低洼地区农田淹没成因分析方法及应用－（I）数学模型验证及洪水特性分析

为探求从化市水南村部分农田被淹没的原因,本文分别采用现场调查、水文地形资料分析、数学模型、调洪演算等方法,对本次流溪河洪水和下游牛心岭电站对淹没位置河段水位的影响进行了分析和探讨。结果表明,洪水从大拗坝到达水南村淹没位置河道的时间约为2.6 h;从5月7日凌晨4点～12点,流溪河水位明显高于淹没区地形,极容易导致外江洪水从未封堵暗渠进入淹没区;牛心岭电站只用4个闸孔泄洪,在洪峰时刻引起淹没区外侧河道水位抬高约0.05 m左右。     

滞洪区调控对浦阳江尖瘦型洪水过程水位的影响

以浦阳江为研究背景,选择浦阳江1999年6月17-19日作为研究时段,通过建立二维水动力模型,探讨了浦阳江尖瘦型洪水过程中高湖不同泄洪总量和泄洪方式作用对浦阳江沿程洪水位的影响。研究结果表明:在上游进口~湄池河段,3种泄洪方式作用下洪峰水位均随着高湖泄洪总量的增大而降低,且"先增后减"泄洪方式的洪峰水位均最低。当高湖泄洪总量大于1 500万m3时,洪水第二日"先增后减"泄洪方式以及洪水第三日"均匀变化"泄洪方式作用下洪水位曲线均位于其他两种泄洪方式的下方,且间距均随泄洪总量的增大而增大。而在浦阳江下游的临浦,高湖泄洪总量与不同泄洪方式组合对洪水位曲线变化规律、洪峰水位值以及洪峰到达时间无影响。研究结论可为优化高湖泄洪闸的调控方式提供指导。     

基于概化洪水过程的水库防洪安全计算

工程坝前年最高水位Hm的频率可以表征工程潜在的洪水风险。在洪水过程线概化为三角形基础之上,推导出最高水位Hm和洪峰x,洪量y的定量关系式。借助概化关系式,以随机模拟法推求符合防洪标准的年最高水位(Hm)N。在此基础上分析了符合达标要求下洪峰x和洪量y的匹配情况,并明确指出,当前广泛应用的同频率洪峰x和洪量y为一组特殊匹配,其防洪计算结果超标,研究表明,工程防洪特性的改变对Hm有影响,且以上主要内容均有实例分析论证。     

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。     

扩散波洪峰流量演算模型研究

洪峰是洪水过程最重要的特征,但对洪峰要素进行单独演算的方法迄今尚不多见。基于扩散波洪峰沿程衰减的特性,通过洪峰条件下对其特征方程组的演变和简化,将扩散波方程中习用的对扩散系数μ和波速c的线性化调整为对不同洪水峰型的线性化,从而获得简易的洪峰流量演算模型。该模型计算简便,参数物理意义明确且易于定量,经黄河夹河滩至利津共5个河段的6次实测洪峰流量资料验证,演算相对误差几乎均在±10%以内,成果令人满意。模型在一定程度上丰富了现有洪水演算方法,特别在演算目标单一或洪水过程资料不足的条件下,有值得期待的实用价值。     

沭西片防洪保护区洪水淹没风险特征

沂沭泗流域沭西片防洪保护区外河洪水有山区性洪水特征,其特点是洪峰水位高、历时短、总洪量小,溃堤洪水过程的精确计算是保护区洪水分析的关键和难点.为了精确模拟溃堤洪水过程及其在保护区演进规律,构建了一二维实时动态耦合水动力学模型.河网一维水动力数学模型采用1993年、2003年和2012年的实测洪水资料进行了率定与验证;防...     

英德市城区防护工程规划设计

英德市区沿北江两岸分布 ,旧城地面高程多在 2 6～ 2 8ｍ(珠基 ,下同 )之间 ,新城区采用避洪方式 ,尽量靠山而建 ,地势稍高 ,高程在 30～ 35ｍ之间。英德市城区历来水患频繁 ,其原因 ,从地理环境来说 ,主要是受粤北乃至湘南、赣南 2万多ｋｍ2集水面积的影响。据英德水文站实测的洪水资料 ,北江洪水平均洪峰水位为2 8.35ｍ ,历年平均超过城区防洪警戒水位 (2 6 .0ｍ)的天数为 5天 ,超过 2 8.0ｍ水位的天数为 2天 ,新中国成立以来发生的“6 4.6”、“6 8.6”、“82 .5”、“94.6”等几场洪水的最高水位超过 32 .0ｍ ,而“6 8.6”洪水位维持在 …     

小浪底水库异重流排沙期下游洪峰增值特性分析

结合历年黄河下游小浪底、花园口站水沙过程实测资料,重点分析了历史上"04.8"、"05.7"、"06.8"、"07.7"、"08.7"、"10.7"几场洪峰增值典型洪水的演进特征,总结了小浪底水库异重流排沙期高含沙洪水在黄河下游演进过程出现洪峰增值的内在特性。结果表明,减小异重流排沙前期基流条件和减缓出库含沙量的变化梯度,黄河下游河道的洪峰增值量将会得到明显减小。黄河下游洪峰增值最大增值发生在花园口站附近或其上游河段,花园口以下未再发生洪峰增值现象。     

基于Archimedean Copula函数的洪水多要素联合概率分布研究

应用Archimedean Copula函数,探讨洪水多要素的联合概率分布和条件概率分布。以大渡河流域丹巴站49年的洪水资料为基础,根据图形分析法和AIC信息准则选择拟合效果好的Copula函数计算洪峰、洪量、历时的联合概率分布和条件概率分布,并绘制相应的条件重现期图。结果表明,Gumbel Copula可以较好的拟合洪峰与洪量,而Frank Copula对于洪峰与历时、洪量与历时及洪峰、洪量和历时的三维联合分布效果最好。通过情景设置分别计算不同条件下洪水特征变量的二维和三维条件概率分布和相应的条件重现期。Copula函数全面考虑了洪水特征量之间的相依性,可用于洪峰、洪量和历时联合概率分布的计算。     

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。     

青山水库枢纽工程水资源供需平衡分析

本文针对六股河流域的青山水库枢纽工程历年洪水洪量等实际情况,对2020年水资源供需平衡进行预测,通过采用典型年法对地区洪水进行调节,分析了不同频率下的洪水洪量调节效果,并对青山水库的水位、洪量、洪峰情况提出了合理性分析,指导六股河流域地区及其洪水多发区防洪枢纽工程设计和施工.     

基于GIS栅格数据的叶尔羌河灌区洪水风险动态模拟与识别

【目的】加强叶尔羌河灌区防洪规划与管理。【方法】根据1959—2015年叶尔羌河灌区洪水事件,以叶尔羌河喀群渠首至艾力克塔木之间的区域为研究对象,应用GIS工具生成数字高程(DEM)栅格数据,构建了FloodArea洪水淹没模型,计算了高情景和低情景2种典型历史洪水量级下的淹没范围、水深、流速等风险要素,绘制了研究区的洪水风险图。【结果】叶尔羌河洪水淹没风险区主要限于灌区河段附近,重现期为20a洪水风险较高,卡群水文站以下河段多处被洪水冲毁部分河段河堤,洪水漫溢淹没区主要分布在沿河道两侧灌区的地势低洼区,洪水淹没范围较大;重现期为5 a洪水的流程强度和洪水淹没区比重现期为20 a洪水有所减少,危险性等级降低,灌区以及居民点基本未受到影响。【结论】通过反演高情景和低情景2种典型洪水,生成的洪水风险灾害指示图能够科学地模拟、预测洪水淹没范围,防洪工程的重点是在平原灌区莎车县、麦盖提县、巴楚县河段。     

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。     

小东江茂名城区建坝后的洪水预报对策

茂名市政府为了美化城市,对城区的小东江河段进行全面整治,并新建高山拦河坝蓄水并美化城市,改变该河段的水位流量关系,茂名水文站原有的洪水预报方案无法再发挥其作用,严重影响到茂名城区的防汛决策,通过技术分析,提出新的洪水预报对策.     

小东江茂名城区建坝后的洪水预报

茂名市政府为了美化城市，对城区的小东江河段进行全面整治，并新建高山拦河坝蓄水美城，改变该河段的水位流量关系，茂名水文站原有的洪水预报方案无法再发挥其作用，严重影响到茂名城区的防汛决策，本文通过技术分析，提出新的洪水预报对策。     

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。     

汛期横江入流对向家坝一期围堰河段水位的顶托影响

为保证向家坝一期围堰工程汛期安全度汛,时汛期横江入流的向家坝一期河段水位的顶托影响进行了研究.研究时首先采用实测资料对横江洪水的顶托影响进行分析,在此基础上,采用BP神经网络对不同横江来流下向家坝水文站的水位变化进行预测,给出向家坝水文站的水位壅高幅度.结果表明:横江洪水对向家坝河段水位顶托影响主要发生在金沙江洪水过程的涨水段,一期围堰修建后向家坝水文站受横江来水顶托影响主要发生在屏山流量为8 OOO～17 000 m3/s,且横江流量大于1 000m3/s时的范围内,其水位壅高幅度一般在0.44～1.5 m范围内变化.     

山洪灾害调查评价技术在无资料小流域洪水预警中的应用

山洪灾害分析评价技术解决了中小河流水文监测系统建设项目新建水位(水文)站无资料的小流域预警方案编制问题.本文以新建的黟县水位站为例,分析了流域暴雨洪水特性、推算了设计暴雨洪水,对控制河段的水位-流量关系、中心城区防洪标准进行了分析,推求了预警临界雨量,为城区防洪提供预警信息.     

水文水力学耦合模型及其应用

针对传统水文学方法模拟平原地区复杂水流精度不高的缺点,构造了水文水力学耦合模型.该模型采用差分算法求解圣维南方程组进行洪水演算,通过水文模型模拟其边界条件,实现水文学模型与水力学模型的耦合,并结合区域连接关系模拟,实现全流域耦合求解.模型应用于曹娥江流域花山至桑盆殿河段洪水模拟,结果表明:计算水位与实测水位吻合良好,具有较高的计算精度.     

不同水位预报方法在黑龙江干流的应用研究

以黑龙江干流中游河段长发屯水位站点为研究对象,分别采用了多元回归模型和混合回归模型来建立水位预报模型,并对预报结果进行了分析和比较。结果表明:混合回归模型预报精度更为理想,其中尤以混合门限回归模型预报误差最优,且其在预报洪峰水位结果也最佳。三种混合回归模型方法均具有一定的精度,可以用于作业预报。