对受洪水涨落影响的水位流量关系单值化的探讨

在水文资料整编时，发现受洪水涨落影响的水位流量关系与单值化后的水位流量关系线有一定的关系，推导并证明了实测流量与单值化流量关系的计算公式△Q＝Q＝Q0＝KQ，利用这一公式对受洪水涨落影响的水文资料进行了值化处理，效果较好。     

受洪水涨落影响下稳定水位流量关系直接计算

根据洪水涨落影响下的同水位涨落水面流量公式,推导出计算稳定流量Ｑ０的数字表达式,并论述了表达式中未知量Ｓ１／Ｓ２（同水位涨落水时附加比降的比值）计算的方法原理。从而可根据实测洪水绳套和水位过程直接计算稳定的水位流量关系曲线。     

古洪水平流沉积与水位

古洪水研究的目的是通过古洪水信息的载体－古洪水平流沉积提供古水水位及流量，而如何确定古洪水沉积顶面高程与其洪峰水位的关系是河床演变学至今尚水解决的难题。经过长江，黄河，黄河和淮河古洪水研究之后，对此问题获得了新的认识， 水平流沉积物尖灭点高程与共洪峰水位之间一致的关系，给古洪水研究解决了一个关键问题。     

洪水期水位流量关系绳套曲线的直接拟合

受洪水涨落影响的水痊流量关系通常为时序型绳套曲线,现有的校正因数法在电算整编中存在一定的困难,通过对校正因数法公式的幂级数展开,提出了水位流量关系绳套曲线的计算机直接拟合数学方法,并对该法原理、步骤作了较详细的介绍。实例验证结果表明,该法能有效地模拟受洪水涨落影响的水位流量关系绳套曲线、且具有计算速度快,推流精度高等优点。     

落差指数法在新沂河沭阳站上的测流研究

新沂河沭阳水文站测流断面基本稳定,但受洪水涨落和变动回水综合影响,水位流量关系较为复杂而非单一线关系,本文采用落差指数法使水位流量关系达到单值化.用编程进行落差指数α优化计算.     

湘江2017年与2019年两场特大洪水的对比分析

2017年6月下旬到7月初,2019年7月上旬到中旬,湘江干流接连发生特大洪水。通过分析湘江流域多个测站的水文整编资料,结合部分实时信息,从降雨过程时空分布、干支流有关测站洪水水位流量过程、洪水组成、洪量、洪水传播时间与宣泄速度等方面,对2017年洪水与2019年洪水的暴雨洪水特征进行了对比分析。2017年洪水,湘潭站上游的衡山、衡阳、冷水滩站水位过程与流量过程对应呈双峰形状,而湘潭站水位过程没有出现双峰;2019年洪水,湘江干流上下游站点的水位过程与流量过程基本对应,均呈双峰形状;2017年洪水宣泄慢,2019年洪水宣泄极快。2017年洪水与2019年洪水流量过程与水位过程起伏不对应、洪水宣泄速度的差异主要是由于洞庭湖水位顶托因素影响导致。     

太湖流域西苕溪中下游水位流量绳套关系的探讨研究

西苕溪位于太湖流域中上游地区,其下游河床比降较小,且受太湖水位顶托以及东苕溪导流干扰,水位流量呈现复杂的绳套关系.随着经济发展,洪水灾害造成的损失日趋加剧,因此,探讨该河流的水位流量关系对于流域洪水预报与防洪减灾意义重大.本文结合校正因素法和落差指数法选取变量,采用系统差分模型的方法对西苕溪水位流量的绳套关系进行解算.结果表明,该模型实用性好、模拟精度高、适应性强,可为该地区的洪水预报提供良好的技术支撑,同时,该研究也为东部地区中小流域中下游水位流量关系的研究提供参考.     

南平市区防洪特征水位及分析方法

阐述了南平市区洪水特性、灾害及防洪工程状况,分析了防洪特征水位的比选方案及水位流量关系曲线,对各比选方案的洪水要素、河道断面流速、洪水频率、洪水地区组成、河道水面线等进行分析计算,为警戒水位、危险水位的确定提供科学依据.     

水位流量关系分析中落差指数的直接解算

受洪水涨落和回水顶托影响的水位流量关系一般为复杂的时序型绳套曲线,通常可用落差指数法作单值化处理.但由于落差指数法需经反复试算,给电算带来不便.提出了落差指数直接解算的数学模型,并应用于长江中游螺山站的水位流量关系分析中.     

某水库溃坝洪水模拟研究

大坝是水利工程中的重要设施之一,由于外界因素导致水库大坝发生溃坝破坏会严重影响到大坝的运行,溃坝洪水会对沿岸村落安全产生严重威胁。本文以某水库大坝为例建立溃坝模型,模拟溃坝洪水的流量、水位、发展等,设置不同的模拟方案,分别研究溃决水位、溃决历时、溃坝原因等因素对溃坝洪水的时程流量、沿程流量、沿程水位的影响,并运用溃坝洪水参数进一步分析洪水对沿岸村落的淹没情况。结果表明,溃决水位、溃决历时都是影响溃坝洪水的重要因素,且不同参数对溃坝洪水不同特性的影响规律也不尽相同。利用洪水抵达时间以及最高溃坝洪水水位可以估算出沿程村落的淹没情况,对后续沿线村民撤离及采取合理防洪措施具有重要意义。     

拉格朗日乘子法在水位流量关系拟合中的应用

针对传统方法在水位流量关系拟合中线性化后存在的不足以及未考虑拟合函数的显著性水平的局限性,以流量残差平方和最小为目标函数,以显著性水平为约束条件,结合拉格朗日乘子法对水位流量关系进行优化处理。通过算例对比分析了水位流量关系在传统算法、自适应加速遗传算法及本文优化算法下的拟合结果。计算结果表明:提出的优化理论能更精确地模拟实际工程中水位流量关系,其基本思想可为类似的水文分析提供借鉴作用。     

多方案加权模型在拟合复杂水位流量关系中的

目前,水位流量关系受单一因素影响的拟合,已有了比较成熟的方案,但对于受多因素影响的水位流量关系的拟合,尚没有理想的方案。多方案加权模型就是基于多因素影响的水位流量关系而建立的,本文运用了系统理论方法和数理统计理论对多方案加权模型从理论上进行了分析,并通过对湖南省朗梨水文站的实测水位流量资料的拟合,对其有效性进行了探讨。     

基于水位流量关系的流量估算不确定性分析

针对现有水位流量关系线型物理机制不强及流量估算不确定性来源考虑不充分问题,以北江流域石角水文站为例,推导该测站水位流量关系,基于BaRatin模型评估流量测量误差及率定样本选取对估算流量不确定性的影响。发现河槽控制宽浅矩形断面水位流量关系为幂函数,其系数可用糙率、河宽、比降表达,指数为定值5/3;考虑流量测量误差后高水估算流量总不确定性减小32%;率定数据增加1倍、3倍,高水估算流量总不确定性减小12%、34%。结果表明:① 水位流量关系模型建立方法可推广至多类型测站;② 高水测量误差对率定精度影响较大,建议提高高水流量测量精度;③ 现有实测水位与流量数据存在信息冗余,主要存在于低水数据中,本方法可减少率定数据使用,降低整编成本。     

基于水位流量关系的流量估算不确定性分析

针对现有水位流量关系线型物理机制不强及流量估算不确定性来源考虑不充分问题,以北江流域石角水文站为例,推导该测站水位流量关系,基于BaRatin模型评估流量测量误差及率定样本选取对估算流量不确定性的影响。发现河槽控制宽浅矩形断面水位流量关系为幂函数,其系数可用糙率、河宽、比降表达,指数为定值5/3;考虑流量测量误差后高水估算流量总不确定性减小32%;率定数据增加1倍、3倍,高水估算流量总不确定性减小12%、34%。结果表明:①水位流量关系模型建立方法可推广至多类型测站;②高水测量误差对率定精度影响较大,建议提高高水流量测量精度;③现有实测水位与流量数据存在信息冗余,主要存在于低水数据中,本方法可减少率定数据使用,降低整编成本。     

基于多层递阶和回归分析的单一水位流量关系曲线高水延长方法

测站的水位流量关系由于受到多种因素的影响,没有固定的曲线线型,使得水位流量关系曲线的延长变得较为困难。多层递阶方法将预测系统视为动态系统,具有跟踪系统时变参数的特性,但没能考虑高相关影响因子的重要性。回归分析考虑到了高相关影响因子的重要性,但由于采用定常参数建模,不能反映动态系统时变参数的特性。将多层递阶方法和回归分析方法结合起来,用于单一水位流量关系曲线的高水延长。方法克服了传统的单一水位流量关系曲线高水延长时线型的需要选择、精度难以控制、效率低和不易程序化等缺点,为单一水位流量关系曲线的高水延长提供了一种新途径。     

水文信息处理系统研究

水文信息处理系统是在Windows环境下、用Visual Basic 6．0高级语言研制开发的智能水文资料整编软件，引用数据库存储信息，调用Excel输出整编成果。该软件实现了水位、流量、泥沙等要素关系线的自动生成和人工辅助定线，并完成全部整编计算工作，结束了我国水文资料电算整编工作中依靠手工定线整编的历史，解决了计算机定线、推流和成果输出一次完成的技术难题，真正实现了水文资料整编计算机化。     

冰盖下矩形河道的综合糙率

综合糙率是采用曼宁公式确定河道水位和流量关系的关键参数。在河道冰封期,冰盖的出现增加了流动的阻力,明流条件下确定的综合糙率不再适用,需要重新估算。基于Einstein阻力划分过流断面的原理,冰盖下矩形河道的过水断面可划分为冰盖区、河床区和边壁区。根据总流的连续性方程,在确定各分区糙率系数、水力半径和断面面积的基础上,提出了冰盖下矩形河道综合糙率的计算公式。采用已有的试验水槽测量数据和天然河道实测资料对公式进行了验证,结果表明:公式计算的综合糙率与实测值吻合较好,与Einstein公式和Sabaneev公式相比,计算精度更高;对于冰封水流,宽浅河道采用分区水深代替水力半径进行简化计算的条件有别于明渠水流,在宽深比大于20时,计算结果才满足精度要求。     

考虑回水影响的河道水位流量关系确定方法

为评估长江中游受回水影响河段内河床调整引起的水位变幅,提出一种仅依赖水文资料的多值型水位—流量关系确定方法。结果表明:单值型关系无法区分河床调整与回水因素的影响,而已有的多值型方法可操作性受限;长江中游河道断面的河宽与水深之间,以及流量与糙率之间都具有明显制约关系,依据这些制约关系对恒定渐变流方程简化,可得到上下游水位与河段内流量之间的多值型函数关系;确定出多年平均水位—流量关系之后,计算水位与实测水位之间的残差能够反映河床调整的影响;在长江中游3个不同类型典型河段的应用表明,河床稳定情况下的计算与实测水位之间决定系数R2值超过0.99,河床调整情况下,新方法更易识别水位变幅。     

上游站水位法在高道水文站流量测验整编中的应用

飞来峡水利枢纽建成蓄水后,高道水文站的水位流量关系受回水影响严重,中低水流量测验整编变得相当复杂。用上游站水位法进行中低水流量测验整编很好的解决了这一难题,取得较好的效果,可为具有相同条件下的水文站流量测验整编提供借鉴。