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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

三河口水库洪水资源利用方式研究

针对引汉济渭工程重要调蓄枢纽三河口水库洪水资源利用实际问题开展研究,采用分形理论汛期分期方法对三河口水库汛期进行分期,并进行相应洪水资源调度模拟分析,以期充分利用三河口水库洪水资源。基于分形理论得到三河口水库的汛期分期结果为:6月1日至6月30日为前汛期,7月1日至9月30日为主汛期;在分期汛限水位基础上,基于1954年7月至2008年6月共55年的长系列径流资料,拟定了洪水资源优化调度方式,进行多元化洪水资源化调度模拟计算,结果表明:在考虑分期汛限水位后进行水库调度运行,将增加供水与发电效益,同时对下游河道生态供水满足程度有较大提高。本文结果表明分形理论可满足三河口水库洪水分期需要,可作为进行水库洪水资源利用的有效途径。     

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。     

小型水库大坝安全鉴定中洪水标准复核计算

分析归纳了小型水库洪水标准复核的基本原理，确定了建筑物的等级及防洪标准，通过水文气象观测资料推求设计洪水，并经过调洪演算确定各种特征水位；校核坝顶高程及溢洪道控制段顶部高程是否满足规范要求，给出防洪风险图，为防洪调度决策提供依据，提出小型水库大坝安全鉴定中洪水复核计算相对大，中型水库而言，可适当作些简化。     

漳河水库入库洪水抗误差预报方案

漳河水库由观音寺水库和鸡公尖水库通过半天然明槽相互连通组成，因受库水位观测、明槽输水计算、动库容计算误差等的复杂影响，以往多次建立的洪水预报方案均未达到可供应用的水平。在分析漳河水库入库洪水误差产生特点的基础上，通过建立抗误差产汇流预报模型和自适应实时校正技术，使漳河水库洪水预报方案平均确定性系数达91.09%，洪峰合格率达100%，峰现时间合格率达90.91%；观音寺水库洪水预报方案的平均确定性系数达90.63%，洪峰合格率达100%，峰现时间合格率达100%，终于建立了达到甲等水平的漳河水库洪水预报应用方案。     

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。     

广西澄碧河水库防洪优化调度与水库兴利效益增加研究

运用土坝漫坝风险分析理论对广西澄碧河水库整个汛期抬高防洪限制水位和分期抬高防洪限制水位运行进行漫坝风险计算与分析,在不降低大坝防洪标准以及水库大坝漫坝风险控制在标准值范围内的前提下提出水库防洪优化调度方案,即水库汛前期以原防洪限制水位185.00 m迎洪,9月初起逐步将防洪限制水位提高到187.20 m,从而增加水库发电与其他方面的效益。     

汤河水库分期汛限水位方案效益分析

水库汛期的蓄水担负着城市供水、工农业供水、发电等兴利任务。科学合理地优化水库分期汛限水位,是保障水库供水量和防洪安全的有效手段。以汤河水库为研究对象,提出水库分期汛限水位优化方案,并对调整分期汛限水位后水库增容产生的效益进行分析。     

新疆平原拦河水库溃坝洪水演进的数值模拟计算

针对新疆平原拦河水库溃坝洪水的特点 ,建立了坝址处和水库下游的二维洪水演进数值模型 ,提出了解算方法 ,并以夹河子水库 196 1年 4月 16日实际发生的溃坝洪水为例 ,进行了模拟计算 ,给出了溃坝坝址处的最大流量 ,溃口宽度 ,淹没水深 ,流速和淹没历时等洪水风险信息。     

重庆市洪水资源化探讨

通过解释洪水资源化的概念,说明重庆市洪水特征,讨论了洪水资源化的措施和途径,比如对现有的病险水库进行修复加固、对河道进行综合治理、建设地下水库回灌地下水、建设跨区域跨流域调水工程、建设城市雨洪工程等,文中还提到了洪水资源化的非工程措施方面,这些措施对重庆市寻求技术上可行、经济上合理、生态环境容许的洪水资源化的实践具有指导意义。     

基于水动力耦合模型的平原地区排涝规划

针对滨海平原感潮河网地区水系流态复杂、受边界条件和工程调度影响显著的特点,遵循充分发掘水系调蓄能力、多闸联调和水闸优先抢排的原则,对感潮河网和湖泊分别构建一维和二维水动力数学模型,利用2种模型模拟水位、流量相等的条件,对一维和二维水动力数学模型进行耦合.以辽东湾新区水系排涝规划为例,对4种设计方案进行了分析对比,得出了河道断面和排涝闸门规模.结果表明：方案一和方案二中,河道断面尺寸不变时,排涝闸门规模偏小,造成上游水位偏高;方案三和方案四中,排涝闸门规模不变时,扩大河道断面尺寸对域内水位影响不大.从排涝能力和经济等角度综合考虑,选取方案四为最优方案.计算结果较好地反映了滨海平原感潮河网地区河道断面尺寸和排涝闸门规模对排涝能力的影响,可为区域工程设计和制定排涝方案提供技术保障.