基于水库调洪演算模型的朱芦沉陷区蓄滞洪预测模型初探

利用地理信息遥感技术,模拟1987-2013年间朱芦沉陷区的蓄滞空间历史演变过程。基于水库调洪演算模型,尝试建立采煤沉陷区蓄滞洪预测模型,通过预测模型模拟沉陷区在未来不同沉陷情景下对不同频率洪水过程的调蓄效果,并将蓄洪削峰量程序化展现。结果显示:朱芦采煤沉陷区在2015、2020、2030三种沉陷情景下对5、10、20、50年一遇的洪水洪峰的削减量从0.7%到41.4%不等。结果可为科学制定采煤沉陷区调洪蓄洪政策方案以及水资源的综合利用及管理提供一定参考。

应用水面线法进行双库连通调洪演算的实践

针对山东省墙夼水库由两个既独立又相互连通的水库组成的特点,分析、探讨双库连通调洪演算理论方法,建立双库连通调洪演算的计算模型,给出水面线数学模型和算法,用于墙夼水库设计洪水复核。计算结果表明,该方法中间环节少,操作性强,可应用于水库工程的抗洪能力评价和调度运用方案制定。

考虑Copula-LM-HMS耦联的台风情境下大坝洪水漫顶风险率计算

气候变化下台风风暴潮出现频次增加,形成的暴雨洪水对水库大坝安全产生极大威胁。由于部分地区实测流量资料缺少,基于雨量资料的随机模型与水文模型耦合模拟洪水过程线的研究亟待发展。针对现有小流域流量资料缺少问题,研究了基于降雨随机模型与水文模型的Copula-LM-HMS耦联模型,来模拟入库洪水并计算水库大坝洪水漫顶风险率。该模型通过Copula函数与拉丁超立方-蒙特卡罗抽样(Latin Hypercube-Monte Carlo Simulation)生成流域多组7日降雨数据,并通过变倍比放大法缩放处理得到相应降雨序列,利用HEC-HMS水文模型模拟洪水过程线并结合调洪演算得到坝前最高水位,同时考虑风浪作用来模拟台风情景下的库水位变化情况,计算大坝洪水漫顶风险率,并分析不同组合条件对洪水漫顶风险率的影响。余姚市四明湖水库实例分析表明,构建的Copula-LM-HMS耦合模型计算得到的拦河坝在未来台风情境下无漫顶风险,自溃坝最小漫顶风险为0.22%,最大漫顶风险达到2.68%;洪水漫顶风险与降雨分布及起调水位有关,同时风浪作用对洪水漫顶风险影响较大。基于耦合模型进行中小流域洪水漫顶风险率计算,不仅能考虑降雨系列之间的相关性、流域地形特征与实际调洪规则,还可延长无流量资料地区水库大坝应对台风情境下洪水风险的预报期,为保证水库大坝应对未来气候变化影响下的运行安全提供参考。

漳河水库动态汛限水位研究

为充分利用雨洪资源、发挥防洪兴利效益,提出动态汛限水位概念。从水库下游河道实际防洪标准和允许水库下泄安全流量出发,在汛期分期设计洪水的基础上对湖北省漳河水库不同情况下动态汛限水位进行研究,得出了符合实际情况的水库动态汛限水位。通过长系列兴利调节计算、实例和定量对比分析,表明水库采用动态汛限水位运行,既可以预防提高汛限水位而带来防洪风险,又可以拦蓄雨洪资源,提高水库兴利效益;可将下游的防洪标准由5a一遇提高到10a一遇,增加年均0.30亿元的防洪效益。