稻田控制排水对高邮灌区河道洪水过程的影响

以高邮灌区为例,采用水文-水动力模型,研究稻田控制排水措施对河道洪峰流量、水位和洪水过程的影响。结果表明,雨前通过控制灌溉适当降低田间水位可减轻稻田出流峰值,随着稻田控制水位的增加,稻田径流峰值逐渐降低。通过稻田控制排水,可降低田间出口峰值流量,改变灌区河道洪水过程,降低河道洪峰流量和水位,减轻灌区内部以及附近河道的防洪压力。

高洪水期运行水位对三峡水库泥沙淤积的影响

三峡水库泥沙问题直接关系到水库库容的长效保持。选取典型高洪水期,基于数值模型探究入库水沙量级、水沙异步及运行水位对三峡库区沙峰输移和淤积排沙的影响。结果表明:入库洪峰的增大抑制了涪陵沙峰比的衰减,并导致更多泥沙输运至坝前,使得坝前沙峰降幅受运行水位的抬升更为显著;变动回水区较常年回水区更易受到入库水沙异步影响,且随着来沙系数的增大,由低水位抬升时淤积占比更高;水库排沙比受入库水沙异步影响有限,且随着入库洪峰、沙峰的增大,排沙比增加的同时对运行水位抬升导致的衰减更为敏感。研究成果初步揭示了入库水沙异步及运行水位对库区沙峰运动与淤积的影响,可为三峡水库汛期优化沙峰排沙调度提供参考。

洞庭湖地形变化对洪水过程的影响研究

为了更好地理解地形变化对湖泊洪水过程的影响,采用已构建的长江-洞庭湖二维水动力模型,在洞庭湖2003及2011年实测地形的基础上,以2003年型洪水为例,定量分析了湖泊地形变化对洞庭湖洪水过程的影响。结果表明:2003—2011年洞庭湖超过40%的区域地形下降值大于0.10 m,特别是湘江洪道,其深泓线地形高程平均下降了5.72 m。通过对2003年洪水过程模拟发现,相比于2003年,在2011年地形情况下,以“四水”来流为主导的洪水过程中,南洞庭湖内洪峰水位下降超过0.40 m,西洞庭湖内洪峰水位下降约0.20 m,东洞庭湖内仅在南部地形变化较大区域的水位变化明显;斗米咀-城陵矶河段水面坡降变缓,南洞庭湖内洪道水面坡降变陡。而对于以长江来流为主导的洪水过程,由于长江洪水位的顶托作用,洞庭湖内洪峰水位下降了0.15 m,斗米咀-城陵矶河段及南洞庭湖内水面坡降下降不明显。因此,2003—2011年洞庭湖地形变化对“四水”来流型洪水影响较大,湖盆下切导致湖容增大,可有效缓解洞庭湖内防洪形势,但对长江来流主导的洪水影响较小。研究结果可为洞庭湖内疏浚扩容等防洪工程的开展提供参考。

考虑分级防洪目标的梯级水库汛控水位调度模型及应用

围绕中小洪水减压、大洪水保安和特大洪水降损等防洪目标,构建了面向分级防洪目标的梯级水库汛控水位优化调度模型,针对不同频率设计洪水,基于“模拟-优化”框架,采用仿生进化算法对调度模型进行了高效求解,并利用熵权法对调度方案进行了多目标评价,比选了梯级水库汛控水位方案。以金沙江中下游6个梯级水库和三峡水库组成的梯级水库为研究对象,研究结果表明:相比原汛限水位方案,在不降低原防洪标准的前提下,选定的方案可使梯级水库水位抬高0.36~6.22 m,发电量增加6.28亿~19.26亿kW·h,增幅为1.18%~4.27%,经济效益显著,可为梯级水库汛控水位的规划设计提供技术支撑。

大荆水位站预警水位分析探讨

为做好重要河段的防汛工作,利用设立的自动水位站开展水位预警,当好防汛耳目。对大荆水位站预警水位进行分析,通过洪水计算得到不同量级洪水,按照《防汛应急预案》中Ⅳ级应急响应的条件确定预警流量为50 m^(3)/s。采用曼宁公式推算大荆断面水位流量关系线,在关系图上查得预警流量对应的水位为889.22 m,对其水位作为预警水位进行合理性分析,最终确定预警水位889.20 m的结果是合理的。

广西干旱特征及水库旱警水位确定

为了做好旱灾防御确保供水安全工作,推进全区水库旱警水位划分,本文以贵港市平龙水库为例,考虑一定枯水情景下重要供水对象的保障程度,提出逻辑清晰、可操作性强的水库旱警水位指标,探讨旱警水位成果应用前景。根据量化指标及早预报旱情作出水源应急调度安排,为地方政府提前谋划应急抗旱水源提供科学依据。

基于数据驱动的中小河流水位涨幅预报方法研究与应用

针对中小河流域山洪灾害的预报问题,采用3种数据驱动预报模型实现最高水位涨幅预报,以广州市增城区派潭镇为研究区域对3种模型进行数学建模与精度评估。分析表明,机器学习模型预报精度最高,但预报结果不具备可解释性;相似分析模型预报精度中等,预报成果具备较好的认知性与可解释性;“降雨量-水位涨幅”关系模型整体预报精度较低,但操作简单。相似分析模型与机器学习模型计算相对复杂,需要依托计算机设备进行辅助计算,而“降雨量-水位涨幅”关系模型可将模型结果绘制成图;从预报便利性及精度上综合考量,当具备计算机、手机应用端等辅助设备支撑时,可采用机器学习与相似分析等多种模型进行预报,提升预报精度;当缺乏计算机等基础设备的支撑时,“降雨量-水位涨幅”关系模型可为中小流域山洪预报预警提供便捷的预报方式。

水库汛限水位动态控制域确定方法研究发展动态综述

水库汛限水位动态控制域确定方法是动态控制研究的关键内容,亦是动态控制方案实施的基础。通过系统总结(改进)预泄能力约束法、防洪预报调度方式及规则设计方法、库容补偿法、考虑年内洪水时序变化规律的统计分析法、分级预泄法、综合信息决策支持表法等水库汛限水位动态控制域确定的主要方法,评述各方法的主要特点及适用条件,提出了汛限水位动态控制域确定方法尚需深入研究的关键性问题,以期推动水库汛限水位动态控制域确定方法的全面应用,扩大其研究应用范围。

河流警戒水位拟定方法研究及应用

警戒水位是防汛部门规定的江河堤防需要处于防守戒备状态的水位,许多河流控制断面的警戒水位使用已有数十年,部分地区水情、工情以及防洪能力等均已发生了较大的变化,原警戒水位已逐渐不能适应当前防汛工作需要,警戒水位的复核修订符合防汛工作的需要,也具备修订的条件。目前警戒水位拟定方法的研究较少,结合控制断面水情、工情及防护对象防洪能力等因素,以警戒水位设定功能为基础,梳理了警戒水位拟定应考虑的主要影响因素,并提出了一种河流警戒水位拟定计算方法,对国内其他地区河流警戒水位复核修订工作具有较好的参考价值,也为河流防洪特征水位理论研究提供了一种新的思路。

浦东新区内河防洪警戒水位核定

随着浦东新区社会和经济的迅速发展、水利建设和防汛设施不断完善,全区江河水情及工情都发生了变化,现行内河防洪警戒水位标准已不能满足需要,因此需重新检验和制订相适应的警戒水位。为对城市防洪中暴雨引起的河道水位雍高进行预警,结合浦东河道水系,将全区划分成3个区域;将现有水位遥测站与区域空间分布相结合,选取各区域代表水位站;对各代表水位站的特征水位值做经验频率计算,得到常遇洪水位;根据各代表站的常遇洪水位,结合所在区域的水面积、河道防洪能力及社会经济条件等,综合核定得到各区域的警戒水位。新的警戒水位可满足需求,在汛期中有效地减少警戒水位超限次数。

基于水位/流量反推法的资料匮乏地区临界雨量研究

在易发山洪灾害而没有实测水文资料的地区,临界雨量的计算显得尤为困难。以宝鸡陇县地区陈家河小流域为研究对象,利用设计的当地暴雨过程,经过产流、汇流分析计算,得到预警对象处的洪水过程。在降雨径流同频率的假定下,并且考虑3个典型土壤含水量P_a=20 mm(干旱)、P_a=50 mm(一般)、P_a=80 mm(湿润),结合陈家河实测的沟道资料,运用水位/流量反推法综合得出流域预警对象的临界雨量和准备转移雨量,为陈家河小流域的灾害预警、人员转移提供技术支撑。

'98长江洪水位特点及其对策研究

１９９８年长江干流洪水位一直居高不下的原因是：长江流域的强降雨时间长、范围广；洪峰来势猛、间隔短；长江上游水土保持差、吸纳雨水能力弱；行蓄洪区域大幅度减少；长江中下游退水缓慢．从四个不同角度探讨１９９８年武汉关水位未超过１９５４年，而其上下游最高洪水位却比１９５４年高得多的原因．提出降低长江干流洪水位的对策建议：增加上游土壤植被涵养雨水的能力；增加中下游湖泊及分蓄洪区蓄滞洪水的能力；增加河道的槽蓄能力和泄洪能力；增加水库调蓄洪水的能力．

新型防洪减灾措施在洞庭湖中的模拟应用研究

为提高洞庭湖的防洪能力及增强其枯水期供水能力,提出了适用于洞庭湖区的新型防洪减灾措施——"河湖分离"方案。通过采用数值模拟方法,以洞庭湖1996年型洪水为例,探讨了"河湖分离"方案对洞庭湖区防洪效果的影响,并统计分析了在应用该方案后洞庭湖1996-2014年的蓄水能力。结果表明:洞庭湖实施"河湖分离方案"后,若遇1996年型洪水,湖内有效防洪库容可由1996年的20.91×108m3增加至119.01×108m3,从而增强了洞庭湖的削峰能力。通过统计分析发现,洞庭湖具有很大的蓄水潜力,即使在年极端干旱年份(比如2006及2011年),"河湖分离"方案仍能使得洞庭湖的可用蓄水量超过18.0×108m3,这说明"河湖分离"方案能有效地缓解洞庭湖区季节性缺水的状况。

漓江洪涝灾害及枯季缺水问题的治理意见

总结了历史上８００多年漓江洪涝灾害情况和１９３６～１９９８年６０多年有观测的记录资料，认为漓江洪涝灾害加剧的原因主要是上游水源林的破坏和对青狮潭水库调洪管理不尽科学；而枯季缺水，既有降雨量时空分布不均自然因素的原因，也有过量索取漓江水、上游水源林破坏、漓江补水工程的副作用、水资源浪费等人为的影响，而且以人为因素为主。要解决漓江洪涝灾害及枯季缺水，在技术措施方面，应改变现行的桂林城市供水方案，即供水由漓江改用青狮潭水库，并在漓江上游修建川江和斧子口水库，实施生物工程等；在政府行为措施方面，宜尽快建立漓江流域资源和环境的管理机构，实行统一领导、统一规划、统一管理、严加保护、合理开发。通过这些措施的实施，可基本消除漓江洪涝灾害而达百年一遇，漓江枯季水量也可望达４０～５０ｍ３／ｓ，从而基本解决枯季缺水问题。

滞洪区调控对浦阳江宽胖型洪水过程水位的影响

为探讨高湖蓄滞洪区运行与浦阳江流域防洪的响应关系,通过建立二维水动力模型,分析了浦阳江宽胖型洪水过程中高湖滞洪闸不同泄洪总量和不同泄洪方式组合对浦阳江沿程洪水位的影响。研究结果表明:在不同泄洪总量工况时,上游进口-湄池河段各典型位置在"均匀变化"泄洪方式作用下的洪峰水位均最低,先增后减"和"逐渐减小"泄洪方式作用下的洪峰水位变化较小;随着泄洪总量的增大,"均匀变化"与这2种泄洪方式作用下洪峰水位差值则随着增大,其中,泄洪总量为1 500万m^3和2 500万m^3时,各典型位置的洪峰水位差值范围分别为0.03~0.07 m和0.05~0.11 m;"先增后减"泄洪方式能保证洪水第2 d具有较低的水位,而其他2种泄洪方式在洪水第2 d的水位变化过程则基本重合。研究结果可为浦阳江洪水调控提供借鉴。

水位反推法在临界雨量计算中的应用

自2013年,开展了全国范围内山洪灾害调查评价项目。临界雨量计算是山洪灾害分析评价内容中的重要技术环节,目前主要采用统计归纳法和模型法来计算临界雨量,但这两类方法对水文气象资料要求较高,而河北省的历史山洪灾害记录较少,水文气象及下垫面资料匮乏,因此采用水位反推法计算无资料区的临界雨量。将水位反推法运用到河北省一个典型无资料区域,并将计算结果与历史洪水调查成果及相似地区成果对比,发现水位反推法的计算成果与已有资料基本吻合。但在实际运用中发现,还需要结合其他方法进行对比后,才能确定最终的临界雨量成果。

洪峰流量与水位不同遭遇条件下的防洪设计

采用Archimedean Gumbel-Hougaard copula函数和Kendall分布函数分析洪峰流量和洪峰水位联合分布的重现水平。以西江高要水文站1951-2010年的年最大洪峰流量和相应洪峰水位为例,计算了二者联合分布下的"或"重现期、"且"重现期和Kendall重现期及其最可能的设计值。主要结论如下:(1)洪峰流量和洪峰水位的遭遇条件概率显示存在着多种防洪设计标准;(2)对比"或"联合重现期和"且"重现期,Kendall重现期更准确地反映了Q-H组合的风险率;(3)以出现最大概率原理推算的不同洪峰流量和水位遭遇概率组合的Kendall重现期设计值为多种防洪标准选择与风险管理提供了更多的参考依据。

考虑损失的江河警戒水位拟定方法研究——以北流河为例

警戒水位是防汛部门规定的江河两岸需要处于防守戒备状态的水位。随着江河水情、工情的变化及区域防洪能力的提高,江河警戒水位应适时复核调整以满足新形势下防汛工作的需要。在已有警戒水文研究成果的基础上,结合防汛实践,总结归纳了警戒水位拟定的影响因素和拟定原则,提出考虑洪灾损失的江河警戒水位拟定方法,并以北流河某水文站警戒水位的调整为例进行了应用。结果表明,该方法拟定的警戒水位偏于安全,充分地保障了保护区的防洪安全,为江河警戒水位的理论研究和实际应用提供了参考。

南方典型多雨山区山洪灾害预警指标分析

为研究山洪灾害对山区居民的影响情况,利用水位流量反推法,并考虑前期降雨及土壤含水情况,分别计算较干、一般和较湿3种工况下的临界雨量指标,综合分析得出山洪灾害影响区域的立即转移指标,同时结合涨洪历时,确定合适的提前时间,反推出相应的准备转移指标。以华南山区某典型小流域研究对象,计算分析了典型受山洪影响的沿河村落,确定出不同时段的预警指标,计算结果与山洪灾害现场调查情况较符,为制定防灾减灾对策和措施提供依据。

实时预报调度下确定水库汛限水位上限值的研究(英文)

提出了实时预报调度下,综合考虑洪峰预报误差、峰现时间预报误差和下泄能力误差综合影响下的风险约束法,和实时预蓄预泄法相结合的双约束法,得出根据风险约束法推导出的防洪限制水位,作为防洪限制水位的下限值确定的主要依据之一,并将此水位作为实时预蓄水预泄水法有效预泄期末的水位,来确定防洪限制水位的上限值.并运用到罗湾水利枢纽的根据历史水文资料随机虚拟的实时预报校核洪水和1983年的实时预报洪水.结果表明,从防洪风险的角度来分析,完全可以将防洪限制水位的上限值提高到369.82m,水库防洪都是安全的.