耦合不确定性的山洪灾害风险预警方法及应用

山洪灾害风险预警过程中各组分（数据、水文模拟、预警方法）的不确定性对山洪风险预警不确定性的影响机制尚不明确,缺乏定量组合分析理论与方法。本文提出了一种针对山洪灾害风险预警的耦合不确定性分析方法。该方法基于水文模型模拟及动态量临界雨量进行山洪灾害风险预警,并对预警过程中降水输入、水文模拟及山洪预警方法的不确定性及其组合不确定性进行分析。在福建闽江下游流域的应用结果表明,降水输入、水文模型径流模拟、临界雨量量化方法所导致的不确定性占总体不确定性的36%、24%及40%。在耦合不确定分析下,不同风险等级（Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ四个风险等级）对应的山洪灾害的发生概率平均分别为58%、65%、79%、81%。本研究发展的不确定性分析方法对于精准预报及科学防灾抗洪有着重要的实践意义。     

基于FloodArea的台州10 kV配网设施暴雨灾害临界雨量研究

目前,由于台风和暴雨等强降雨极端天气而造成的暴雨灾害问题已呈频发之势,很多城市对气候变化带来的突发极端天气灾害仍缺乏防范措施。部分城市基础建设的防范标准已经跟不上历史气候的变化,如配网变电站和配电室等设施,较易在洪涝灾害中发生故障。基于水动力学原理,以降雨导致的有源淹没为基本假设,利用高分辨率的地理信息数据和基于FloodArea模型的GIS栅格分析技术,对台州地区由降雨造成的洪涝灾害进行淹没模拟计算。然后模拟不同降雨情景的淹没范围和水深。结合10 kV配网承灾体的信息分布情况,确定研究区域内配网设备不同致灾等级下的临界面雨量。     

基于电力系统风险评估的灾害预警量化算法

提出一种基于电力系统风险评估的灾害预警量化算法。该算法首先根据电力系统元件的历史故障数据和天气数据计算电力系统的事故发生概率;其后通过效用函数进行评价,构建事故后果严重度模型;然后根据事故发生概率和事故后果严重度模型计算风险指标;最后基于风险指标集和由指标标度法确定的指标权重,算得综合风险评估值,并对该综合评价指标值与各等级电网安全风险的取值范围进行比较以确定电力系统当前的安全风险等级,从而达到预警目的。     

基于风险的供电企业突发事件预警分级

对供电企业突发事件预警工作进行了说明,提出＂基于风险的预警分级方法＂。     

高台漫流区铁路桥涵洪灾预警雨量分析

为降低漫流区水害对兰新铁路桥涵的危害,利用暴雨洪水管理模型(SWMM)对高台漫流区洪水进行模拟分析,得到该漫流区部分铁路桥涵预警雨量.首先通过ArcGis建立集总式与半分布式两种SWMM模型,用6场降雨对模型参数进行率定,利用精度评价指标比较两种模型的优劣,进而探讨了SWMM模型对漫流区的适用性;最后采用水位反推法,得...     

基于机器视觉的超高压输电线路覆冰灾害分级预警模型

超高压输电线路一旦覆冰会造成严重的危害,甚至会影响电网正常运行,预测输电线路覆冰情况对于解决灾害有重要意义。目前提出的预警模型覆冰率预测结果与实际结果相差较大,为了解决上述问题,基于机器视觉设计了一种新的超高压输电线路覆冰灾害分级预警模型,处理超高压输电线机器视觉信息,采集原始图像信息,划分原始图像中的线路特征,确定梯度特征,分析梯度方向,实现梯度增强。利用卷积神经网络对图像进行分类,根据分类结果完成信息处理。同时检测历史覆冰灾害因子、气象因子和线路冰冻因子,根据检测结果建立PSOEM-LSSVM模型,计算预警模型权重,分析综合风险指数的赋权及合理性,对输电线路覆冰风险进行分级,通过指数结果将灾害分为5级,评判灾害程度。实验结果表明,基于机器视觉的超高压输电线路覆冰灾害分级预警模型预警相对误差始终低于0.02%,预警过程不会受到风速影响,能够很好地保证超高压输电线路运行安全性。     

特别考虑临界转速时的转子动态特性

分析了水轮发电机组郭的不同结构设计参数对其临界转速所产生的影响。指出在转子临界转速计算中,对假设的条件,往往有不同的考虑,因而对同一转子的计算可得出不同的临界转速。阐述了水轮发电机和发电电动机转子的动态特性、说明采用可调式导轴承是保证机组平稳运行的重要措施。最后对大型水电机组转子第一临界转速的方法提出了建议。     

密集通道灾害风险预警及辅助决策研究

介绍了密集输电通道预警系统的现状,详细分析了密集通道灾害风险预警、灾害风险辅助决策、灾害故障,以及故障事件报告.     

水库汛限水位动态控制方案优选研究

在分析水库汛限水位动态控制影响因素的基础上,建立了汛限水位动态控制方案优选评价指标体系,应用丹麦DHI公司研发的MIKE水力计算软件建立了水库下游洪灾淹没损失评估模型.最后以大连市碧流河水库为例,分析计算了在抬高汛限水位后水库下游城子坦镇的洪灾淹没风险损失,并结合水库防洪风险、年平均发电量、洪水资源利用率及供水保证率可靠度四项指标,采用可变模糊优选模型对讯限水位动态控制方案进行优选计算,进而确定了水库实时调度过程中汛限水位动态控制的满意决策方案.     

分布式降雨输入与汇流模拟对洪峰计算的影响

3000 km2以下中小流域洪水灾害是当前洪涝灾害防治的薄弱环节,提高洪峰预报精度、降低不确定性是当务之急。论文以伊河河源地区东湾流域为例,基于新安江模型和蒙特卡洛抽样方法,通过集总式、降雨集总–汇流分布式、降雨分布–汇流集总式和降雨分布–汇流分布式4种方式,研究降雨分布式输入与汇流分布式模拟对洪峰精度和不确定性的影响。结果表明：（1）降雨分布式输入总体上能够提高洪峰精度,但对于某些降雨空间分布极端不均的洪水,则会扩大洪峰误差;（2）降雨分布式输入使新安江模型汇流参数相互独立,扩大了洪峰计算的不确定性;（3）汇流分布式模拟总体上能够减小洪峰计算的不确定性。研究结果为中小河流洪水预报提供了有益的参考。     

水库汛限水位实时动态控制研究及风险分析

基于汛限水位动态控制新理念,利用退水预报计算入库洪水,根据上下游面临时刻的工情、雨情、水情、灾情信息预测洪水预见期内的预蓄预泄能力;依托短期降雨预报,在同时保证大坝与下游防洪不成灾的前提下估算后续起调水位;在此基础上将实时预蓄预泄能力与后续起调水位相耦合,提出汛限水位实时动态控制模型.并对其可能产生风险进行分析.最后以于桥水库为例,对不同初始流量的退水阶段与面临未来24h降雨预报不同量级时的汛限水位动态控制期望值及其风险进行计算,结果表明此模型可在一定风险范围内增加水库汛末蓄水机率,为指导水库实时调度提供理论依据.     

梯级水库汛限水位联合运用和动态控制研究

基于大系统聚合分解理论,建立了梯级水库汛限水位联合运用和动态控制模型,在不降低梯级水库防洪标准的前提下,最大限度地发挥梯级水库的兴利效益。以清江流域为例,选取丰、平、枯水典型年汛期3h的资料,分别按原设计方案和梯级水库汛限水位联合运用方案进行调度运行。结果表明:与原设计汛限水位方案相比,梯级水库汛限水位联合运用方案按库容最优分解策略动态控制,汛期发电量可增加1.79亿kW.h,增幅为4.51%;洪水资源利用率提高了2.73%。因此开展梯级水库汛限水位联合运用调度,可显著地提高水库的综合利用效益。     

基于洪水预报调度方式的汛限水位设计方法探讨

传统汛限水位设计是基于常规调度方式的,然而现在我国很大一部分水库在运行阶段采用洪水预报调度方式.和常规调度方式相比,洪水预报调度方式的优势是可以提前一个预见期获知水情判别指标.进而水库可提前一个预见期转入高一级泄量,即基于洪水预报调度方式的水库出流过程线可由基于常规调度方式的过程线向前平移一个预见期得到,且前移时需要满足一定的约束条件.这是一种面向对象的思想,利用了传统汛限水位设计方法的结果.而不是过程,基于此.本文提出了约束前移法设计汛限水位.经桓仁一回龙库群实例研究表明,经济效益显著.     

云峰发电厂汛期库水位实时动态控制方法研究

本文针对云峰发电厂设计与运用汛限水位＂静态控制法＂所造成洪水资源浪费,研究利用入库洪水退水预报和GFS降雨预报信息对汛期洪水退水段库水位实时动态控制。云峰发电厂运用说明,本文研究的方法是必要和可行的,既有理论意义,又有经济价值。     

降雨环境下弓网电弧动态特性研究

弓网电弧的危害严重阻碍了高速铁路的发展,恶劣的环境条件会促使弓网离线电弧频发,造成滑板和接触网导线磨耗加剧,受流质量下降。为提高高速铁路运行的安全性和稳定性,研究了降雨条件下弓网电弧运行动态特性。基于自制的弓网电弧实验系统,分别采集正常运行、小雨(降雨量30 g)及大雨(降雨量150 g)环境下电流电压波形,并利用高速摄像机拍摄弓网电弧图像。研究结果表明,工况条件一定时,降雨环境下弓网电弧被拉伸,呈现不规则状态,电弧面积和周长增大,且小雨环境下电弧周长和面积最大;降雨环境使电流纹波加重,零休时间变长,电弧尖峰电压增大,缩短了弓网电弧燃弧时间,提高了电弧发生率,其中小雨环境变化最为明显;降雨环境下电弧功率增大,电弧最小电阻值出现在电流峰值附近,且较无雨环境电弧最小电阻值增大。     

一种降雨诱发滑坡灾害下输电杆塔的监测与预警方法

高压输电杆塔作为输电网络的重要组成部分,不可避免地会架设在山脊、陡坡边缘等类似地带,可能在短时间内遭受强降雨灾害诱发山体滑坡的破坏。针对降雨诱发滑坡灾害下输电杆塔的预警问题,通过北斗卫星定位和数值天气预报等多源信息融合,按照滑坡体与杆塔的相对位置关系,提出了滑坡影响因子的量化分级方法。基于双因素分级叠合法分别构建输电杆塔的风险预警方法。最后通过算例测试对所提方法进行了有效性与实用性验证,并根据测试结果给出了相关建议,有助于提前采取预防措施,降低地质灾害对电网的灾变影响。