滨海平原区可能最大洪水计算研究

平原河网区受城市区域空间交错、河湖蓄滞洪区联通、水利工程密布等因素的影响,瞬时单位线、经验公式等传统方法推及可能最大洪水(PMF)存在很大的局限性。为弥补传统方法在平原河网地区的适用性问题,尝试使用水动力洪水演进模型法,并综合考虑水库溃坝、可能最大降雨(PMP)、海洋风暴潮等不同叠加因素的影响,选取典型区域(江苏省连云港市西陬山地区某厂址附近区域)研究多种组合条件下平原河网区域的洪水演进过程,及在特定区域内产生的可能最大洪水,以期为平原河网地区可能最大洪水位的推求及工程设计提供参考。

昭平台水库以上流域可能最大暴雨洪水计算

采用水汽改正法和综合改正法移置河南“75·8”暴雨,计算昭平台水库以上流域可能最大暴雨(PMP)和可能最大洪水(PMF)。结果显示,基于综合改正法和2h单位线计算得水库可能最大洪水成果洪峰39100m^(3)/s,24h洪量9.75亿m^(3),3d洪量16.68亿m^(3),与万年一遇频率洪水加20%安全修正值结果比值在合理范围内,计算结果可靠。

水库面对可能最大洪水时的应急调度优化研究

近年来极端气候事件呈现多发强发态势,由此引发的可能最大洪水等极端水文事件对水库安全产生了严重的威胁,而水库常规防洪调度规程在面对其威胁时存在失效隐患,因此对水库常规调度规程进行优化,形成针对极端情况的应急调度显得尤为重要。针对此问题,以位于岷江上游的不完全年调节水库紫坪铺水库为研究对象,基于HECRAS建立了库区河段的一维水动力模型,以确保水库安全的同时最大限度减轻洪水对下游的影响为目标,遵循“以空间换时间”的调度思路,采用“提前预泄结合加大泄量”的优化原则,开展了水库在面对可能最大洪水时调度方式及调度时机的寻优研究。研究发现,在面对总入库流量为水库防洪库容8倍的可能最大洪水时,通过调整水库泄洪方式的组合模式,结合对调度起止时间的科学寻优,实现了水库防洪库容随洪水历程的合理动态分配,为水库完成泄洪任务赢得了更多时间。优化后的应急调度方式有效规避了常规调度失效的隐患,度汛期间坝前水位峰值相较于原调度方式降低了18.4 m,确保库区水位始终处于安全范围;库区水面线变化控制在14.7 m以内,相较原调度降低了55.6%,库区整体水位变化更加稳定;并且优化方案下削峰率达74%,最大程度减轻了下游所受洪涝灾害的威胁。在此基础上,通过进一步对水库防洪潜力的定义分析,揭示了两种调度方式下水库度汛效果存在明显差异的原因,为水库面对极端洪水开展应急调度提供了新思路和新参考。

江垭大坝漫溢最大可能洪水(PMF)的水力计算

文章对江经大坝坝顶漫溢最大可能洪水（PMF）进行了水力学计算。当坝顶漫溢水深（1．7～3．5）m，落差为（50～100）m，且下游坡为光滑面时，相应流速可达（30～40）m／s。当下游坝被为高90cm的台阶泄流时，水力计算表明，在一定的距离内台阶上能形成均匀掺气水流，流速可降低到（6．8～9．8）m／s，从而显示台阶具有明显的减速消能效果。文中还对台阶末尾与岸坡接触带的保护高度以及下游局部冲刷深度进行了估算。结果表明，大坝的抗滑稳定是满足要求的。

变化环境下可能最大洪水计算研究

气候变化与下垫面变化前提下,多因素共同影响明显增加了流域可能最大洪水(PMF)估算难度。为此,提出一种集气候模式结果后处理、气候变化情景下相应可能最大暴雨(PMP)估算及土地利用/覆被变化方案设定、基流/前期影响雨量影响分析、基于相似性的PMP时空展布于一体的PMF计算模式,将其应用于怒江上游。结果表明,基流/前期影响雨量及暴雨时空分布不确定性是影响流域PMF的重要因素,气候与下垫面变化双重驱动对于PMF影响较大,且变幅随着变化程度增强而增大。

面向可能最大洪水-风暴潮复合情景的热带气旋强度-降水参数设定方法研究

为开展可能最大洪水(PMF)-风暴潮灾害情景设定,在已有可能最大热带气旋(PMTC)参数设定研究的基础上,引入热带气旋降水气象参数,并探索了热带气旋强度-降水参数设定的方法框架.基于中国气象局的热带气旋最佳路径-强度、美国联合台风预警中心的最大风速半径,以及中国自动站与CMORPH融合降水等数据,统计分析了热带气旋最大风速、中心最低气压、最大风速半径、每小时降水量等参数间的定量关系,并构建了PMTC关键参数设定的方法.结果表明:1)基于已有PMTC参数设定方法,引入降水参数后,能够设定不同等级热带气旋登陆时的关键参数,为PMF-风暴潮复合情景模拟提供输入数据;2)通过线性拟合以及多倍标准差,能够确定参数可能的最大上限,MSW与最低气压、最大风速半径呈负相关关系,与每小时降水的最大值、第99百分位值,以及总和存在明显的负相关外包络线;3)若样本分布较分散,可通过分段研究与极值函数拟合相结合的方法,探索数据分布的不确定性及参数间相关关系,在此基础上,探索不同概率水平的每小时降水总量以及外包络线.研究结果可为沿海地区热带气旋防灾减灾救灾和风险管理提供决策依据.

虎跳峡水电站可能最大洪水(PMF)地区组成研究

可能最大洪水的地区组成多年来一直是可能最大暴雨及洪水计算理论体系中有待进一步明确的问题。目前我国还没有一套较完整规范地推求可能最大洪水地区组成的计算方法。本文着重介绍的是一种根据可能最大暴雨及洪水计算原理,依照可能最大洪水的地区组成来推求水电站坝址可能最大洪水的方法。并论证了方法的合理性。该方法比较适用于水电站坝址流域由不同气候区域组成,上游洪水主要由高山融雪(冰)水组成的情况。

斯里兰卡莫若嘎哈堪达水库可能最大洪水(PMF)研究

介绍斯里兰卡Moragahakanda水库项目依照可能最大洪水的地区经验来推求水库坝址可能最大洪水的方法。可能最大洪水是根据可能最大暴雨推求的洪水。它是为保证重要水利枢纽安全的一种不采用频率概念的设计洪水,简记为PMF。目前我国还没有一套较完整规范地推求可能最大洪水的计算方法。

无资料小流域地区可能最大洪水计算研究

本文采用当地推理公式法,借鉴相近地区相似水文特征的洪峰流量经验公式估算无资料小流域河道最大可能洪水,用恒定流水面线法计算某核电厂厂址处由最大可能洪水产生的洪水位。用水力学方法计算可能最大洪水为既考虑河道内区间回水情况,同时也反映了河道的水力学特性,计算结果更接近实际情况。

梯级水库设计洪水最可能地区组成法计算通式

利用Copula函数建立各分区洪水的联合分布,基于联合概率密度最大原则,推导得到最可能地区组成法的计算通式,并用来推求梯级水库下游断面的设计洪水。选择清江流域水布垭—隔河岩—高坝洲梯级水库为例,开展了验证和方法比较研究。结果表明:最可能地区组成法计算得到的设计洪水值位于同频率地区组成法多方案计算结果的区间之内;受清江梯级水库调洪的影响,宜都断面设计洪水的削峰率十分显著,最可能地区组成法推求100年一遇设计洪水的削峰率达到30.2%。该法具有较强的统计基础,组成方案唯一,结果合理可行,为复杂梯级水库设计洪水的计算提供了一种新途径。

黄河源区可能最大洪水研究

以唐乃亥水文站所控制的黄河源区为研究对象,根据暴雨的物理成因,通过相似过程代换法得到组合暴雨过程,将组合暴雨过程极大化后推求流域可能最大降水过程。在分离出基流和融雪径流后,将黄河源区划分为9个计算单元,各单元采用初损后损法进行产流计算、单位线法进行汇流计算、马斯京根法进行河道洪水演算,建立模拟雨雪混合补给型洪水的水文模型。以流域可能最大降水过程、可能最大融雪流量过程作为模型输入,得到唐乃亥水文站的可能最大洪水。

韩江流域可能最大暴雨洪水移置计算

因韩江流域缺乏实测特大暴雨洪水资料,在充分分析韩江流域暴雨洪水特性基础上,结合流域及邻近地区水文、气象条件,移置西枝江流域"79.9"暴雨计算了韩江流域可能最大暴雨(PMP),并利用洪水预报系统推求出韩江流域可能最大洪水(PMF),对PMP与PMF成果作了合理性检查与评价,为韩江流域防御特大洪水研究提供基础依据。

设计洪水峰量最可能组合法的计算通式

对于传统的多变量分析方法,给定某一联合重现期,满足防洪标准的峰量组合形式有无数多种,但不同联合设计值得到的洪水过程线及水库最高调洪水位均存在较大的差异,如何在联合重现期水平下选取合理的设计值尤为关键。本文利用Copula函数建立洪峰与不同时段洪量的多变量联合分布,采用OR重现期作为防洪标准,联合概率密度函数值作为洪水发生相对可能性的度量指标;以满足防洪标准为约束条件,构建峰量最可能组合的通用模型,并通过拉格朗日乘数法进行求解。采用最可能组合方法分别计算了汉江流域丹江口水库的3维和4维最可能联合设计值,并与单变量同频率法、多变量同频率法设计值对比。结果表明:单变量同频率设计值达不到防洪标准,其假设洪峰与洪量完全相关,各个洪水特征量均采用单变量概率分布来描述,未能充分考虑各个特征量的内在相关性,并不符合汛期洪水发生的内在规律;最可能组合法与多变量同频率法相比,洪峰偏小,长历时洪量偏大,丹江口水库具有多年调节能力,洪量起主要作用,所以最可能组合法推求的设计洪水结果偏安全。峰量最可能设计值更符合丹江口水库的应用要求,因此,本文所提方法具有较强的统计基础,更加符合水文现象的内在规律,可用于水库设计洪水计算。

大渡河双江口水电站可能最大洪水研究

针对大渡河双江口水电站所在流域的暴雨洪水特性,结合水文气象学原理和方法,推求了该区域的可能最大降水(PMP),然后通过产流汇流计算推求出了可能最大洪水(PMF)。重点介绍了可能最大降水的分析方法,以及运用不同方法分析出的双江口水电站PMP成果,最后对双江口的PMP和PMF估算成果进行了合理性分析论证,充分证明了该研究成果的可靠性,为水电站工程设计提供重要的技术支持。

基于SWAT模型的高寒区可能最大洪水计算方法研究

以嘉玉桥水文站所控制的怒江上游流域为研究对象,采用组合暴雨放大法推求流域长历时可能最大降水(PMP)过程;采用SWAT分布式水文模型由PMP推求可能最大洪水(PMF),建立了怒江上游地区的SWAT模型,并根据嘉玉桥水文站的实测流量资料对模型进行了率定和验证;将可能最大降水过程输入到SWAT模型,得到嘉玉桥站的可能最大洪水过程。结果表明,高寒地区采用SWAT模型结合可能最大降水推求可能最大洪水是可行的。

可能最大洪水的新定义

介绍了10余种有关可能最大洪水(PMF)的定义,并作了简要的评论。有的强调PMF是各种"气象因子(因素、条件)"、"水文因子(因素、条件)"的"最不利"、"最临界"、"最严峻"、"最恶劣"的"组合",容易产生误导和负面影响。从工程水文学的观点,提出PMF的新定义:可能最大洪水是在现代气候条件下,设计流域特定工程所在断面,在水文气象上可能发生的、一定历时的、近似于物理上限的洪水。

混合补给河流可能最大洪水计算方法的探讨

以新疆西部山区河流为例,采用推求可能最大降水,将气温过程及积雪深度极大化,再经融雪径流模型进行产汇流计算求得可能最大洪水的方法,并将其应用于实际工程中。

西南地区水电工程可能最大洪水计算问题探讨

西南地区是我国水能资源最丰富的地区,也是我国目前水电工程建设的重点区域。可能最大洪水计算成果关系到水电工程安全问题,必须引起高度的重视。由于可能最大洪水计算中涉及的因素较多,有必要采取多种方法对成果进行合理性检查。因此,根据工程的具体情况,选择采取的方法和计算结果是设计工作的重点。

再论PMF与万年洪水的关系

针对“PMF 必须大于万年一遇洪水”这一长期存在于人们头脑中的传统观念,依据“中国大面积江河洪水的洪峰流量随着重现期的增长,并不象皮尔逊Ⅲ型曲线那样急剧地增大,而是到达某一量级以后便趋于一近似的极限值”这一统计规律,认为在中国大面积江河上的可能最大洪水要小于皮尔逊Ⅲ型曲线的万年一遇值,并认为 PMF 可与5000年一遇洪水并列。

黄河小花间可能最大暴雨与洪水

文章对小浪底与花园口区间流域特征和水文特征作全面介绍和分析后，进行了各种方法的可能最大降水（PMP）估算，最后利用新安江模型求得可能最大洪水（PMF）。