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。     

凤滩水库汛眼水位动态控制与运用研究

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。     

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。     

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.     

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。     

水库汛限水位动态模糊控制方式研究

以降雨预报条件下如何实施水库汛限水位的动态控制为研究对象。首先利用预泄能力约束法计算水库汛限水位动态控制范围,在此基础上结合降雨预报信息和水库当前水情信息,利用模糊控制原理确定汛限水位动态控制值。结果表明模糊控制方式可提高水库的蓄水效益,且不会降低水库的防洪标准。     

短期降雨预报信息应用在青山水库

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小时“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。     

短期降雨预报信息应用釜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24h“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。     

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。     

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).     

潘家口水库群汛限水位动态控制分析

为解决现有水库群汛限水位控制系统控制难度大、效率低、控制系统复杂的特点,结合区域的实时雨量预报和水库群的防洪库容信息,提出基于降雨预测及库容补偿的水库群水位动态调节的逐次补偿调度模型。模型主要由天气预报的雨量预测单元、库容补偿的调度补偿单元、洪限水位的调节控制单元和单元间变量的协调单元等组成。主要采用基于逐步逼近的贝尔曼思想,以多次的迭代计算求得理想的汛限水位的动态控制方案。将控制方案运用在潘家口水库群中的结果表明,该方案在保证防控控制调节的基础上可有效提高洪水资源的利用效率,提高发电效益。     

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。     

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.     

水库汛限水位动态控制回蓄时机的确定方法研究

合理确定汛限水位动态控制回蓄时机可以减轻水库在回蓄过程中的开闸频率。提出了动态剩余水量的概念,构建了综合考虑当前流量、峰后延迟时间、洪峰流量及峰型指数等表征洪水退水规律的指标体系,建立了动态剩余水量多元线性回归模型,提出了基于动态剩余水量确定水库汛限水位动态控制回蓄时机的方法。以河口村水库为背景进行实例研究,结果表明:采用动态剩余水量多元线性回归模型的计算结果,可以较好地实现水库汛限水位动态控制的回蓄目标。     

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Copula函数的高关水库汛期分期设计洪水研究

分期设计洪水的推求是确定水库分期汛限水位的基础,也是水库汛限水位动态控制的重要依据。针对现行分期设计洪水计算方法中存在的缺点,在已有研究成果的基础上,运用Copula函数对湖北省高关水库的分期设计洪水进行了分析和计算。最终的设计成果中,主汛期的设计洪水值采用年最大设计洪水值,前后汛期的设计洪水值采用基于Copula函数的计算结果。既反映了洪水的季节性规律,又兼顾了各分期的防洪设计标准。     

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。     

福建街面水电站汛限水位及防洪调

根据福建省尤溪流域的洪水特性和尤溪城区的防洪现状，在对不同洪水组合的汛限水位、汛限时间等防洪问题进行了分析的基础上，提出街面水电站的防洪任务和汛限水位，并对其防洪调度相关问题进行探讨，提出防洪调度方案。     

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.     

不可控洪水对调洪最高水位的影响研究

对于水库的防洪调度,阐述了可控洪水与不可控洪水的概念,研究水库在防洪调度中闸门全开条件下,洪水形态对最高水位的影响。通过实例计算,分析不同洪水系列对最高水位的影响。结论表明,最高水位趋于稳定,在这基础上,可根据洪水的形态给出水库所能达到的最高水位,同时在洪水预报的基础上预先快速判断一场洪水对水库防洪安全的影响程度,在此基础上采取相适宜的调度方式,从而确保防洪调度安全。