率和漫坝风险率,为隔河岩水库开展洪水预报调度提供了科学依据。     

基于随机模拟和并行计算的水库防洪调度风险分析

由于洪水预报、洪水类型、工程状态、管理决策等诸方面不确定性因素,水库实际防洪调度不可避免地存在各种风险,水库防洪调度风险分析研究显得尤为重要。为确保防洪安全,降低大坝及下游综合洪灾损失,对水库防洪调度风险分析进行了全面梳理,分析和识别了水库防洪调度风险的关键影响因素,探明了洪水预报误差、不同典型洪水、初始起调水位和防洪调度滞时等不确定性因素。研究了基于蒙特卡罗随机模拟的不确定性因素模拟手段,建立了并行计算模式下水库防洪调度风险分析模型及其计算流程,并定量分析了不确定条件下的水库防洪调度风险。相关成果可为快速方便、科学合理的水库防洪调度运行方式和安全管理提供技术支持。     

水库防洪调度研究发展趋势

论述了水库防洪调度的特点和研究现状；在分析水库防洪调度主要矛盾的基础上．重点论述了水库防洪预报调度的目的意义和研究现状，提高洪水资源利用率的机理，并对其发展趋势进行了展望。分析表明，洪水聚类算法、水库防洪分类预报调度设计方法、实时水库防洪分类预报调度方法以及水库防洪分类预报调度风险分析将是今后水库防洪预报调度研究的重点。     

故县水库分期洪水防洪调度风险分析

结合故县水库分期洪水的特点，采用蒙特卡罗模拟技术研究了水库防洪调度风险分析的实施程序；分析并随机模拟了导致故县水库洪水风险的主要不确定性因素，得到了不确定性因素影响下不同频率的模拟洪水过程。根据模拟洪水过程在不同汛限水位方案下的调洪结果，估计了不同汛限水位方案的防洪风险。结果表明：①典型洪水的选择、预报误差及调度滞时是水库防洪调度中的主要不确定性影响因素；②水库分期运用汛限水位抬高是水库洪水资源化的主要途径，故县水库的汛限水位前汛期可以抬高到532．0m，后汛期可以抬高到534．3m。     

黄河中下游水库汛限水位与防洪体系风险分析

黄河中游四库(三门峡、小浪底、陆浑和故县水库)在中下游的防洪体系中有着重要的地位，也对黄河中下游的水资源分布产生很大的影响。根据黄河中下游水库及黄河中下游防洪工程体系的运行调度规则，考虑设计洪水典型选择、洪水预报误差和水库调度滞时的不确定性影响，利用蒙托卡罗法模拟洪水过程，实现了洪水典型选择、洪水预报及调度滞时不确定性因素影响的定量转化，分别计算了前、后汛期8种汛限水位方案下的黄河中下游水库及下游的防洪风险指标值，在对各方案的风险进行比较和评价的基础上，推荐了小浪底水库、陆浑水库和故县水库前、后汛期相对合理的汛限水位方案，为定量考察水库防洪调度及下游防洪风险率、合理选择动态的汛限水位提供参考依据。     

基于随机水文过程的防洪调度风险分析

通过对流域产流预报误差的统计分析，分析了窝水库根据洪水预报信息进行调度，改变水库泄流方式的安全性指标，然后采用随机模拟方法，研究分析了水库实施防洪预报调度方式相对于常规调度方式，水库及其上下游风险率的变化。研究表明，相对于常规调度方式，窝水库实施防洪预报调度方式未增加水库及其上下游的防洪风险。     

安砂水库防洪调度探讨

在福建省境内，位干城市上游的大中型水库，尤其是发电水库，设计时 绝大多数没有为下游防洪问题预留防洪库容。本文以安砂水库为例，以实例分析探讨在不增加大坝等建筑物本身的防洪压力，和不影响水库发电的前提下，通过分期防洪调度，以及有条件地进行错峰调度或预泄调度的防洪调度效益分析，提高了安砂水库防洪能力，丰富和发晨了防洪调度理论，井为类似安砂水库情况的其他水库的防洪调度提供借鉴。     

水库汛限水位动态控制的风险评估

水库汛限水位的动态控制实质上是一种风险调度.在对短期水文预报不确定性分析的基础上,提出了将洪水预报精度等级评定指标转化为人库洪水过程的随机特征值的方法,利用水库调洪演算的随机微分方程,分析了不同预报精度等级和不同预见期条件下水文预报误差的传递与演化过程,并建立了水库汛限水位动态控制的风险率计算模型,以定量评估抬高汛限水位对水库大坝和下游河道防洪安全的影响.算例分析表明,汛限水位的抬高将使水库和下游河道的防洪风险率增大,通过提高预报精度和延长预见期可以降低由汛限水位拾高所增加的风险率.     

关于水库防洪调度若干问题的探讨

笔者在分析了水库实时防洪调度与设计阶段防洪调度的差别后，对在实时调度可以较大幅度地提高水库效益的两种主要措施──分期防洪调度，预报调度，在实施中应注意的问题作了探讨，分期防洪调度应注意摸清分期洪水的规律；正确划分分期时段，按规范的规定和方法计算分期设计洪水；依分期设计洪水拟定分期汛限水位。预报调度必须细致地编制预报调度方案，尽快建设自动测报系统。挖掘水库潜力关键是对来水尽早，尽准确的预知，由于不要     

洪水预报误差对防洪预报调度的影响

本文从洪水总量与洪水过程两个角度研究了洪水预报误差对碧流河水库防洪预报调度的影响,其中对洪量的研究采用基于规范的洪水预报误差和基于预报误差的分布规律两种方法,得出一些初步的结论,并对研究洪水预报误差提出了一些建议。     

基于改进粒子群算法的渗透系数参数反演分析

针对传统的粒子群算法存在收敛速度慢、易陷入局部最优的缺陷,依据水库原型观测数据和有限元数值计算结果,基于以e为底的指数函数的惯性权重策略的改进粒子群算法,减少了求解计算时间,提高了结果准确度,构建了大坝渗透压力监测控制统计分析模型,并分别采用标准粒子群算法和改进的粒子群优化算法反算了混凝土坝体、坝基的渗透系数。与实测值的对比结果表明,基于改进粒子群算法的渗透系数参数反演拟合效果良好,计算误差小、搜索效率快、辨识参数准确度高,具有较强的可操作性。     

KALMAN FILTERING CORRECTION IN REAL-TIME FORECASTING WITH HYDRODYNAMIC MODEL

Accurate and reliable flood forecast is crucial for efficient real-time river management, including flood control, flood warning, reservoir operation and river regulation. In order to improve the estimate of the initial state of the forecasting system and to reduce the errors in the forecast period a data assimilation procedure was often need. The Kalman filter was proven to be an efficient method to adjust real-time flood series and improve the initial conditions before the forecast. A new model integrating the hydraulic model with the Kalman filter for real-time correction of flood forecast was developed and applied in the Three Gorges interzone of the Yangtze River. The method was calibrated and verified against the observed flood stage and discharge during Three Gorges Dam construction periods （2004）. The results demonstrate that the new model incorporates an accurate and fast updating technique can improve the reliability of the flood forecast.     

洪水分类预报在清河水库防洪调度中的应用

在大型水库的预报调度工作中,预报历史和近期预报值误差较大的洪水时,难以把握计算精度,使得洪水预报结果误差偏大,洪水调度难度增加.本文采用洪水分类预报方法,将洪水根据其成因不同进行分类,用不同的预报模型或动态优选预报参数进行洪水预报,提高了水库洪水预报的整体精度和时效.     

水库洪水预报实时校正方法的选择与确定

针对水库入库洪水过程预报中的偏差问题,应用现代随机系统理论,将现代系统理论中的实时校正技术与建立的水库洪水预报概念性水文模型相结合,探讨建立适应水库总体洪水预报方案的预报误差实时校正模型,为进一步提高水库洪水预报精度、指导水库进行科学的防洪决策提供可靠的依据.本文以枫树坝水库洪水预报实时校正方法的选择为例作一简要介绍.     

三峡工程对“07.7”洪水调度的作用分析

2007年7月末,长江上游发生较大洪水,根据预报分析,若三峡工程不拦蓄洪水,荆江河段各站洪峰水位将超过警戒水位。为缓解荆江河段的防汛压力,决定启用三峡工程进行拦洪削峰调度。通过洪水还原计算,分析了三峡水库调度对下游河段防洪的影响。三峡水库实施防汛错峰调度后,水库最高库水位为146.10 m,拦蓄水量约10.13 亿 m3,宜昌洪峰流量为50 800 m3/s、沙市洪峰水位为42.97 m。根据洪水还原分析,此次调度削减宜昌洪峰流量约1 700 m3/s,降低宜昌及荆江河段各站洪峰水位0.3 m左右,成功完成拦洪削峰调度任务,使荆江河段各站洪峰水位基本控制在警戒水位以内。     

Real-time flood forecasting of Huai River with flood diversion and retarding areas

A combination of the rainfall-runoff module of the Xin’anjiang model, the Muskingum routing method, the water stage simulating hydrologic method, the diffusion wave nonlinear water stage method, and the real-time error correction method is applied to the real-time flood forecasting and regulation of the Huai River with flood diversion and retarding areas. The Xin’anjiang model is used to forecast the flood discharge hydrograph of the upstream and tributary. The flood routing of the main channel and flood diversion areas is based on the Muskingum method. The water stage of the downstream boundary condition is calculated with the water stage simulating hydrologic method and the water stages of each cross section are calculated from downstream to upstream with the diffusion wave nonlinear water stage method. The input flood discharge hydrograph from the main channel to the flood diversion area is estimated with the fixed split ratio of the main channel discharge. The flood flow inside the flood retarding area is calculated as a reservoir with the water balance method. The faded-memory forgetting factor least square of error series is used as the real-time error correction method for forecasting discharge and water stage. As an example, the combined models were applied to flood forecasting and regulation of the upper reaches of the Huai River above Lutaizi during the 2007 flood season. The forecast achieves a high accuracy and the results show that the combined models provide a scientific way of flood forecasting and regulation for a complex watershed with flood diversion and retarding areas.     

克孜尔水库洪水调度系统在防洪减灾中的应用

克孜尔水库洪水调度系统的建设基本可实现水、雨情信息自动采集,及时准确地预报洪水,并迅速拟提水库调度方案,为各级防汛指挥部门决策提供重要技术支持.结合洪水预报应用实例分析证明了洪水预报成果的科学准确性,同时也总结了该系统运行管理中存在的问题,就提高洪水预报精度提出了改进措施.     

汤河水库实时洪水预报技术研究

汤河水库洪水预报对汤河水库及其下游的防洪安全极其重要,需要研究实时洪水预报技术,以提高洪水预报精度.根据汤河水库自然地理和水文特性,汤河水库实时洪水预报采用汤河水库洪水预报,考虑到各场次洪水预报误差之间存在一定的相依性,故采用人工神经网络方法构建实时校正系统,模型用实际洪水资料进行校准,并用2场较大洪水予以检验.2个场次的校验表明,实时校正能明显地提高洪水预报的精度