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。     

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。     

水库洪水预报调度风险的应用研究

综合考虑洪峰预报误差、峰现预报时间误差、水力因子和泄洪方案组合的随机性,建立了水库风险分析模型,并运用到LW水利枢纽中。通过选取的两场洪水运算,结果表明：在上影响因子共同作用下,按照模型推出的两场洪水泄洪方案优选的原则进行调度,LW水库即使没有预泄,起调水位取369.8m时,校核洪水的漫坝风险为0;频率为5%的洪水对应的漫坝风险及下游防护对象的防洪风险均为0。该模型为进一步挖掘已建水库的兴利效益或降低待建水库的工程造价,提供了保证。     

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,...     

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。     

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...     

梯级水库群洪水溃坝模拟

以某河流的7个梯级水库为研究对象,合理地拟定各梯级水库不同大坝类型(土石坝、拱坝、混凝土重力坝)的溃决形式、溃口发生过程及形态,针对各类型水库漫顶即溃坝和土石坝漫顶溃坝,拱坝、重力坝漫顶过流不产生溃坝两种极限状态,运用Dam Break溃坝模型原理,计算主汛期超标准洪水和后汛期超标准洪水时梯级水库的连锁响应以及溃坝洪水向下游库群的演进过程.分析流城内各水库清坝发生的因果关系,并得出各水库溃坝发生的相对时间及各特征断面的最高水位、流量等特征值.汛期超标准洪水时流城梯级水库的溃坝模拟分析结果,为降低大坝风险、制定应急预案和防灾减灾提供了科学的决策依据.     

清水河水库大坝安全分析

根据《水库大坝安全评价导则》及有关标准、规范,查阅分析了水库设计、施工、勘探、试验及运行资料,进行了大坝水文复核、质量复核、渗流安全复核、结构安全复核等水库大坝安全评价导则要求的复核内容,并在分项分析评价基础上,对水库枢纽工程的现状和未来高水位下安全状态进行了综合评价。分析结果指出：①大坝欠高,水库防洪能力不满足规范要求。②坝基长期渗漏危及大坝安全。③坝体填筑质量差,坝后缺乏反滤排渗的工程措施。④溢洪道两岸岩石破碎,存在失稳隐患且无消能设施。⑤抽水泵房防洪墙欠高,墙体存在贯穿裂缝,泵站钢管锈蚀。⑥大坝安全监测设施不完备。大坝属病险坝,应尽快除险加固,以防造成重大灾害。     

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。     

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。     

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。     

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。     

水库汛限水位调整风险决策模型构建与运用

风险决策是风险分析的最终目的,构建风险决策模型计算风险效益与风险损失有助于进一步认识风险。建立了水库汛限水位调整多目标风险决策模型,目标函数包括大坝安全风险率最小和综合风险效益最大,提出了大坝安全风险率、风险效益与风险损失的计算方法,并通过约束法对模型进行求解得到非劣解集,通过比较得到最佳均衡解,以江苏省连云港市石梁河水库为例进行了研究。结果表明水库汛限水位控制在24.9 m时方案最优,水库对应增蓄水量8 233万m3,综合风险效益为1 754.1万元,相应的风险率为0.064 1,水库的洪水资源利用效益得到了显著的提高。     

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).     

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.     

吉安白云山水库洪水资源化运用

在确保水库大坝安全的前提下,为解决实时调度中"为了保证下游防洪安全而过于降低汛限水位"和"为了增加兴利库容而过于抬高汛限水位"的矛盾问题,优化洪水资源利用,依据汛限水位动态控制域的理论和方法,在分析白云山水库设计汛限水位允许的上下限域值的基础上,根据实时的天气预报信息、径流预报信息、面临时刻水情、工情,采用预蓄预泄法分析计算预见期(24 h)内汛限水位的上、下限值.分析计算结果表明,通过汛限水位动态控制域方法,下游河道的防洪能力可由现状的5 a一遇提高到10 a一遇,且可以增加兴利库容300万～600万m~3,扩大了灌溉面积0.75万hm~2,发电效益提高了5%以上,更加充分地利用了原来废弃的洪水资源.     

水库防渗灌浆技术新探——海南抱古水库灌浆施工总结

抱古水库建于1977年,总库容2170万m~3,正常水位52.50m,死水位42m,最大坝高40.46m,坝顶长176.3m,坝顶宽6m,坝底宽231.4m。抱古水库主坝为均质土坝,土料为粗粒     

基于蒙特卡罗法泥面加坝坝坡稳定分析

常规的定值安全评价方法由于没有考虑到各种设计变量的变异性,因此安全系数的大小并不能准确地反映工程的安全程度。采用蒙特卡罗法从破坏率的角度分析了苏家沟水库土坝的滑动失稳风险,结果表明：在设计洪水位1870.92 m时,计算剖面上游坝坡滑动失稳风险率为0.000012%,上游坝坡稳定性比较好,除险加固措施合理;最危险水位出现在泥面以上坝高的1/4附近,在该水位以上随着水位的升高,上游坝坡滑动失稳风险率逐渐减小;且随着水库的淤积,上游坝坡稳定性不断提高。     

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。     

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。