考虑水库调度影响的梯级水库群汛期分期研究

水库的汛期分期是汛期运行水位动态控制的重要依据。但是对于水库群来说,上下游水库间存在复杂的水力联系,直接使用天然入库流量资料所计算的汛期分期结果可能不够客观。本文提出了一种考虑水库调度影响的梯级水库群汛期分期方法,即计算考虑上游水库调度影响下的下游水库入库流量,再计算其汛期分期。以西江上游的天生桥一级、光照、龙滩、岩滩水库群为例,分别使用天然入库流量和调节后的入库流量资料计算汛期分期,发现龙滩水库的主汛期开始时间延迟16 d,后汛期开始时间延迟1 d;岩滩水库的主汛期开始时间延迟18 d,后汛期开始时间提前1 d。     

富春江入库控制断面水位计算方法研究及误差分析

近年来受人类活动影响,富春江流域下垫面因子发生重大改变,传统水位流量关系无法应用。为应用水位比降法推求入库控制站有效入库流量,首先要对水位资料进行分析计算。以圣维南方程组为理论基础建立水动力学模型,考虑河道糙率的空间变异性,根据已有资料对富春江水库上游河道进行概化,模拟计算2013年女埠站洪水水位过程。同时采用经验相关法建立水位关系函数求解女埠站水位。2种方法模拟计算精度皆较高,水动力学方法在验证期洪峰模拟上优于经验相关法,而后者在洪水过程模拟上的确定性系数更高。由计算结果误差分析可知考虑水力要素时间变异性的水动力学模型能更好拟合退水过程,值得深入研究。     

抗差理论在汇流模型参数估计中的

根据水量平衡反推计算的入库流量,经常存在大波动的异常值。研究当流量资料受异常值污染时,采用附有条件的抗差最小二乘方法估计汇流模型参数的效果。运用于益塘和洈水两个水库流域,比较了抗差最小二乘估计与经典最小二乘估计的结果,证明了该方法的可行性和较高的演算精度。     

抗差理论在汇流模型参数估计中的应用

根据水量平衡反推计算的入库流量,经常存在大波动的异常值.研究当流量资料受异常值污染时,采用附有条件的抗差最小二乘方法估计汇流模型参数的效果.运用于益塘和光洈两个水库流域,比较了抗差最小二乘估计与经典最小二乘估计的结果,证明了该方法的可行性和较高的演算精度.     

应用时序递阶组合模型预报白溪水库年平均入库流量

为探讨白溪水库年平均入库流量序列基本演变规律,在分析研究径流各组成部分成因的基础上,通过建立趋势项序列、周期项序列和平稳随机项序列的模拟预报子模型,合成时序递阶组合模型,预报白溪水库年平均入库流量.据分析成果显示,该模型概念清晰、结构简单,模拟预报白溪水库年平均入库流量精度较高.     

应用时序递阶组合模型预报白溪水

为探讨白溪水库年平均入库流量序列基本演变规律，在分析研究径流各组成部分的成因的基础上，通过建立趋势项序列、周期项序列和平稳随机项序列的模拟预报子模型，合成时序递阶组合模型，预报白溪水库年平均入库流量。据分析成果显示，该模型概念清晰、结构简单，模拟预报白溪水库年平均入库流量精度较高。     

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。     

深圳水库污水截排工程规模的选择

在如何选定污水截排工程的截排规模上，分析了套用市政排水截流倍数或选取某频率洪峰流量来确定截排流量的方法的不足，结合水库水质以面源污染为主的特征，采用综合选择方法——即推求典型年降雨所形成的全年逐时径流过程和全年径流量，计算各截排流量下的截排水量，通过水库水质模型，根据各截排流量对应未截排水量所携带的入库污染负荷量，建立截排流量与水库水质的关系，最终选定符合水库水质标准的截排流量为工程规模。     

贵州某水库工程上游漏水探析

贵州省卡斯特地貌发育,水文地质情况较复杂,部分河道中存在岩溶渗漏或天然暗河漏水问题,分析河道漏水规律,是分析水库径流量,确定水库兴利调节库容的关键,通过对某水库上游河道漏水问题的调查和分析研究,通过非漏水段产流模数还原各断面流量,进而推算漏水量,该分析过程可供类似项目参考.     

推理公式法在无资料地区小流域河流划界中的应用——以敖家河小流域为例

无资料地区小流域河道管理范围划界工作是河湖划界的重要组成部分,但由于缺乏实测的水文资料,河道控制断面的设计洪水位无法由水位流量关系推求。探讨了推理公式法在无资料地区小流域河道管理范围划界中的应用,认为该方法可准确计算出各个断面设计洪峰流量,并结合实测断面资料,由洪峰流量计算设计洪水位。最后将此方法应用到敖家河小流域河道管理范围划界,计算所得的设计洪峰流量与洪水位成果合理,成功划定其河道管理范围。     

水沙变化条件下黄河宁蒙河段冲淤演变特征

本文采用实测资料分析的方法,研究了水沙变化条件下黄河宁蒙河段冲淤演变特征,研究结果表明:1986年龙羊峡水库运用后,调节径流泥沙,改变了出库流量过程,使得进入黄河宁蒙河段年均水沙明显减少,年内分配发生变化,洪峰流量大幅度减小.水沙变化导致黄河宁蒙河段同流量水位抬升,河床持续抬高,主河槽淤积萎缩,过流能力降低,说明了水库运用会对下游干流河道冲淤演变带来负面影响.     

注入式水库兴利库容调节计算方法探讨——以平凉市崆峒区北杨涧水库为例

注入式水库不同于一般河床式水库,其水库的兴利库容调节计算除决定于规划水库的运行方式外,同时还受控于"三个过程"——河道来水过程、引水管道的引水过程以及水库用水对象的用水过程。因此,在传统水库兴利库容调节计算的基础上,探讨注入式水库兴利库容调节计算方法,对科学合理地确定规划水库工程规模具有重要指导意义。     

资料缺乏地区水功能区纳污能力计算——以都匀市清水江为例

水功能区限制纳污红线的确立是实行最严格水资源管理制度的重要组成部分。然而在河流纳污能力量化的过程中往往因为流量、流速等数据的缺失或不足导致计算结果不够准确。SWAT分布式水文模型可以通过DEM生成河网并结合气象等数据计算出河道的流量和流速,模型的这一优势能够很好地解决目标河道水文资料缺乏的问题。以黔南州都匀市清水江为例,通过构建SWAT模型和一维水质模型计算出该河流各个水功能区的纳污能力,研究结果可为该河流的水污染总量控制提供数据支撑。     

疏勒河灌区三大水库联合调度研究

分析了疏勒河灌区三大水库分布的特点,以50%水平年各水库坝址处天然入库流量为条件,根据流域内主要用水户情况,针对农业灌溉、工业和民用、水力发电、生态环境等用水要求,结合水库冲淤,渠道冲砂等运行管理要求,以灌区加权灌溉保证率最大为目标,以昌马干渠流量尽可能均匀下泄为重要约束,建立了疏勒河灌区三大水库联合调度模型,并采用面向对象的编程思想编制相应的计算机程序求解该模型。该程序实现了对模型主要数据的人机交互和模型优化计算的有机结合,决策者可以通过该模型生成灌区用水的满意调度方案,对灌区管理水资源的合理配置和优化利用具有重要意义。     

洪水潮水联合优化调度模型与应用——以深圳市布吉河流域为例

下游防洪控制点位于感潮河段的水库防洪调度,本质上是洪水与潮水的联合优化调度。以深圳市布吉河流域为背景,基于控制点水位与下泄流量和潮水位的相关关系,建立了综合考虑下泄流量与潮水位的洪水与潮水联合优化调度的动态规划模型。通过该模型与常规优化调度模型计算结果的比较表明:联合优化调度模型根据潮水位的周期性变化,在低潮位及落潮时加大泄流,充分利用下游河道泄洪能力,高潮位及涨潮时则控制泄流,防止洪潮遭遇,实现了水库最高水位和河道最高水位均较低的理想调度结果。     

入库径流不确定条件下水库多目标优化调度方案决策

针对传统水库多目标优化调度方案决策时往往忽略入库径流不确定性影响的不足,一方面对评价指标选用区间数,并以考虑入库径流预报误差下的模拟入库径流为输入时优化计算得到的最大和最小值为其上下限;另一方面在采用博弈论集合模型对基于序关系分析法的主观权重和Critic法的客观权重进行组合赋权的基础上,对VIKOR模型进行了改进以提高评价指标权重的可信度和合理性。应用于三峡水库入库径流不确定下多目标优化调度方案决策的算例分析表明,决策结果与以实际径流过程为输入时的基本一致,说明了该方法的合理性和实用性,为入库径流不确定下水库多目标优化调度方案决策提供了一种新途径。     

河道型水库立面二维水温结构数值模拟

针对河道型水库运行后库区水温结构的改变,及其对库区和下泄水温过程造成的影响,在充分考虑入库流量及水温、气温、太阳辐射、水库调度等影响因素的基础上,建立了河道型水库立面二维水温数学模型,并对模型主要参数进行了率定.以典型的河道型水库——三峡水库为例,预测了水库在平水年和特枯年份下库区立面二维及下泄水流水温分布规律.结果表明:三峡水库水温在春、夏季纵向上差异显著,传统的垂向一维模型难以准确反映库区水温纵向分布特征;不同典型年春季在部分区域水温易出现弱分层现象,平水年垂向最大温差约为8.14 ℃,而特枯年份最大温差可达8.82 ℃,但持续时间短,难以形成稳定的分层结构;不同典型年春季温差较大的区域基本上出现在100.0 m以下水体,而春季三峡水库主要经由机组过流,电站取水口中心高程为130.0 m,可以认为在三峡水库对下泄水流水温不会产生明显的影响,研究结果可为三峡水库生态环境管理提供科学依据.     

设计安全值结合水文模型的联合预报法在入库洪水预报中的应用

桂五水库产汇流特性复杂、洪水资料序列较短,常规的基于分布式水文模型的入库洪水预报方法并不适用。提出设计安全值结合水文模型的联合预报法:设计安全值基于初损后损法加单位线汇流,水文模型法基于新安江三水源模型,从防洪安全与兴利角度进行联合预报。在确定两种方法初始参数后,对次洪过程进行模拟,结果表明:两种方法各自模拟精度较高,方法评级分别为乙级、甲级;从防洪安全角度,可选择取两种方法模拟结果的外包线作为入库洪水预报;预报结果偏安全的设计安全值法与预报精度稳定准确的水文模型法联合预报,不仅可应用于桂五水库入库洪水预报,并可为洪水资料序列积累较短的水库入库洪水预报工作提供参考。     

考虑Copula-LM-HMS耦联的台风情境下大坝洪水漫顶风险率计算

气候变化下台风风暴潮出现频次增加,形成的暴雨洪水对水库大坝安全产生极大威胁。由于部分地区实测流量资料缺少,基于雨量资料的随机模型与水文模型耦合模拟洪水过程线的研究亟待发展。针对现有小流域流量资料缺少问题,研究了基于降雨随机模型与水文模型的Copula-LM-HMS耦联模型,来模拟入库洪水并计算水库大坝洪水漫顶风险率。该模型通过Copula函数与拉丁超立方-蒙特卡罗抽样（Latin Hypercube-Monte Carlo Simulation）生成流域多组7日降雨数据,并通过变倍比放大法缩放处理得到相应降雨序列,利用HEC-HMS水文模型模拟洪水过程线并结合调洪演算得到坝前最高水位,同时考虑风浪作用来模拟台风情景下的库水位变化情况,计算大坝洪水漫顶风险率,并分析不同组合条件对洪水漫顶风险率的影响。余姚市四明湖水库实例分析表明,构建的Copula-LM-HMS耦合模型计算得到的拦河坝在未来台风情境下无漫顶风险,自溃坝最小漫顶风险为0.22%,最大漫顶风险达到2.68%;洪水漫顶风险与降雨分布及起调水位有关,同时风浪作用对洪水漫顶风险影响较大。基于耦合模型进行中小流域洪水漫顶风险率计算,...     

金沙江下游溪洛渡-向家坝梯级生态调度研究

金沙江下游区域是我国重要的珍稀鱼类保护区,随着梯级电站的修建,势必将对生物的生存环境造成影响。为了减少负面的生态影响,利用年内展布法和改进FDC法计算了最小生态流量和适宜生态流量过程。根据不同的生态流量约束,设置了4种约束方案:(1)工程规划约束;(2)年内展布法计算的最小生态流量约束;(3)改进FDC法计算的最小生态流量约束;(4)改进FDC法计算的适宜生态流量约束。并对建立的生态调度模型进行求解,计算结果表明:当设置最小生态流量约束时,各典型年的发电量基本都能达到最大值;当设置适宜生态流量约束时,各典型年的发电量都有所减少。各方案的拟合优度的计算结果表明,在适宜生态流量约束条件下,水库的下泄流量更贴近天然的入库径流。