基于GIS的施工导流管理决策支持系统

现代水利水电工程一般比较复杂，涉及的信息量大，为此，将地理信息系统（GIS）技术应用于水利水电工程施工导流方案设计及实际运行的信息管理及决策支持，研制了基于GIS的施工导流管理决策支持系统(CDMDSS)。该系统采用集成模式与文件连接木模式相结合的开发方式，不仅可实现不同开发平台间数据简便迅速的传递，还克服了GIS开发语言功能的限制，具有导流动态演示、洪水预警及淹没场景演示、日径流模拟、调洪演算、导流围堰实时挡水风险分析及施工实时进度控制、施工导流建筑物以及施工导流超标洪水风险率估算等功能。CDMDSS实现了设计与决策信息的科学管理，并可为各项决策提供直观、快速的支持。     

电渗技术在吹填泥袋坝固结中的应用研究

在一些水利工程建设过程中，常常需要将所建设的水工建筑物延伸到水中，例如港口码头建设中，码头就需要伸出一部分到水中。类似于这种水工建筑物在沿海地区更为常见。由于在施工建设中需要场地保持干场状态，因此必须要想办法将水隔到施工场地之外，这就需要进行修筑挡水围堰。挡水围堰的施工质量会直接影响到水利工程施工进度和施工质量，因此积极研究挡水围堰施工技术方法是很有必要的。而吹填泥袋坝就是一种较为常见的的围堰形式。文章论述了电渗技术在吹填泥袋坝固结施工中的具体应用，以供参考。     

基于有限元法的长淮卫淮河大桥钢板桩围堰施工支护计算

由于挡土、挡水的需要,围堰成为必不可少的工程元素之一,而钢板桩围堰凭借其施工简便、挡水性好、可重复使用等优点,在工程中的应用越来越广泛。钢板桩围堰在支护计算方面主要采用等值梁法和平面有限元法,简化的方法与实际的工况有一定的偏差,因此本文采用三维有限元软件Midas对钢板桩围堰建立空间结构模型,模拟围堰真实的受力状态。     

锦屏二级水电站拦河闸坝基坑抽水完成

2009年10月15日，雅砻江水流量降至约1400m^3／s，锦屏二级水电站拦河闸坝工程上、下游围堰开始挡水，开展基坑排水工作，截至10月26日，基坑排水工作基本完成，抽排水总量约60万m^3。锦屏二级水电站拦河闸坝工程的施工需经历三个枯水期，每年枯水期由上、下游围堰挡水，来水由导流隧洞下泄，闸坝基坑在上、下游围堰保护下进行基坑开挖、     

遥田水电站工程优化设计

遥田水电站是一座径流式电站，在设计中，通过优化拦河坝设计，联合泄洪方案设计，采用围堰挡水发电和电站第一期尾水渠施工围堰方案的优化，提高了大坝的稳定性，缩短了工期，节省了大量投资。     

挡水土石围堰一次爆破拆除方法的试验研究

国内关于混凝土，砌石或石埂挡水围堰采用一次爆破拆除的资料见到较多，但挡水土石围堰采用一次爆破拆除方法的资料较少见，本人从万安水电站施工实际出发，对采用一次爆破方法折除挡水石围堰进行了一些试验研究，并在万安水电站船闸上引航道挡水土石围堰拆除获得成功，本文对一次爆破拆除挡水土石围堰的情况作简单的介绍，对类似的水电工程可能有一定的参考价值，也敬请同行给予批评指导。     

游埠枢纽工程围堰结构优化及效果分析

阐述了衢江游埠枢纽工程概况及施工导流方案,针对工程现场实际、进度计划及成本控制要求,优化设计原有围堰结构形式,创新拆分过流围堰挡水及过流功能,以利于围堰的快速施工。通过分析围堰防渗效果、施工进度、投入成本、现场施工组织及过流效果来判定优化效果,以期在类似工程中推广应用。     

三峡大坝全面挡水

2月28日15时，随着482个爆破点连续起爆，三峡枢纽工程三期工程下游土石围堰防渗墙爆破成功。随着三峡三期RCC围堰功成身退、三峡大坝上游面全线挡水和三期下游围堰的爆破成功，三峡大坝上下游面实现全面挡水。     

基于季节长记忆双自回归模型的日径流模拟

传统时间序列模型无法同时考虑径流序列的长记忆性和时变波动性,且模型参数限制严格,从而使日径流序列模拟受到限制,影响径流模拟预测精度。本文提出了同时考虑非平稳性、季节性、长记忆性和时变波动性的新型双自回归模型(WOA-SFIDAR),并与经典长记忆波动率模型(SFIAR-GARCH)进行对比,选取渭河流域4个水文站日径流序列进行模拟验证。结果表明：WOA-SFIDAR模型的模拟能力优于SFIAR-GARCH模型,模拟结果很好地保持了日径流过程的统计特性。7、8月份模拟均值误差相对较大,WOA-SFIDAR模型的误差范围(5.72～32.56)低于SFIAR-GARCH模型(7.42～48.02)。WOA-SFIDAR模拟逐月变差系数(C_v)和偏态系数(C_s)与实测序列统计值间偏差范围为0～0.51和0.02～1.31,优于SFIAR-GARCH模型(0.02～0.56和0.06～1.52);模拟结果能够保持日径流序列自相关系数(ACF)的变化趋势,且随滞时的增加,实测序列与模拟序列的ACF差距减小。文中模型扩展了水文随机模拟方法,可为日径流模拟...     

邕宁水利枢纽一期临时土石围堰数值模拟研究

南宁市邕宁水利枢纽工程位于邕江干流,一期临时土石围堰施工是保证右岸一期全年土石围堰工程施工的关键重点工程。为了解决临时土石围堰的合龙位置、束窄河床通航等问题,采用三维数值模拟和物理模型试验方法对其施工期水流进行了深入研究。首先,用ＣＡＴＩＡ建立了河道地形和围堰三维几何模型,基于ＲＮＧκ－ε紊流模型及ＴｒｕＶＯＦ追踪水流自由表面的方法,用ＦＬＯＷ3Ｄ计算了设计挡水流量下围堰中间合龙和围堰挡水典型工况的水流特性,并与物理模型试验成果进行了对比,验证了计算方案的正确性;其次,计算了设计挡水流量下靠上游合龙、靠下游合龙其他工况的水流特性,并进行了综合比较,提出了最佳合龙位置为纵向围堰中部;第三,选取四种流量进行了水流特性计算,分析了束窄河床关键通航水力学指标,结果表明,在一期临时土石围堰挡水期内满足通航要求。     

时变条件下高堆石坝施工度汛协商演化模型

高堆石坝填筑施工过程以其挡水和过水的特点被广泛应用于施工度汛中。施工洪水和大坝的填筑进度直接影响中后期导流方案的选择，同时也影响施工度汛中不同利益干系人的行为决策，而方案的决策结果也影响着下一阶段的填筑高程及进度安排。本文通过高堆石坝度汛坝体挡水高程与施工洪水随机性描述了施工度汛的时变风险，结合决策者风险偏好及利益导向，引入施工方与业主方在不同度汛方案下的效益函数，运用微分对策理论建立时变条件下的高堆石坝施工度汛协商演化模型，确定其最优协商解及演化路径。实例计算结果验证该演化模型与实际工程结果符合良好，对高堆石坝度汛风险决策效率的提高具有借鉴意义。     

A self‐correction technique for real‐time simulation of regulated rivers

An automatic self‐correction scheme is presented for online adjustment of stream‐flow forecasts during simulation of river systems with regulating structures, when actual flow data for interior points are available in real time. Another scheme is presented which allows for the modelling of channel losses due to physical effects such as evapotranspiration, bank storage and diversions. A previously developed river simulation/reservoir management model has been modified to include both schemes. The model is particularly useful for real‐time, short‐term flood forecasting and reservoir operation. The model application is made to the Lower Colorado River in Texas.     

基于马尔科夫过程的高堆石坝施工度汛决策模型

高堆石坝施工挡水风险的时变性和填筑进度的不确定性增加了坝体施工期度汛方案决策的难度。针对高堆石坝施工度汛过程动态变化的特点,随机模拟大坝挡水风险,并将其划分3个风险状态以判断度汛行动。以整个度汛施工期成本最小化为目标,考虑洪水来流、填筑进度和决策成本等关键因素,建立基于马尔科夫过程的高堆石坝施工度汛决策模型,分析逐月大坝挡水风险状态下的度汛策略、成本函数和风险状态转移概率。在检验其马尔科夫特性基础上,采用决策迭代算法求解每一决策时刻状态下的最优施工度汛方案及度汛过程的决策路径。工程实例分析表明,该决策模型对高堆石坝施工度汛计划策略的调控结果符合实际施工度汛高程变化情况,为指导快速准确制定大坝施工度汛方案提供了参考。     

Reservoir flood control operation model incorporating multiple uncontrolled water flows

This study presents a weighted pre‐emptive goal programming model formulation for coordinated reservoir operation, with easy inclusion of uncontrolled water flows. The model is combined with a multiple water inflows forecasting model, and can be used for real time reservoir operation. Water flow routing from various upstream sites is accounted by with a single compact equation. Integration of controlled and uncontrolled water flows in the optimization model simplifies the operation model, resulting in accurate computation of the downstream water flow. Multiple objectives with water storage and flow variables are used to derive optimal regulation for a reservoir system under flood conditions. For real time operations, the model can be used to determine optimal water release rates for a current period, on the basis of an optimal water release schedule for an operating horizon (T). The model is applied to the flood control operation of reservoirs in the Narmada River Basin (India), with three controlled and three uncontrolled water flows affecting the downstream flow at Hoshangabad. Reservoir water storage and downstream control point flows are zoned, with prioritized objectives used to derive the optimal water release rates. Model applications to the 1999 flood event in the Narmada River Basin with observed and forecasted inflows illustrates that, if water inflows were known through a forecasting technique well in advance, the coordinated operation of the reservoirs could substantially reduce the peak water flows at the control points. The study also indicates that uncontrolled channel flows at the damage site were sufficiently high to cause flooding at the damage site.     

基于MIKE FLOOD模型的西北城市河道橡胶坝群洪水风险分析研究

由于西北城市河道比降大,暴雨和山洪形成河道洪水突发性强,河道橡胶坝群的修建改善了城市生态环境,同时也客观上增大了城市洪水风险.基于MIKE FLOOD水动力学模型,对西北城市橡胶坝群河道典型案例进行了一二维耦合水动力学模型计算,研究了在河道遭遇大洪水时橡胶坝群未塌坝运行的洪水动态演进情况,定量计算了对城市可能造成的淹没情况以及洪灾损失,指明了橡胶坝群未按照防汛预案采取度汛措施而造成的潜在洪水风险,并且提出了降低城市河道橡胶坝群洪水风险的建设管理措施.     

洪水实时调度水库防洪能力确定

北方干旱半干旱地区大中型水库采用动态汛限水位控制可以大大提高汛期洪水资源的利用水平,但带来的风险也相应增加。根据水库洪水调度的实际操作过程,制定高效、快速的水库洪水实时调度模式是十分必要的。本文根据水库洪水调度决策的实际操作过程,提出了通过水库实时水位对水库实时防洪能力进行判别决定调度方案的实时洪水调度模式,定义了实时水位和实时防洪能力,构造了实时防洪能力计算模式,克服了传统调度的局限性,使得调度决策方案、调度会商时间大大减小,减少了水库洪水调度的风险。     

珠湖蓄滞洪区运用对鄱阳湖湿地公园项目的影响

鄱阳湖湿地公园旅游开发项目与珠湖蓄滞洪区有部分重叠。利用Infoworks软件,构建了珠湖蓄滞洪区二维水动力学模型,用于对珠湖蓄滞洪区分洪和1998年鄱阳湖水位两种工况下的鄱阳湖湿地公园旅游开发项目的水深、流速、洪水到达时间以及淹没历时等要素进行模拟。模拟结果表明:珠湖实施分洪时,其水源湿地保护保育区的大部分建设项目面临着被洪水淹没的风险,而且淹没水深均较大。模拟研究成果可为鄱阳湖国家湿地公园开发建设项目的选址以及对洪水损失的预估提供技术支撑。     

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。     

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。     

一维非恒定水动力学模型的实时洪水预报

本文建立了一维非恒定水动力学模型与最小二乘法耦合的实时洪水预报模型。运用最小二乘的递推算法,引入时变遗忘因子实时跟踪模型中时变参数的变化,并动态修正参数,实时改变一维非恒定水动力学模型结构,对洪水预报进行实时修正。通过长江干流宜昌～螺山段洪水实时预报应用．改进后模型预报精度比原一维非恒定水动力学模型计算结果有很大提高,表明所建立的模型用于洪水预报是行之有效的,在洪水预报中具有推广应用价值。