洪水过程线同频放大混合整数规划模型

当设计洪水峰、量关系较差时,设计洪水过程线同频放大会出现明显的畸形。构建了设计洪水过程线同频放大混合整数规划模型,以洪水过程线各时段流量作为决策变量,提出了时序系列光滑度函数,并以此作为目标函数,以设计洪峰流量、不同时段设计洪量作为约束条件,首次加入了涨落同向约束条件,保证设计和典型洪水过程线具备相近模式。实例研究表明,当设计洪水峰、量关系不协调时,此模型计算的设计洪水过程线顺滑、各频率之间无交叉,与典型洪水过程线(特别在洪峰附近时段保持)相近模式。研究成果为设计洪水过程线同频放大提供了新的、可行的方法。

基于需水过程线的多级泵站扬水灌区供需水量优化调度

为了改善红寺堡扬水系统供需水量在时间维度上存在的不协调问题,以需水过程线和泵站设计流量线为比较对象,构建扬水系统内泵站供需水流量优化调节模型,分析不同时段的灌溉面积、高效节水面积比重和灌溉定额等因素引起的需水流量与泵站设计流量关系。基于需水过程线多级泵站扬水灌区供需水量优化调度模型包括流量平衡模型、需水过程线模型和流量调节模型,对红寺堡扬水灌区4种工况进行模拟。结果表明:在高效节水面积占比为60%时,随着灌溉面积从6.02×104 hm2增加到6.77×104 hm2,红三泵站控制灌域内调蓄水量从1.47×10^(6)m^(3)增加到8.49×10^(6)m^(3),其他3座泵站调蓄规模保持不变;在高效节水面积占比为80%时,红一泵站和红三泵站不调蓄,红四泵站和红五泵站的调蓄规模分别为3.08×10^(6)m^(3)和0.47×10^(6)m^(3)。此模型构建与应用简单,能较好地反映出各级泵站之间、支线之间的配水关系,调节时段和调配流量选择灵活,能够适宜不同调蓄水量需求的多级泵站供水系统。

粤港澳大湾区中心城市典型设计暴雨过程线分析

对粤港澳大湾区4个中心城市约60 a观测的前、后汛期逐时雨量,以最大1 h雨量(为雨峰)、相应的最大6 h雨量和最大24 h雨量为样本,采用非对称Archimedean Gumbel-Hougaard极值copula构建3个时段雨量联合分布的典型设计暴雨过程线。主要结论:1)采用3个历时雨量联合分布推求的城市设计暴雨值大于2个时段联合分布和单一时段设计暴雨值,同频率放大的设计暴雨过程线,整体效果相对最优,对城市设计暴雨过程线的研究方法提供了新思路;2)采用3个历时雨量联合分布推求的4个城市设计暴雨过程线,更客观地代表了所在城市的雨型特征,为进一步设计雨型的研究提供了新方法;3)以24 h最大雨量构建的典型设计暴雨过程线具代表性,按同频率放大的典型设计暴雨过程线可作为城市汛期排水防涝工程设计的参考依据。

基于洪水过程线的淤地坝溢洪道设计分析

淤地坝工程属于骨干大1型,工程等别为四等,工程洪水设计标准采用30年一遇洪水设计(P=3.33%),300年一遇洪水校核(P=0.33‰)。文章通过设计暴雨量计算、设计洪峰流量计算、设计洪水总量计算、洪水过程线计算等,对暴雨过程进行了模拟推理,根据暴雨推理结果,对淤地坝溢洪道进口段、泄槽段、消力池等进行了分析推理与计算,并基于以上成果进行了溢洪道设计。

设计暴雨与动态汛限水位过程线

讨论了目前流域设计暴雨计算方面所存在的问题，给出了设计暴雨过程线的概念与定量方法。在此基础上，首次提出了动态汛限水位过程线的基本概念与确定方法。

芝加哥降雨过程线模型在排水系统模拟中的应用

基于城市暴雨强度公式,应用芝加哥降雨过程线模型产生了典型降雨过程曲线,并对清华大学校园内一个典型雨水排水系统进行了模拟运算和分析。研究中采用我国各大城市普遍使用的暴雨强度公式类型和国际上普遍使用的暴雨管理模型(Storm Water Management Model,SWMM),将芝加哥降雨过程线模型应用在排水系统模拟中,并对模拟结果进行了分析。该方法可作为城市排水系统模拟的典型应用流程,可用于对排水管网系统服务性能进行总体评价、瓶颈识别以及辅助管网系统的改造和更新方案设计,对提高城市排水系统的规划设计和运行管理水平有重要借鉴意义。

基于Copula函数的设计洪水过程线方法

采用Copula函数构造边缘分布为PIII分布的联合分布,用以描述年最大洪峰和年最大时段洪量,并介绍两变量情形下的重现期定义,根据建立的联合分布和两变量的重现期提出基于两变量联合分布的设计洪水过程线推求方法.研究有助于进一步认识设计洪水过程线的推求方法,并为设计洪水过程线推求提供了一种新思路.

设计洪水过程线方法研究进展与评价

综述国内外基于流量资料推求设计洪水过程线的方法和研究进展,对我国同频率和同倍比设计洪水过程线方法所存在的问题进行讨论。在对比评价和分析国内外设计洪水过程线方法的基础上,提出设计洪水过程线推求方法研究方向的建议。

水库防洪安全设计时设计洪水过程线法适用性的探讨

本文以紫坪铺水库为例,在建立洪水过程随机模型的基础上,用统计试验手段探讨了设计洪水过程线作为水库防洪安全设计依据的适用性。结果表明:设计洪水过程线法能导致水库实际防洪安全标准偏离指定设计标准(偏高或偏低)。影响偏离的主要因素为时段洪量设计值的抽样误差和典型过程线的形状。现行方法的适用性是有条件的。

基于动水法的流量过程线推移法在渠道渗漏计算中的应用

动水法观测渠道渗漏较静水法便捷,但由于动水法观测条件苛刻,通常使得动水法定义下的计算结果可靠性较差。该文通过对动水法观测问题及特点分析,建立了流量过程线推移法,通过数据平行检验,绘制有效数据的流量过程线,并对流量过程线进行顺流推移和逆流推移,从而获得某观测时段内上、下游观测断面的流量过程线差,进而算得损失流量。该文以石津灌区四干三分干南四支梯形混凝土衬砌渠道为例进行了分析,对该段渠道上6种衬砌形式进行静水法和流量过程线推移法观测。静水法分析得6种衬砌形式的渗漏量与渠道水深之间均表现为幂函数形式。流量过程线推移法通过平行检验得到19组数据,计算得到渗漏量,将其与静水法得到结果进行比较,得到有12组数据绝对误差小于10 m3/(km·h)。两种方法的渗漏量与水深相关分析呈现相同的变化趋势,即渗漏量随水深的增加而增加。该研究初步验证了流量过程线推移法在渗漏量计算上的可行性。

流量过程线分割方法的分析探讨

对流量过程线分割方法进行了深入的研究,讨论了对基流问题的认识,给出了较合理的基流定义;分析探讨了几种常见的流量过程线分割方法以及存在的问题,并对这些分割方法从物理成因和水文产汇流规律等方面进行了比较研究。

同位素流量过程线分割研究进展与展望

简要介绍了同位素的基本概念、表示方法以及同位素示踪流量过程线分割的基本原理。综述了国内外关于流量过程线分割各种方法的优缺点,并对二水源同位素过程线分割模型和三水源同位素过程线分割模型进行了详细介绍和推导。指出了国内这方面研究的不足,并展望了今后的研究趋势和应用前景。

保持典型洪水模式的设计洪水过程线推求优化方法

针对设计洪水过程线分时段同频率放大法的不足 ,基于相似原理建立了一种推求设计洪水过程线的优化模型 ,该模型不仅完全控制了设计洪水洪峰和洪量 ,而且保持了典型洪水模式 ,同时还避免了徒手修匀工作 。

基于霍顿下渗能力曲线的流量过程线连续分割方法研究

在用前期影响雨量代替流域蓄水量的基础上,提出了基于霍顿下渗能力曲线的流量过程线的连续分割方法。选择西峡、猴子岩和东湾三个流域的降雨径流资料,采用该方法对流量过程线进行分割,并与现行的数字滤波法、非线性水库法和Boussinesq方程法相比较。结果表明,该方法具有一定的物理基础、符合产汇流基本规律,而且能够减少涨洪段流量过程线分割的主观性,对于流域时段单位线和降雨径流关系的推求均有重要的意义。

任意形状溃口突泄坝无因次过程线计算方法

本文发展了有关决口形状与水力特性的数学模型和计算方法，由于形态参数的分离，而克服了决口不光滑造成的计算困难，与层流边界层理论Ｐｏｌｈａｕｓｅｎ方法类似，相似变量的求出，未知变量的数目减少，使数学模型有了进展。本文提出水力参数与时间的关系可用水力参数与一个无因次量关系的无因次过程表示，并对一个任意溃坝决口提供了计算无因次过程线的方法和算例。

水库设计洪水过程线修匀方法及应用

为科学合理地推求水库设计洪水过程线,基于水库汇流模型,采用修匀同频率放大典型洪水得到的不光滑或不连续设计洪水过程线的方法,并以推求碧流河水库设计洪水过程线为例进行验证。结果表明,该方法得到的设计洪水过程线无需修匀,保持了典型洪水模式,符合流域洪水形成规律。

同位素示踪划分藤桥流域流量过程线的试验研究

在流域面积为３０３ｋｍ２的藤桥流域（山区），对现行同位素流量过程线划分方法的合理性，用环境同位素氧－１８作了试验研究。现行方法在其两种径流成分的混合模型中，对降雨和地下径流均用单一同位素含量表征是不正确的，将导致划分结果有误。由图解划分方法所得的地下径流，在本工作条件下，表明它近似于块状岩类裂隙水为主的地下补给，不包括主要属第四系的风化层和冲积堆积层的地下径流部分。由试验结果可见，利用环境同位素划分流量过程线的基本前提之一是必须考虑降水、河水和地下径流中同位素含量的时程变化。

遗传算法推求瞬时单位线参数并计算流量过程线

城市雨水地表径流模型的目的是推求城市雨水地表径流的流量过程线 ,从而模拟雨水的地表径流过程。瞬时单位线法是解决模型的一种方法。由瞬时单位线推求 S曲线和时段单位线 ,可以得到城市雨水口径流的流量过程线。瞬时单位线是该过程的基础 ,求解瞬时单位线参数 N和 K值是十分重要的。与过去用矩法求解这两个参数比较 ,介绍了用遗传算法来推求瞬时单位线参数的方法和过程 。

基于粒子群算法的设计洪水过程线推求优化方法

针对设计洪水过程线同频率放大法中手工修匀的不足,提出采用计算机优化方法实现洪水过程的自动放大。基于相似原理建立了一种推求设计洪水过程线的优化模型,并采用杂交粒子群算法求解该模型,以改进标准PSO算法的全局寻优能力。实例表明,该模型完全控制了设计洪水洪峰和洪量,有效保持了典型洪水模式,避免了人工修匀的任意性和复杂性。

基于流量分级的生态流量过程线确定方法——以东江水库为例

河流生态流量是生态水文研究的重要部分。鉴于不同等级流量有其特殊生态作用,本文借鉴水文变化指标体系(IHA)评价参数及环境流量组成(EFC)分类方法,将河道流量分为特枯流量、低流量、高流量、洪水过程,并以此为基础绘制生态流量过程线。最后以东江水库为例,绘制其枯水年、平水年、丰水年的年生态流量过程线。结果来看:1高流量过程发生于3-10月,但不同典型年有所差异,年径流越大,高流量量级相应变大,并且首次发生高流量时刻也有所提前。2特枯流量主要发生于11、12、1、2月,来流越大其持续时间越短,但其量级基本不变。3在相同典型年内,高流量有个先增后减的过程,在5月或6月达到最大值;特枯流量持续时间则在1月或12月取得最大值。