基于HEC-HMS模型的三峡区间洪水模拟

三峡区间面积在长江上游的流域面积占比5.6%,但在三峡入库洪水组成中,区间形成的洪水占比可达10%以上,可见区间暴雨洪水是水库防洪安全必须考量的重要因素。采用2007—2011年三峡入库流量,上游边界寸滩和武隆站实测流量资料,建立了基于HEC-HMS的三峡区间洪水模拟模型,用于分析区间暴雨洪水与入库洪水的关系。根据入库洪水来源组成分析和资料特点,提出分类调参、分期检验的区间洪水建模方案:对以上游来水为主型洪水,率定汇流参数;对区间降水贡献较大型洪水,率定产流参数;对2012年以后的模拟洪水过程,以三峡水库运行实录发布的洪水过程线为比对基准。结果表明:模型精度良好,率定期和验证期洪峰流量相对误差在±20%以内,峰现时间误差<3 h;经与长江三峡工程运行实录比对,模型适用于模拟2012年后的三峡入库洪水过程。以20160626场次洪水为典型,分析该场区间洪水对入库洪水的峰值贡献率达27.2%,使得峰现时间提前16 h。研究成果可用于三峡区间洪水的影响研究,也可作为区间流域洪水模拟模型建模方案的技术参考。

黑河张掖段洪水特性与历史洪水调查分析

以黑河张掖段为研究区域,以莺落峡水文站和高崖水文站作为参证站,对流域洪水特性及历史洪水进行调查分析。结果表明:流域洪水期一般为6-9月,水量占全年68.2%,洪水类型为矮胖型洪水、尖瘦型洪水和混和型洪水;经对历史文献与洪水调查资料分析可以得出,1919年、1927年黑河都发生了较大洪水,但二次洪水不是同一量级,1919年为特大洪水,1927年为一般大洪水;山丹河张掖甘州段洪水主要由平易河和东山寺口子洪水汇入形成,做好洪水防御尤为重要。可为流域洪水防治及涉河工程设计提供参考依据。

新疆叶城县柯克亚河历史洪水调查及重现期分析

为了给柯克亚河综合治理提供更加准确的水文资料,需对缺乏实测资料的柯克亚河历史最大洪水进行分析,重点对近20年来发生的洪水进行调查分析。经过勘察对比和调查考证,以及收集相应的资料,确定2002年8月13日发生的洪水是柯克亚河1906年~2022年之间排位第二的洪水,洪水重现期为59年,为河道综合治理提供了基础数据。

不同优化算法在新安江模型参数率定中的效果评估

针对水文模拟预报中需要寻求实用、稳健、高效的优化算法并据此确定参数的全局最优解的问题,以綦江流域典型控制断面五岔断面为研究对象,分别选取GA、SCE-UA、CMA-ES、PSO等4种优化算法进行分布式新安江模型汇流参数率定,并从有效性、稳定性、耗时和效率4个方面评估算法的参数率定性能。结果表明:CMA-ES算法优化效果最佳,相同迭代次数下耗时最少;SCE-UA算法稳定性和效率最高,但耗时随着迭代次数增大而显著增加;PSO算法有效性和效率相对较优,但稳定性最差;GA算法耗时相对较少,优化效果和效率最差;综合性能从优到劣依次为CMA-ES算法、SCE-UA算法、PSO算法、GA算法。

南流江博白水文站历史暴雨洪水分析

选取南流江博白水文站排位最前的6场实测洪水与2023年2场超警洪水进行对比分析,结果表明:多年平均降水量、径流量年内主要集中在4~9月份,年最大径流量是年最小径流量的7.3倍;降水量与径流量的相关性较强,径流量呈现一定的滞后性;热带风暴是南流江博白站暴雨洪水的最主要影响因素;对洪水场次而言,降水量级、时程分配、暴雨中心对洪峰的影响显著。结果可为南流江的洪水防御、水资源配置、水文测报提供参考。

考古遗址所见成都平原史前洪水与治水

在系统梳理成都平原地区史前考古遗址中所见古洪水证据的基础上,对古洪水发生的规律及背景因素进行分析。现有证据表明:成都平原史前古洪水多发生在宝墩文化晚期及十二桥文化时期,且多集中在4.0 ka BP及3.0 ka BP两个时间节点前后,与长江、黄河流域古洪水记录具有同步性。一方面可能与成都平原地区的地理水文要素有关;另一方面,4.0 ka BP和3.0 ka BP前后古洪水记录增多可能与4.2 ka BP及2.8 ka BP全球性气候灾变事件有关。通过探讨古蜀先民治水思想及治水技术的发展,认为古蜀先民在与洪水作斗争的过程中治水技术和治水思想也在不断地发展和进步,古蜀文明不断发展的过程也是先民不断治水并总结经验的过程,其治水技术的进步和治水思想的提高最终成就了伟大的都江堰水利工程。

黄河故道区晚全新世沉积记录及其对洪水灾害事件的响应

【研究目的】黄河故道区蕴藏了丰富的古洪水灾害信息,深入挖掘地层中相应的沉积记录,有助于扩展黄河流域洪水记录的时空范围,增进对洪水灾害的科学认识。【研究方法】本文选取河北大名龙王庙剖面作为黄河故道区的典型代表剖面,利用光释光、14C、粒度和地球化学元素等测试手段,综合对比洪水史料记载与区域研究成果。【研究结果】研究认为:(1)古土壤、湖沼相沉积、泛滥沉积与平流沉积物之间存在一定的继承性与相关性;(2)晚全新世以来研究区内4次主要的洪水沉积单元,分别对应了周、西汉、北宋和明朝的异常洪水事件;(3)人类活动对流域洪水灾害产生了一定的影响,由高频低能的季节性洪水转变为低频高能的异常洪水事件。【结论】该项研究基本查明了黄河故道区不同沉积相的岩性特征及环境代用指标特征,探讨了人类活动对洪水特征的影响,为黄河故道区洪水灾害沉积记录的判别与重建提供了理论参考和示范,同时有助于进一步深入认识黄河流域洪水灾害的过程及演化机制。

黄河下游滩区洪水淹没的进出水演进分析方法

以往研究滩区洪水演进沿用河槽洪水演进的分析方法,未能充分反映滩区洪水演进的特性。以黄河下游长垣一滩为例,提出滩区洪水流量与方向随时间变化的洪水演进双线图。根据洪水水量特征将滩区洪水演进划分为完全行洪、趋稳型蓄洪、增长型蓄洪、峰值型蓄洪4种类型,根据洪水演进方向特征将滩区洪水演进划分为单稳独立型、单变独立型、双变独立型、双变交叉型4种类型,更加直观地反映滩区内不同位置的洪水进出水量和方向的分布特征。通过集中度、一致性和转向角3个特征值分析长垣一滩不同淹没时间和地形条件下,滩区洪水从分散到集中再到分散的过程,以期为未来滩区洪水淹没信息的确定奠定基础。

沂河临沂站至骆马湖湖口段“2020.8.14”洪水行洪能力简析

2020年汛期,沂河发生1960年以来最大洪水。本文选取临沂水文站、刘家道口闸、塂上水文站以及苗圩站作为代表站,从洪水传播时间、河道断面变化、水位流量关系、糙率变化、最高水面线等五个方面,探讨了沂河临沂站至骆马湖湖口段行洪能力变化。

基于多因子集对模型的大凌河流域历史洪水分类

结合多因子集对模型对大凌河流域历史洪水进行分类。结果表明:多因子集对模型可综合考虑不同洪水分类指标之间的空间非线性映射关系,相比于传统历史洪水分类方法可操作性更强。研究成果对于流域历史洪水分类方法具有重要参考价值。

区间暴雨和外江洪水位遭遇组合的风险

流域区间的治涝方案以及排涝设施的规模都与区间暴雨和外江洪水位的遭遇息息相关,因此需要研究区间暴雨与外江洪水位遭遇的风险规律。采用copula函数建立区间暴雨和外江洪水位的联合分布,用联合概率密度来描述两者遭遇的机率,提出了以遭遇为设计组合的排涝风险率和重现期的分析方法。实例研究表明,copula函数能够较好地模拟广东省阳山县区间暴雨与外江洪水位的联合分布;联合概率密度曲线表现为明显的正偏态分布,对于不超过10年一遇的暴雨,遭遇同频率的外江水位的机率最大;但对10年一遇以上的暴雨,最大遭遇机率的外江水位的重现期低于暴雨重现期;对任一排涝重现期,则有成反相关的区间最大暴雨和外江洪水位重现期的多种组合方案,且任一组合方案的暴雨重现期都大于排涝重现期。

历史洪水重现期的误差对设计洪水的影响

探讨了历史洪水及其重现期的误差对洪水频率计算成果的影响及不同适线准则下计算结果的差别 .计算表明 :历史洪水重现期越长 ,设计洪水成果的稳定性越好、精度越高 ;按平方和准则 (离差平方和达最小 )比绝对值准则 (离差绝对值之和达最小 )适线更好一些 .在本文采用的适线准则前提下 ,尽管历史洪水重现期有一定误差 ,但仍能有效地提高设计洪水成果的可靠性 .

古洪水研究——挖掘河流大洪水的编年史

洪水尤其是大洪水资料是国土规划、江河治理和减轻洪涝灾害措施等的依据 .然而 ,现有实测洪水仅有几十年 ,历史调查洪水也仅有数百年 ,对重要水问题工程所需要的稀遇洪水而言远远不充分 .兴起不久的古洪水研究方法可以获得河流上全新世以来的大洪水系列资料 ,在我国长江、黄河、海河、淮河的部分河段上得到了实际应用 ,是一条利用现代科学技术获取河流上近万年来已发生过大洪水系列信息的新途径 .

具有历史洪水时P-Ⅲ分布线性矩法的研究

为了填补国内空白 ,基于美国学者Hosking1990年提出的线性矩法 (L moment) ,专门就线性矩法在P Ⅲ分布下参数估计的算法 ,与传统参数估计方法在统计性能方面的差异进行介绍与分析计算 ,提出了具有历史洪水时该法的计算公式 .大量统计试验结果表明 ,线性矩法确实具有良好性能 ,较矩法好得多 ,与概率权重矩法 (PWM )结果很接近 。

洪灾经济损失快速评估的混合式模糊神经网络模型

针对洪水灾害和洪灾损失评估的特点,采用混合式模糊神经网络数学模型对一典型流域洪灾经济损失进行评估,并且与BP网络评估损失模型进行了比较。虽然混合式模糊神经网络模型在洪水经济损失评估中是初次尝试,但评估结果表明模型从收敛速度和评估精度都取得了较好的效果,为洪水经济损失评估提供了新的方法、新的思路。

MIKE21在黄河下游洪水演算中的应用研究

应用MIKE21河流模拟系统,建立了黄河下游夹河滩—高村河段的水动力学数学模型,实测水位与模拟水位的对比表明,该模型能正确模拟洪水演进过程。通过对黄河下游滩区在"92·8"和"96·8"典型洪水情况下水流运动过程进行的数值模拟,确定在洪水期蓄滞洪区的淹没情况,以及利用蓄滞洪区进行分滞洪水的效果,结果表明:规划滞洪堤方案能减少洪水进入滩区的水量,削峰滞洪作用比较明显。

古洪水平流沉积基本特征

根据淮河响洪甸、滹沱河黄壁庄、长江三峡及黄河小浪底古洪水研究所取得的古洪水平流沉积物样品及实验分析，研究了古洪水中的关键问题———古洪水平流沉积的野外观测及实验分析特征．研究表明：沉积环境、沉积物的颜色及沉积物的层理等可以指示现场寻找和判断洪水干流沉积；沉积物的粒度、矿物组成成分及孢子花粉分析可以进一步确定该沉积物是否是古洪水平流沉积及洪水发生时期、洪水来源等．

古洪水行洪断面面积的估算

根据中国四大江河（ 长江、黄河、海河、淮河） 古洪水研究的成果，提出了在冲淤变化型河床上进行古洪水行洪断面面积估算的方法，即将估算的断面面积分为三个部分：现代均衡断面面积、古洪水均衡断面面积和次洪水冲刷断面面积．应用结果表明，次洪水冲刷断面面积往往占总过水断面面积的比重较大。

长江中游洪水沉积特征与标志初步研究

洪水记录是研究洪水规律的重要依据。通过对1998、1999、2002年长江中游洪水沉积物的系统观察、对比和研究,结果表明,长江中游洪泛沉积在沉积体形状、沉积结构和沉积物成分等方面,具有与正常河道沉积明显不同的特点,可为古洪水事件确定提供可能和依据。根据沉积环境的不同,长江中游洪泛沉积大致可分为3种类型:溃口洪水事件的沉积、滨岸带的洪水沉积和洪水漫滩沉积。进而对各种类型的沉积学特征进行了分析、归纳和总结,初步建立了其识别标志。

古洪水重建研究综述

古洪水水文学于20世纪80年代成为一门独立学科,其核心就是古洪水重建,即依据古洪水的指示标志,推算古洪水的水文参数,最终确定古洪水的量级与发生频率.简要介绍了古洪水重建的概念及其工程应用;较为系统地综述了古洪水在水位指示标志(洪痕、古洪水滞流沉积、泛滥沉积)和水力指示标志研究和古洪水重建方面的研究进展;总结了古洪水洪峰流量重建的水位流量法、比降面积法及水面曲线法-HEC模型和水力重建的2个方程,以及古洪水相对年龄推算和绝对年龄测定的方法;分析了古洪水重建中滞流沉积和洪峰水位确定中存在的问题,以及非基岩河段进行古洪水重建和堰塞古洪水判别的难度;最后对现代河流的滞流沉积及其与水文的关系、规范古洪水辅助指示标志、非基岩河段的古洪水重建的方法和古洪水记录与古气候变化关系的研究等4个方面进行了展望.