BFS-HUP模型在潼关站洪水概率预报中的应用

采用马斯京根演算法作为确定性预报模型,并选用贝叶斯预报系统(BFS)的水文不确定性处理器(HUP)作为概率预报模型,获得预报变量的概率分布,实现黄河潼关站洪水的概率预报。将预报变量概率分布的中位数作为定值预报与确定性预报进行对比,发现预报精度有所提高,表明贝叶斯模型的预报校正能力较强。通过设定不同确定性预报精度的情景方案,探讨了确定性预报精度对概率预报可靠度的影响。结果表明,随着确定性预报精度的提高,概率预报区间宽度和离散度均有所减小;HUP洪水概率预报的可靠度对确定性预报的偶然性误差比较敏感,对系统偏差相对不敏感。

三门峡水库非汛期运用水位研究

小浪底水库的投入运用大大减轻了三门峡水库对于黄河下游防洪、防凌的负担 ,但远不能彻底解除。三门峡水库在不影响潼关河床高程、维持槽库容冲淤平衡及有利于黄河下游减淤的前提下 ,应当配合小浪底水库充分发挥它们的综合利用效益。经研究 ,适当抬高每年 3～ 5月库水位 ,利用桃汛后期洪水将库水位从315m抬至 319m ,则在净增加两库总发电量的同时 ,对潼关河床高程在丰水年比目前水平低的情况下仍无不利影响。若将库水位抬至 32 1m ,则对目前水平的潼关河床高程基本上也无不利影响。

用水泥产量估算黄河上中游河道采砂量

假定各省水泥不跨省外运,并且各年生产的水泥基本消耗完,借用各省在黄河流域的GDP比重,估算黄河上中游6个省（区）的水泥消耗量,若水泥大砂按11.19~11.82估算,则黄河上中游潼关以上2000—2012年平均每年需在河道采砂1.13亿~1.73亿t,占黄河多年平均年输沙量16亿t的7.1%~10.8%,其中2012年采砂量为1.93亿~2.95亿t。

潼关高程升高及其解决方法

潼关 10 0 0m3 s水位升高并居高不下的主要原因是近年来黄河汛期来水急剧减少造成的。由于在短期内难以增加来水量 ,解决问题的方法应该主要集中于降低坝前水位。打开最后两个导流底孔、增加汛期水库敞泄的时间、减少非汛期蓄水量和解除黄河发生百年一遇洪水时三门峡水库拦洪的任务等 ,是目前可能实施的一些方法。与汛期巨大的来沙量相比 ,疏浚的泥沙量相对很小 。

基于遗传算法改进的BP神经网络模型对汛期潼关高程的计算

将遗传算法全局寻优和BP神经网络局部寻优的特点结合起来,取长补短,解决了BP网络收敛速度慢和易于陷入极小值的问题,大大提高了BP网络的计算精度和收敛速度。并应用该模型,在分析影响汛期潼关高程因素的基础上,对汛期潼关高程的变化量进行了计算。并利用该BP网络模型对不同条件下的潼关高程的变化值进行了预测,模型能很好的反映潼关高程的变化趋势。经过遗传算法改进后的BP网络在降低计算和预测的平均误差的同时,迭代次数比一般BP网络也大大减少。很适合运用在复杂的水库优化调度计算中。

基于水沙组合分类的黄河中下游水沙变化特点研究

为进一步揭示黄河中下游水沙关系及变化规律,本文通过自组织映射(Self-Organizing Map)-K均值聚类(K-means clustering)耦合方法,利用黄河中游潼关水文站1919-2018年的年径流量及年输沙量数据,对该站的水沙组合进行分类。结果表明:潼关站水沙类型有沙多水多、沙多水中、沙中水中及沙少水中4种。结合新中国成立后黄河流域水土保持事业的发展情况,以1960年及2000年为时间节点将研究时段分为3个阶段,分析了上述4种类型在3个阶段的出现频率及变化特点。考虑到黄河水沙条件的变化,又对1986年以来潼关站的水沙组合进行分类。结果表明:该站在1986年后的水沙类型有沙中水中及沙少水中2种。两种时间序列下的分类结果略有差异,体现出黄河水沙变化的复杂性。

三门峡水库“318”控制运用对潼关高程变化的影响

基于实测资料分析了三门峡水库自2003年采用"318"控制运用以来,入库水沙条件、运用水位及潼关高程的变化特点,发现"318"控制运用以来的年入库水量有所回升,但入库沙量和含沙量大幅减少;水库运用水位除2003年外,平均运用水位存在逐渐抬升的现象;潼关高程从2002年汛末的328. 78 m降低到2012年的最低值327. 38 m,之后又逐渐回升至2016年汛后的327. 94 m,具有先降低、后升高的特点。建立了潼关高程与前期5年入库水沙条件和运用水位的滞后响应计算公式,可以用来定量估算不同汛期水沙条件及运用水位变化对潼关高程的影响。资料分析与计算结果表明,2003年"318"控制运用以来潼关高程的降低,主要与汛期水量增加及含沙量减小有关。

稳定潼关高程的三门峡水库控制水位方案研究

本文分析了1974年以来三门峡水库运用中存在的问题,从稳定降低潼关高程的要求出发,结合"蓄清排浑"运用的必要条件,论证了潼关以下库区河道的富余挟沙能力状况。依据20世纪70年代以来资料,根据平衡排沙的要求论证了汛期敞泄运用的必要性,从保持年内冲淤平衡出发,论证了非汛期运用控制水位的取值及其淤积影响,提出了适宜的水库运用水位的方案。在方案论证过程中也考虑了非汛期尽可能发挥发电效益的因素。

三门峡水库渭河下游库区近期水沙及河道冲淤分析

为反映渭河防洪安全状况,依据2002-2020年实测水文泥沙、河道断面等资料,通过资料分析、数值计算等方法,分析了三门峡水库原型试验运用以来渭河下游的水沙系列特点和河道冲淤特征。研究得出:三门峡水库原型试验运用以来,渭河临潼站1000m/s^(3)以上洪峰的洪水量级和场次均呈减少趋势,咸阳、华县站水沙特点为平水枯沙系列;渭河下游累积冲刷泥沙2.663亿m^(3),累积淤积量由原型试验运用以前的逐步增大变为逐步减小;临潼站水沙条件是渭淤13-26断面间河段冲淤的重要影响因素,渭淤13断面以下河段历年累积淤积体变化与汛后潼关高程升降是正向关系,相关系数为0.82。提出了加强河道整治规划建设和现有工程管护防守、进一步降低潼关高程、加强现有水库综合效益发挥和水资源综合利用等建议。

黄河潼关站流量测验误差来源及控制

潼关站为黄河中游主要控制站,承担水位、流量、含沙量等项目的测验及报汛任务,为黄河中下游防洪抗旱及三门峡水库合理调度运用提供基本依据。控制流量测验误差,提高测报精度,对防洪减灾和发挥水库综合利用效益至关重要。文章通过对流速仪法流量误差的试验与分析研究,对现行测验方法的精度进行了评价,并优化了最佳的流速仪法测验方案。

随机时间序列法在三门峡潼关站年来水量预测中的应用

以时间序列分析法为理论依据,建立了三门峡潼关站年来水量的预测模型,预测检验结果表明,该模型用于三门峡潼关站年来水量的趋势预测,效果良好.