多风险因素影响下的水库防洪调度风险综合评估研究

汛限水位是水库协调防洪与兴利关系的关键控制点,合理设置汛限水位,是实现洪水资源化的重要途径。在考虑多种风险因素影响下,构建风险综合评估指标体系,建立综合评估模型,对水库防洪调度风险进行综合评估;以陆浑水库为例,探讨了多种汛限水位方案的可行性;结果表明:在考虑设计洪水过程、洪水预报误差、水库调度滞时、水位-库容关系四种风险因素影响下,陆浑水库前汛期汛限水位可抬高至318.7 m,兴利库容可增加0.64 m~3;后汛期汛限水位可抬高至319.2 m,兴利库容可增加0.66 m~3。该研究为水库防洪调度风险综合评估研究提供了技术支撑,并为陆浑水库实际防洪调度风险研究了提供科学参考。     

针对降雨量级预报的串联水库汛限水位动态控制研究

水库传统汛限水位控制以"一刀切"的方式,造成洪水资源的浪费。水库汛限水位动态控制能够实现水库洪水资源化、提升水库防洪能力,发挥水库综合效益。以浙江省分水江水库为例,从水库实际情况和易于调度角度出发,建立确定串联水库汛限水位动态控制域的约束指标体系,提出针对降雨量级预报的调度方案,并利用水库预报系统进行汛限水位动态控制的风险控制,形成了便于实际操作的串联水库汛限水位动态控制方案。     

基于SAR-Copula模型和Monte Carlo法的防洪调度风险分析

以黄河万家寨水库为例,采用SAR-Copula混合模型模拟洪水过程线,考虑泥沙淤积状况和泄流能力不确定性影响,在给定汛限水位和调洪规则下对模拟洪水进行调洪演算,统计得到水库防洪风险率.实例结果表明:水文因素的随机性、库容与水位关系的不确定性是万家寨水库防洪风险的主要影响因素,泄流能力不确定因素对水库泄洪影响不明显,同时得出了各汛限水位方案下水库的防洪风险率,为万家寨水库前汛期动态汛限水位选择提供了一定的参考依据.     

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。     

狮子滩水库防洪调度控制指标的复核分析

在通过GPS技术对狮子滩水库水下地形进行测量的基础上，给出了新的水位～库容关系曲线。并利用所建立的水库运行调度模型，研究了该水库淤积变化对其防洪控制的影响。结果表明：1956～2002年，虽然狮子滩水库淤积了4656m^3，但主要是淤积在多年平均库水位340．0m以下，对其在汛限水位346．5m以上的防洪调度影响不大。并且，在现有防洪调度方案和水位～库容关系情况下，水库能满足其防洪对象的防洪安全要求。     

高关水库汛限水位动态控制方法应用研究

水库汛限水位动态控制是汛期提高洪水资源利用率的重要途径,本文结合高关水库实际情况,对其开展汛限水位动态控制方法的分析与运用,引入了降雨及洪水预报支撑下的预蓄预泄法、预泄回充法和洪水预报调度法,并对其进行了风险分析。选取了2007年的一场洪水为例进行调度,且与原常规调度方式比较。结果表明:预蓄预泄法、预泄回充法和洪水预报调度法均能较好地运用于高关水库的实际调度过程中,在满足设计防洪标准要求的前提下,合理将这3种方法结合,不仅能适当提高汛限水位增加效益,而且能更有效地拦蓄洪水尾部,将汛限水位保持在理想位置。     

陆浑水库分期洪水资源化风险分析

结合陆浑水库实际情况在分析影响水库防洪调度主要不确定性因素的基础上,讨论了风险分析的计算方法,采用蒙特卡罗模拟技术给出了水库防洪调度风险分析的实施程序。采用陆浑水库分期运用方案,对不同频率入库洪水在不同的汛限水位下造成的洪灾风险率进行了估计。结果表明,陆浑水库前、后汛期的汛限水位均可适当抬高以增加水库的兴利库容、实现汛期的洪水资源化,为陆浑水库提供了最优分期汛限水位方案。     

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).     

布吉河流域防洪调度的潮水补偿研

潮汐是影响沿海城市防洪调度的一个重要因素。沿海城市的河流大多属于感潮河段，受潮水顶托影响，感潮河段的水位变化是潮水和洪水共同作用的结果，水位流量关系复杂。以深圳市布吉河流域的防洪调度为背景，在各种水文资料严重不足的情况下，研究了感潮河段的潮汐一般规律，通过对布吉河口的水位进行潮水和洪水的分离，用一种分段线性拟合的方法，对洪水波产生的增水进行了定量的分析，并且提出了根据潮水预报和增水关系进行潮水补偿调度的具体计算方法和过程。     

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...     

考虑上游水利工程影响的枫树坝水

考虑枫树坝水库上游水电工程的影响，对入库洪水系列进行相应还原以得到天然洪水过程，就新的入库洪水系列和历史洪水系列，采用优化准则适线和经验适线法，进行洪峰和洪量频率分析研究，并分析和论证了设计成果的合理可靠性.为现在正在开展的水库汛限水位复核论证提供了可靠依据，对水库防洪调度、科学决策以及水资源可持续开发利用具有重要意义.     

张光斗院士的来信

贵刊2004年第9期发表了文章《抬高水库汛限水位的洪水资源化利用研究》。提高水库汛限水位，可多蓄洪水以供水，是有益的事。文中考虑了水库洪水调度方法，提出风险率求解方法，表4中列出风险效益以亿元计，看来风险率主要是从经济上考虑，即汛期提高汛限水位，加大泄洪流量，对下游造成的损失和多蓄洪水对下游产生的效益，研究其风险率。     

深圳市金湖上、下水库联合防洪实

通过对深圳市金湖上、下水库的实际情况及现行调度中存在问题分析，提出了基于天气预报和水文信息及下游河道反馈的实时水位信息的深圳市金湖上、下水库防洪调度新的运行规则和联合调度补偿决策规则，并基于这些规则给出了深圳市金湖上、下水库防洪实时调度方案     

龙角山水库采用动态汛限水位对雨洪资源的利用研究

为了缓解乳山市的水资源危机,提高水库对雨洪资源的利用能力,以龙角山水库为研究对象进行水库动态汛限水位控制研究。采用Fish最优分割法、峰量综合控制法等方法推求动态汛限水位。依据水库和下游安全确定前汛期汛限水位为41.43m、主汛期汛限水位为41.32m、后汛期汛限水位41.41m。在防洪风险不变的情况下利用该水位对2007年和2009年的汛期进行调度演算,与现状相比提高了水库对汛期雨洪资源的利用率。随着水文预报和防洪系统的建设,利用动态汛限水位,水库可以最大程度的多蓄水充分利用雨洪资源、缓解乳山市的水资源供需矛盾。     

基于MOLA的水库群实时防洪多目标优化调度模型

水库群实时防洪优化调度作为一种重要的非工程措施,可以通过较少的投入降低洪水灾害带来的损失,起到流域防洪减灾作用。考虑了各水库自身安全和下游防洪点安全,以下游防洪控制断面最大过水流量最小、各水库最高水位最低为目标函数,建立了水库群实时防洪多目标优化调度模型;引入“滤波算子”,提出一种改进多目标利希滕贝格算法（Multi-Objective Lichtenberg Algorithm,MOLA）,进行模型求解,得到水库群实时防洪调度多目标方案集,增强优化调度解在防洪调度实际应用中的可操作性;最后,提出一种基于层次聚类和Pareto前沿物理意义的综合筛选法,对Pareto前沿上的众多调度方案集进行聚集和筛选,选取有限代表解供决策者进行选择,增加防洪决策的聚焦性。研究以淮河史灌河水系为例,进行了水库群实时防洪多目标优化调度模型的应用研究,结果表明：基于改进MOLA的水库群实时防洪多目标优化调度模型计算效率高、实用性较强;采用梯度分析法定量分析了鲇鱼山水库最高水位、梅山水库最高水位、蒋家集断面最大过水流量之间的多目标互馈关系,结果表明梅山水库水位变化对蒋家集断面的组合流量影响更为显著,梅山水库可...     

凤滩水库汛限水位动态控制与运用

：从洪水资源与水资源可持续利用的角度出发，分析凤滩水库暴雨、洪水季节特性和分期规律，探讨利用水文和气象等预报信息来指导水库调度的可行性。提出凤滩水库各期汛限水位动态控制域和相应的控制水位。     

基于供水调节的水库削峰能力

水库防洪调度计算时,一般以汛限水位作为水库调洪初始水位。由于供水等功能的影响,水库并非时刻处于蓄满状态,汛限水位是水库调洪初始水位的上限值,汛限水位以下的空库容将发挥拦洪作用。针对典型供水水库,通过分析库容系数和供水系数与蓄水率的分布特征之间的关系、蓄水率与水库对洪水的削峰率之间的关系,研究库容系数和供水系数对削峰率的影响。实例计算表明,考虑供水调节的影响后,水库的库容系数和供水系数对削峰率的影响不可忽略,且削峰率与供水系数成二次函数关系。因此,类似水库的下游河道在防洪设计时应充分考虑库容系数和供水系数对削峰率的影响。     

考虑上游水利工程影响的枫树坝水库洪水分析

考虑枫树坝水库上游水电工程的影响,时入库洪水系列进行相应还原以得到天然洪水过程,就新的入库洪水系列和历史洪水系列,采用优化准则适线和经验适线法,进行洪峰和洪量频率分析研究,并分析和论证了设计成果的合理可靠性.为现在正在开展的水库汛限水位复核论证提供了可靠依据,对水库防洪调度、科学决策以及水资源可持续开发利用具有重要意义.     

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。     

短期降雨预报信息应用在青山水库汛限水位动态控制的可行性分析

长期以来,青山水库坝址以上流域产汇流时间较短,洪水预报预见期也较短,汛期雨洪资源分布不均匀,造成大量不必要的弃水,水资源利用率较低,同时与周边社会经济的迅速发展十分不协调.根据这些实际当中存在的问题,考虑降雨预报的水库汛限水位控制理念,采用统计学原理,分析了在距离青山水库最近的杭州未来24 h"无雨"和"小雨"量级的降雨预报精度及概率分布,结合青山水库下游防洪标准,论证了未来24小时短期无雨预报信息应用在青山水库汛限水位动态控制中是可行的,从而增加了入库洪水预报的预见期,为合理调度水库、缓解水库水资源供需矛盾提出了解决问题的一种方法.