基于贝叶斯定理与洪水预报误差抬高水库汛限水位的风险分析

水文气象预报技术的发展为水库防洪调度动态控制汛限水位提供了可能。抬高水库汛限水位可提高水库兴利效益,但有一定防洪风险。该文基于贝叶斯定理与洪水预报误差特性,提出确定汛限水位动态控制域上限的风险分析方法。以清河水库为实例,当汛限水位动态控制域上限遭遇设计频率洪水时,该文分析在不同洪水预报误差范围内,调洪最高水位超过各设计频率特征水位的概率,并应用贝叶斯定理得出各设计频率洪水发生时遭遇不同洪水预报误差的风险。结果表明,清河水库实施预报调度方式确定的汛限水位动态控制域上限127.80 m是安全的。该文提出的风险分析方法弥补了目前预报调度方式风险分析中不能直接得知不同洪水预报误差的风险的不足,充实了水库调度风险分析的理论基础,具有一定的理论意义和实用价值,可供同类型水库参考应用。

大伙房水库汛期分期研究

以大伙房水库为例,首先基于成因分析法,进行水库汛期分期研究,然后基于统计学的分析方法,采用降雨量和流量指标综合确定大伙房水库的汛期分期及其分界点,最后从洪水资源利用率的角度分析分期的合理性和可行性,并指出大伙房水库提高洪水资源利用率的研究方向。文章提出的汛期分期研究思路和方法可尽量考虑多分期指标、多分期方法的综合作用,合理可靠。所取得的研究成果可为其它水库汛期分期的研究提供借鉴。

耦合长期预报的跨流域引水受水水库调度模型

为提高跨流域引水工程受水水库引水有效性,研究了耦合长期径流预报信息的跨流域引水受水水库调度模型。首先选取汛期径流预报信息,采用径流预报概率修正先验概率来描述径流的不确定性,建立了贝叶斯随机动态规划模型(BSDP-LTF)。然后将模型应用于碧流河水库,并与仅考虑径流相关的随机动态规划模型(SDP-I)、仅考虑长期预报信息的随机动态规划模型(SDP-LTF)进行比较。比较结果得出在供水保证率基本一致且不增加调度风险的情况下,BSDP-LTF模型相比SDP-I、SDP-LTF模型,可分别减少引水8.2%、4.1%。表明贝叶斯随机动态规划模型BSDP-LTF有效改进了径流描述,提高了跨流域引水的有效性。

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。

耦合中期、长期径流预报的跨流域引水受水水库调度图研究

针对跨流域引水工程受水水库如何提高引水有效性的问题,本文基于参数-模拟-优化模型(PSO),研究耦合中期、长期径流预报信息的跨流域引水受水水库调度图。结合碧流河水库实例研究,提出利用长期径流预报修正调度图引水上下限及采用"库容+中期径流预报"制定引水决策的方法。通过比较多种预报调度图的模拟结果及调度风险分析,论证耦合中期、长期径流预报调度图的合理性。结果表明:应用耦合长期、中期径流预报信息的调度图可有效减少跨流域引水量,提高水资源利用率,且相比仅考虑长期径流预报的调度图降低了缺水风险。

加权马尔可夫链预测模型的优化方法及应用

借鉴自回归模型,采取添加随机项的方法对加权马尔可夫链预测模型进行优化,并把优化后的模型应用于郑州市年降雨量的预测,通过与原模型和自回归模型预测结果的对比分析发现,优化后的模型弥补了原模型预测结果缺乏波动性的不足,同时使预测结果不仅在精度上有一定的提高,而且在趋势上更接近于实测值.

基于可变模糊集的流域水资源配置评价研究

综合考虑水资源配置的基本投入产出指标,针对流域水资源配置涉及人—生态环境—社会经济等诸多影响因素,选用经济成本、环境生态成本、随机成本及经济效益指标、环境生态指标、社会效益指标等作为评价指标,将可变模糊集方法应用于水资源配置评价,并以具体实例进行方案评价。结果表明,该方法用于水资源配置评价行之有效。且可变模糊集方法理论严谨,计算简便,评价结果客观、精确,符合实际情况。

基于可变集的汛期分期多指标识别方法

考虑多指标影响下的汛期分期研究,可以转化成多指标模糊识别问题。因影响汛期划分的多指标是非此即彼的清晰值,用清晰值去计算模糊概念汛期的相对隶属度,宜采用可变集方法。本文提出了基于可变集的汛期分期多指标识别方法,详细论述了该方法的基本思路,并以潘家口水库控制流域的汛期分期为例进行了实例研究。研究结果表明,本文方法应用的理论符合汛期分期的可变模糊清晰特性与可变集质量互变定理,且计算过程简单,汛期划分结果精细、可靠。

并联水库群联合防洪预报调度方式优化研究

水库群联合防洪预报调度方式对流域及城市防洪、水资源合理优化配置有重要意义。水库群联合调度不仅要考虑各水库自身约束和预报,还需考虑水库补偿关系,已有试算法经验性强、难以获得全局最优解。文章将优化技术与规划防洪预报调度相融合,提出考虑预报误差的预报调度规则的一般形式和求解思路,建立库群优化调度模型,优化求解各水库的防洪预报调度规则和汛限水位动态控制上限。以清河、柴河水库群为例进行研究,结果表明:联合防洪预报调度相比单库防洪预报调度,清河水库和柴河水库的汛限水位分别可多抬高0.4 m和0.3m,最大可使汛期多蓄水0.62亿m^3。研究结果可为水库群防洪预报调度提供参考和理论依据。