三峡特大流域洪水预报方案应用与分析

摘要：基于三峡工程572个遥测站点，进行三峡以上覆盖面积约39万km2流域的洪水预报方案制作，通过2008年汛期7场洪水的检验，证明方案可行、满足需要。洪水预报实践经验表明：多模型多方案组合预报、半分布式模型选用和通过相关关系确定各单元河网汇流参数以及流域分级预报、逐级检验是大型、特大型流域预报方案成功制作的关键；同时未来降雨接入、实时校正是提高实时预报精度、增长预见期的有效手段。     

浅谈海河流域的洪水预报

提高洪水预报的精度和增加短期洪水预报预见期的关键，一是水情信息的质量以及接收处理速度，二是完整的、功能齐全的、使用方便的洪水预报系统，三是适合本地区的洪水预报模型及参数优化方法和实时校正方法等。     

三峡上游洪水预报实时校正方法应用比较

实时校正方法是提高洪水预报精度的有效途径.将误差序列实时校正、反馈模拟实时校正、卡尔曼滤波实时校正等方法,应用到三峡上游的洪水预报中,并针对各种方法阐述了其优缺点.误差序列实时校正简单实用,但是校正预见期较短;反馈模拟实时校正基于实测流量进行校正,但是要求实测点距较多;卡尔曼滤波校正准确度较高,不过原理复杂,较难确定滤波参数.最后对几种校正方法进行了分析比较.     

流域洪水预报系统及其关键问题研究

论述了流域洪水预报系统的主要任务和核心内容,介绍了流域洪水预报系统的结构和主要功能,分析了系统的主要功能模块,将智能算法与传统的水文预报方法相结合,在水文预报模型参数自动率定、实时洪水校正两方面进行了尝试,并建立了相应的模型,经过流域长系列水文资料检验和应用,获得了满意的结果,为实时洪水预报开辟了新的途径。     

基于洪水分级的两江电站洪水预报方案研究

本文以两江电站为研究对象,针对传统洪水预报方案中没有考虑洪水分级的问题,将洪水分为大、中、小3个等级,编制了基于洪水分级的洪水预报方案。方案中,以泰森多边形对流域进行分块,预报模型采用三水源新安江模型和实时校证算法;采用人工经验与粒子群算法结合的方法,利用2000—2015年的资料,率定了不同类型洪水的模型参数。采用2016年洪水资料对预报模型和实时校正算法进行了验证。结果表明,本文洪水预报方案优于洪水不分级方案,率定出的模型参数适合不同等级的洪水,采用的实时校正算法可以提高预报精度。     

三峡入库洪水预报水情站网优化论证

三峡入库洪水预报流域面积30多万km2,本文介绍了采用抽站法进行水情站网优化论证的方法。通过计算从603个水情站中确定了413个水情站,对现有水情站网进行了优化,为进一步修编三峡入库洪水预报方案、开展洪水预报技术研究,提高三峡入库洪水预报的精度奠定了基础。     

通用实时洪水预报系统设计与开发

针对实时洪水预报系统需求,设计和开发了一套完整的通用实时洪水预报系统,包括预报方案配置率定、实时人工交互预报以及实时自动预报3个模块。重点介绍了系统结构和数字流域拓扑关系构建、模型库、预报方案构建、模型参数自我修正、人机交互和实时校正等相关关键技术。该系统将洪水预报方案的制作、预报作业的流程合理分解,便于预报系统实施和调试,在实践应用中取得了较好的效果。     

大渡河流域上游洪水预报及实时校正研究

大渡河是长江上游岷江水系的最大支流,是我国最重要的水电能源基地之一。因此,实时准确的洪水预报对流域的防洪减灾和水资源利用具有重要意义。为此,基于新安江模型,建立了大渡河上游丹巴以上流域的实时洪水预报方案;针对目前流域雨量站网密度偏低现状,引入动态系统响应校正技术,对面雨量进行实时修正处理,以进一步提高洪水的预报精度。结果表明,构建的新安江洪水预报方案具有较好精度,经面雨量校正后,预报精度得到进一步提升。     

三峡水库洪水预报方案设计——以岷江流域为例

三峡入库洪水预报范围涉及39万km2,分为7个大区间进行方案设计.以,岷江流域为例,介绍了预报采用的模型、方法,并阐述了其中一个子区间的资料整理、单元划分、方案配置、模型应用、成果分析过程,而后进行整个岷江流域的预报方案检验.三峡水库的预报方案从大流域到小区间层层嵌套设计,同时从小区间到大流域逐级预报、逐级检验.该方案从大处着眼、小处入手,对大、中、小流域的预报方案设计都有一定的借鉴意义.     

永定河泛区洪水预报与分级运用口门洪水调度的研究

本文采用河道非线性汇流方法,并在汇流过程中考虑下渗的影响,运用分级运用口门调度方案,对永定河泛区的洪水进行预报和调度。通过验证,取得较满意效果,说明此方法具有一定的实用性,可供防汛指挥调度参考。     

三峡水库洪水资源利用Ⅰ:调度方式和效益分析

三峡水库试验性蓄水以来的调度运行实践表明,汛期对中小洪水实施滞洪调度,既减轻长江中下游防洪压力,又提升了三峡水库洪水资源利用水平。为了提升三峡水库洪水资源利用水平,针对30 000~55 000m3/s的水库来水进行了洪水资源利用研究。通过研究,提出了洪水资源利用的基本原则和控制条件,分析了洪水资源利用启动时机和预报预泄条件,制定了三峡水库洪水资源利用调度规则,分析了洪水资源利用的防洪影响和发电效益。同时考虑到洪水预报误差、预见期、上游水库调蓄作用的影响,开展了2012年洪水资源利用实例分析。研究还定量明确了三峡水库洪水资源利用的调度方式和效益分析,研究结果对于发挥三峡水库综合利用效益具有重要的理论意义和良好的推广应用价值。     

三峡水库动态汛限水位与蓄水时机选定的优化设计

阐述了三峡水库运行初期的调度规则，建立了实时调度模型。提出了防洪、发电和航运等指标体系，在此基础上，建立了用于动态汛限水位和蓄水时机优化的混合规划数学模型，并设计了一种混合编码方式，运用遗传算法对该模型进行优化求解。利用宜昌站1882～2001年实测日流量资料进行模拟优化，生成了一系列非劣解；然后运用模糊决策的方法，得到了相对合理的动态汛限水位与蓄水时机方案。结果表明，优化设计能权衡防洪与兴利之间的关系，充分挖掘汛初与汛末的潜力，提高三峡水库运行初期的综合效益。     

三峡水库减淤增容调度方式研究双汛限水位调度方案

本文研究了三峡水库减少淤积的双汛限水位调度方案及其综合影响。建议在大洪水来临前，将坝前水位从１４５ｍ下降到１３５ｍ，既腾空部分库容防洪、也增加冲沙减淤作用。双汛限方案对航运和发电有一定的影响。平均每年断航时间约７ｄ。但是变动回水区淤积大量减少，可改善通航条件，库区流速降低，既提高航运经济效益，也改善坝区通航条件。后期可增加兴利库容１２亿ｍ＾３以上，对于提高发电质量，改善枯水期下游通航条件也有好处。     

分布式水文模型结合气象预报方法初步探讨

为了尽量消除因流域空间非均一性引起的水文模拟不确定性,采用基于GBHM分布式水文模型以及具有明确物理意义的模型参数,利用三峡区间2011年5~6月期间的气象预报信息,探讨该区域实时洪水预报方法,以及不同预见期的洪水预报精度。结果表明,分布式水文模型与气象预报数据结合,能够较好地模拟该区间的洪水过程。该方法在一定预见期内能够对实时洪水过程进行预报,预报精度很大程度上取决于降水预报的准确性。     

三峡工程防洪作用与2010年防洪调度实践

三峡工程是长江综合防洪体系的骨干工程,其对长江中下游防洪具有十分重要的作用。2010年汛期,长江流域干流和多数支流发生较大洪水,通过科学调度三峡工程,及时拦洪,适时泄洪,有效削峰错峰,避免了上游洪峰与中下游洪水叠加给沿岸人民安全造成的威胁,三峡工程的防洪效益得到了充分发挥。通过回顾规划确定的三峡工程防洪作用,简要介绍了2010年长江洪水特性,结合2010年三峡工程实际调度运行,分析了三峡工程的防洪调度方式及效果,探讨了与水库调度相关的几个问题,并对今后的工作提出了建议。     

2016年长江第1号洪水预报及调度影响分析

通过分析2016长江第1号洪水的水雨情发展、洪水组成、水情预报、调度还原计算成果等,解析了该场洪水的暴雨洪水特性、预报对调度的支撑作用以及三峡水库调度对城陵矶河段水位的影响。分析表明：金沙江、乌江来水对第1号洪水起筑底作用,三峡区间洪水则为该场洪水造峰,三者最大1d洪量占三峡入库来水比率分别达26.1%,15.6%,38.1%;第1号洪水期间,水情预报为调度决策提供了长预见期、较高精度的前提支撑,78,54,30,6 h预见期的三峡入库洪峰预报误差分别仅为-20.0%,-10.0%,-4.0%,0;三峡水库在第1号洪水期间通过防洪调度将入库洪峰流量削峰38%,最大拦蓄洪量约29亿m3,削减莲花塘站洪峰水位0.39 m左右,避免了城陵矶河段出现超保证水位。     

三峡水库洪水特性分析成果在水库调度中的应用

通过对三峡水库流域暴雨洪水分型及洪水特性统计分析,计算出三峡水库洪水特征值,供三峡水库(围堰发电期)水库调度中应用.     

分布式水文模型结合雷达测雨用于三峡区间的洪水预报

长江三峡区间因暴雨形成的洪水峰高量大, 对三峡水库防洪安全和运行调度的影响不容忽视。依据三峡地区的地形地貌特征,采用基于 GIS的分布式水文模型来模拟区间洪水过程,以尽量减小洪水预报中的不确定性。研究表明 ,降雨信息缺失是洪水预报不确定性的主要来源,尤其是在雨量站稀疏的山区,雨量站观测 的降雨信息难以充分表征降雨空间变化。为此,进一步尝试利用雷达测雨数据作为分布式水 文模型的输入,通过对2个小流域的示例研究,结果表明雷达测雨能捕获降雨的空间分布, 它与分布式水文模型相结合,是提高洪水预报精度的有效途径之一。     

三峡工程实施洪水管理体系探讨

洪水是水资源的重要组成部分,洪水资源化是洪水管理的重要内涵.在目前中国水资源严重短缺的情况下,洪水资源利用最大化尤其重要.文中依据三峡工程的任务、运用特点、上游及防洪对象的洪水特性,对工程实施洪水管理体系的必要性、可行性、实现途径进行了分析探讨.