典型北方季节性河流生态需水量研究

在供水方面北方河流存在着水资源缺乏、水质恶化等水环境问题,按照工、农、生三产水资源配比情况,北方地区农业种植业需水量占总供水量的70%以上,同时污染负荷以面源污染负荷为主。以京津冀绿色农副产品的保障基地河北省洋河流域为例,基于前期海河流域(洋河流域为海河流域的一条二级支流)河流生态需水量计算方法学研究结果,选取水文学及目标水质法计算洋河干流左卫、响水铺、鸡鸣驿和八号桥4个典型断面最小、适宜和理想生态需水量。通过Tennant法为参照,计算结果表明:①以COD指标为生态目标计算的最小、适宜和理想生态需水量分别为0.82、1.64、2.48亿m~3;②以NH~+_4-N指标为生态目标计算的最小、适宜和理想生态需水量分别为0.83、1.65、2.49亿m~3。同时综合考虑洋河流域对京津冀农副产品保障的灌溉功能定位,从洋河盆地的农业灌溉生态需水量角度切入,利用CROPWAT模型计算目标区域农作物需水量,提出了基于保障洋河流域作物灌溉问题生态需水量的计算,并制定了相应水库的调蓄方案。友谊水库作为洋河干流最大的水库,需向下游补灌60万m~3水源才能满足作物需水要求。     

新丰江水库流域相似洪水识别及洪量预报

采用统计方法进行相似洪水的识别,挖掘流域历史洪水数据,可用于延长洪水预报预见期,从而为水库预泄调度工作提供指导。研究分析影响洪水形成的流域产流特性、气象成因和季节性因素等,经过指标聚类筛选出累积降雨量、洪水起涨时间、前期平均流量作为相似指标归类历史洪水,使用灰色关联度优选最相似洪水并进行洪量移用。以新丰江水库流域为对象,在212场洪水事件中选取100场洪水对所提方法进行验证,结果表明:除小量级和少数大量级的洪水,洪量预测误差整体偏小,有59场洪水的预报洪量误差小于30%,集中于"龙舟水"时期的第二类洪水,其整体误差在三类中最小。该方法有助于提前预判入库洪量,对华南地区多年调节水库的洪量预报调度有重要的借鉴意义。     

十堰市茅塔河水库“2012·8”雨洪分析

确保水库大坝安全是水库调度基本原则,湖北省十堰市茅塔河水库流域于2012年8月发生了较大的暴雨洪水,水库的实际水位达到276.1m,超过防洪校核水位达0.56m,大坝的安全受到威胁。根据实测雨量和水位过程,分析了雨洪的相应频率及最高库水位超校核水位的原因,结果表明,本次雨洪频率略高于50年一遇,小于设计洪水频率,但下游河道宣泄洪水的能力有限,为保证下游防洪安全而采取的控制下泄流量的防洪调度方式是导致本次洪水期间库水位超校核水位的主要原因。建议尽快开展下游河道整治,提高下游防洪能力,同时加快建立水库流域山洪灾害预警系统。     

空间变尺度流域洪水预报修正研究

针对考虑流域内水库运行规律但缺少小型水库、塘坝运行资料的洪水预报,提出了一种以朴素贝叶斯分类为基础、利用小尺度流域水库信息推求大尺度全流域水库信息的空间变尺度水库运行规律分析方法,并将其分析结果应用于流域洪水预报修正中。最后,以丰满五道沟控制站以上流域为例,采用该方法对2场洪水预报进行了修正。结果表明,修正后的预报精度较原预报方案预报精度明显提高,预报结果可以对水库调度起指导作用。     

上游有调洪水库的小流域洪水过程计算

为了研究上游有调洪水库的小流域洪水过程，在确定下游河道洪水流量应包括区间洪水流量和水库泄洪流量的基础上，通过将流域洪水的主峰过程概化为且角形变化过程的方法，得出了错峰时间的计算公式，从而，提出了小流域洪水计算的简化方法。     

利用水力资源 大力发展水电站

老石坎水库位于天目山麓,座落在浙江省安吉县孝丰镇西南１０公里西苕溪支流南溪上,始建于１９５８年,是治理太湖流域水患而兴建的一个大型骨干水利工程,水库控制西苕溪支流南溪流域２５８ｋｍ２,总库容１１５亿ｍ３,由于水库集雨面积大,库区上游地处暴雨中心,洪水汇流时间...     

白龟山水库入库洪水预报分布式模型研究

白龟山水库流域下垫面条件复杂,人类活动剧烈,洪水受上游昭平台水库影响,洪水预报难度大,采用常规的洪水预报模型无法满足水库防洪调度对洪水预报的精度要求。为了充分发挥水库在淮河流域防洪中的作用,实现水库洪水资源的最大化利用,需要高精度的水库入库洪水预报作支撑。采用国内外新一代流域洪水预报模型——流溪河模型开展了白龟山水库入库洪水预报研究。以高分辨率的DEM为依据,构建了白龟山水库入库洪水预报流溪河模型结构,并确定了初始模型参数,采用PSO优化算法,对模型参数进行了自动优选。对白龟山水库实测入库洪水过程进行了模拟,效果明显优于集总式NAM模型,可应用于白龟山水库入库洪水预报。     

施工期清林径水库汛期划分及汛限水位分析确定

根据清林径水库施工期的不同工况,对清林径水库流域(包括黄龙湖水库)进行了汛期分期和汛限水位分析确定.以流域的气象条件和暴雨季节性统计规律为基础,进行汛期的划分;从更有利的发挥水库防洪作用、尽可能利用洪水资源的角度出发,考虑最大可能削减洪峰,保证水库安全方面考虑确定水库的汛限水位.     

设计洪水不确定性对水库极限风险的影响研究

以漳河流域岳城水库为例,选取30场实测洪水过程作为典型洪水,分别从放大方法不确定性和典型洪水不确定性角度,分析设计洪水不确定性时水库极限风险的影响.以水库校核洪水位为极限风险控制指标,在给定调度规则下对不同汛限水位方案进行调洪,得到水库调洪最高水位和防洪极限风险率.通过综合分析,认为保守情况下可将主汛期汛限水位抬升至132.50 m(提高0.50 m),冒险情况下可将汛限水位抬升至134.00 m(提高2.00 m).     

典型小流域山洪灾害临界雨量计算

根据黄河流域大通河支流炭山岭典型小流域自然地理、水文气象、地形地质、生态环境和山洪灾害的调查资料，采用实测雨量分析法、降雨灾害频率分析法和产汇流分析法对比进行了山洪灾害临界雨量的确定，根据典型流域洪水计算成果，确定划分了典型流域的风险区。     

抬高水库汛限水位的洪水资源化利用研究

以河北洋河水库汛限水位分析为例，采用水库洪水调度多目标动态规划模型，模拟计算了不同频率入库洪水下水库不同汛限水位所对应的蓄、泄洪关系。在此基础上建立了综合考虑入库洪水、水库安全运行、下泄洪水超下游地区防洪标准、下泄洪水减少导致下游生态环境用水破坏等不确定性因素的水库汛限水位抬高风险评估模型与多目标风险决策模型，并对不同汛限水位下洪水资源化利用效益进行了计算，得出了不同频率入库洪水下的水库最优分期汛限水位方案。     

铁岗水库流域暴雨季节性变化规律

暴雨是造成流域洪水的主要因素之一,掌握水库所在流域暴雨形成的天气形势,是调控洪水资源所必须解决的一个关键问题。通过对铁岗水库实测资料控制流域暴雨洪水的统计特性进行分析,总结出其暴雨洪水发生的季节特征和分期规律,为水库管理部门调控洪水资源提供可靠的参照依据。     

岸堤水库流域洪水资源利用潜力计算方法研究

以岸堤水库流域为例,阐述了洪水资源利用及利用潜力等相关概念,根据对洪水资源可利用量、洪水资源不可利用量及洪水资源利用潜力评价方法的论述,采用极限分析理论,建立了岸堤水库流域洪水资源利用潜力评估方法,评价了岸堤水库流域洪水资源利用的现状和潜力,得出岸堤水库流域1970-2012年多年平均实际利用量为1.58亿m~3,现状利用潜力为0.87亿m~3,理论利用潜力为1.90亿m~3,实际利用率为38.9%,计算结果可为岸堤水库流域洪水资源利用方面的管理决策提供理论依据。     

典型小流域山洪灾害临界雨量计算分析——以黄河流域大通河支流为例

根据黄河流域大通河支流炭山岭典型小流域自然地理、水文气象、地形地质、生态环境和山洪灾害的调查资料,采用实测雨量分析法、降雨灾害频率分析法和产汇流分析法对比进行了山洪灾害临界雨量的确定,根据典型流域洪水计算成果,确定划分了典型流域的风险区.     

深圳水库防洪调度规则分析

分析了深圳水库工程的特点和功能,分别提出了深圳水库上下两库的防洪调度规则及两库的联合调度规则。以水库起调水位和下游河道安全泄量为变量,水库兴利和水库大坝安全为目标,通过多方案组合计算,确定了不同洪水频率下相应的起调水位和下游河道安全泄量。     

川渝河段梯级水库联合防洪调度风险评价

金沙江下游四座梯级水库联合调度防洪风险评价能科学地衡量其防洪风险性,为长江中下游川渝河段的防洪安全提供保障。针对防洪调度中的风险问题,基于联合防洪调度方案,通过建立以削峰幅度、防洪风险率、水位变幅和下泄流量超标风险率为指标的风险评价体系,并采用蒙特卡罗法进行风险模拟,构建了基于灾害学的防洪调度风险评价模型,评估了不同来水频率和水库起调水位下的防洪风险。研究表明：在可行起调方案集下,乌东德、白鹤滩两库的削峰幅度随两库起调水位升高呈下降趋势,溪洛渡、向家坝两库削峰幅度在7%以下,金沙江下游梯级水库的入库洪水危险性小;各水库未出现最高库水位超出相应频率防洪高水位（乌东德975 m,白鹤滩825 m,溪洛渡600 m,向家坝380 m）的情况,水库的水位变幅均未超过安全变幅范围,库区整体防洪风险低,川渝河段的防洪风险在可控范围内;当发生较小洪水时下游防护对象的承灾能力较好,保护区控制站的下泄流量低于防洪安全标准值,下游防护对象的防洪风险低,但发生干支流恶劣洪水遭遇（如2012年型1%洪水）时,其遭遇破坏的可能性大,风险超出防洪标准,保障防洪安全需要支流水库配合干流水库联合防洪。模型可有效评估川...     

水库建设运行对三岔河流域径流与洪水特征变化影响分析

为分析人类活动的加强尤其是水库的建设对河川径流以及洪水特征的影响,以贵州三岔河流域为研究区域,基于1963-2012水文和气象数据,对年径流深、降水、蒸发的时间序列采用线性回归和Mann-Kendall非参数检验(M-K检验)方法进行趋势性分析,探究该流域径流与洪水特征变化。研究结果表明,在置信水平95%下,三岔河流域上游年径流系数变化趋势不明显,分析原因是因为上游水库数量较少,水库的库容较小,对径流影响不明显;在整个三岔河流域,普定和引子渡两座大型水库对年径流和洪水特征影响很大,年径流深下降比较明显大约为4.01mm/a,最大洪峰流量、最大3d洪量和最大7d洪量减小也非常明显。     

赣江峡江水库洪水分期研究

研究水库流域洪水分期特性，实现水库分期控制运用，对于在确保防洪安全的前提下提高综合利用效益具有重要意义。以赣江峡江水库为研究对象，基于代表性水文站（峡江水文站）1957-2017年逐日平均流量、年最大洪峰流量资料，采用成因分析法、水文特征值统计法和变点分析法研究洪水汛期分期规律，并进行对比分析。结果表明，赣江流域暴雨洪水主要集中在4-9月，4-6月份洪水由锋面雨形成，7-9月份洪水一般由台风雨形成。从成因分析上看赣江中下游流域洪水具有明显的季节性变化规律，可将4-6月作为主汛期，7-9月作为后汛期。水文特征值统计法和变点分析法这两类定量分析方法分期结果基本一致，汛期分期结果较为合理和稳健，峡江水文站的大洪水主要集中在5月和6月，频率分别为24.59%和39.34%,7月的前半月（7月1日-7月15日）出现较大量级洪水的概率仍然较大，可将4月初-7月上中旬作为主汛期，7月中下旬-9月底作为后汛期。结合多种途径分析结果，从偏安全的角度，同时考虑管理方便和习惯，拟定峡江水库主汛期为4月1日-7月15日，后汛期为7月16日-9月30日。在划分的主汛期内年最大洪峰被内包，洪水发生次数最为频繁，而...     

龙滩水库分类洪水防洪调度规则研究

针对龙滩水库原调度规则精细程度不足的问题,结合流域洪水类型多样化的特点,推求优化了龙滩水库分类洪水防洪调度规则。该规则的优化思路主要分为3个步骤:(1)从调度可操作性和实用性出发,将不同量级的预报信息纳入调度规则中作为判别条件,构建自识别控泄方式,并拟定包含预报变量和控泄变量的分类洪水调度规则一般形式;(2)以控制断面场次洪水集加权平均削峰最大为优化目标,通过模拟调度优选预报变量和控泄变量;(3)选取不同类型的典型洪水检验分类洪水调度规则的优越性。实例研究表明,分类洪水调度规则能充分发挥龙滩水库的防洪效益,有效改善不同类型洪水的调度效果,具有较强的可操作性和实用性。     

合水水库的综合利用

合水水库是广东兴宁县最大的一个水库。它雄据宁江上游黄陂、罗岗、大坪等三大支流的汇合处,从1957年6月竣工到现在它不仅在防洪灌溉上起了巨大作用,同时促进了受益区农、林、牧、副、渔五业的全面发展,而且它的美丽的湖光景色,吸引了无数游人。驯洪水驱旱神宁江畔庆丰牧合水水库壩高17.7米,长580米,控制着上游568平方公里所集流的水量。它有库容5,300万立米。在将近主壩末端,俨立着一座九个孔的泄洪闸和一座二个孔的输水涵。建库二年