随机模拟在水库群防洪库容设计中的应用

实测系列法和设计洪水地区组成法是现行防洪库容设计中最常见的方法,然而它们在理论及应用中存在着诸多不易解决的问题。有鉴于此,以随机模拟法为基础,建立了求解防洪发电相结合的水库群防洪库容优化模型。在洪水的模拟方面,使用多站典型解集模型,并提出一种新的模型参数估计方法－－多站权重模型适线法。实践证明,该方法对于多站非简单样本的参数估计是有效的。在水库群防洪库容优化分配方面,以随机动态规划方法为依据,结合     

投影寻踪自回归和多维混合回归模型及其在大河长河段洪水预报中的应用

投影寻踪自回归和多维混合回归模型，是将投影寻踪技术应用于时间序列分析中的一种新型的非线性时序分析模型。本文将此模型用于长江寸滩－宜昌河段的洪水演算，不必使用区间雨量资料，仅仅根据上下游站的流量资料，就可做出预见期为４８－７２ｈ的复杂长河段洪水预报，并取得了令人满意的的研究成果。     

乌江洪水与长江三峡洪水遭遇研究

由于乌江白马航电枢纽位于长江三峡水库的变动回水区内,在乌江白马航电枢纽的勘测设计中,需研究乌江洪水与长江三峡洪水遭遇的问题.首先,从天气系统、暴雨洪水特性等方面,分析乌江洪水与长江三峡洪水发生遭遇的可能性.其次,从降水方面,统计分析乌江流域和长江三峡以上地区较大降水产生洪水发生遭遇的概率为21.4%.然后,从实测洪水方面,统计乌江武隆水文站与长江宜昌水文站实际发生的洪水遭遇概率为16.4%,当乌江发生较大洪水时,长江三峡洪水均为中小洪水.最后,根据乌江白马航电枢纽设计需要,提出了乌江洪水与长江三峡洪水遭遇时,三峡水库回水对乌江白马航电枢纽坝址水位的影响值.     

三峡工程运用对近期荆江段平滩河槽形态调整的影响

针对近期荆江段河槽形态的显著调整,定量研究了三峡工程运用对其造成的影响。计算了2002—2013年该河段断面及河段尺度的平滩河槽形态参数,并建立这些参数与宜昌站汛期水流冲刷强度的经验关系。还原了在无三峡工程时宜昌站的水沙数据,计算了相应的河槽形态参数,分析了有、无三峡工程时荆江段河槽形态调整的差异。计算结果表明:三峡工程运用后近期荆江段平均河床比降略有调平,河段平滩水深逐年增加,但平滩河宽变化较小,使得河相系数减少6.7%~10.3%;无三峡工程时平滩河槽形态调整较缓,河段平滩水深及面积的增幅分别仅占有三峡工程时的16%和18%。故三峡工程运用没有改变近期荆江段河槽形态趋于窄深的调整趋势,但一定程度上加快了调整过程。     

长江中下游水文学洪水演进模型研究

以三峡为中心的长江中下游防洪调度系统需建立三峡库区和坝下游洪水演进数学模型.根据该系统的特点,将模型分解为三峡库区和坝址至湖口两大子系统,采用水文学方法进行洪水演进计算.经1981年、1983年等典型年洪水资料的检验,成果精度较高.引进计算机辅助计算技术,克服了以往模型的缺点.     

基于Copula函数的入库洪水与坝址洪水关系研究

采用频率分析法计算入库设计洪水时,需要通过相关分析将坝址洪水系列插补得到对应的入库洪水系列。常用的线性回归法假设两者满足线性关系且入库洪水系列服从正态分布,可能与实际情况并不相符。引入Copula函数构建坝址洪水与入库洪水的联合概率分布和条件概率分布,计算给定坝址洪水时入库洪水的条件最可能值和置信区间,提出了一种基于Copula函数的入库洪水插补新方法。三峡水库的应用实例表明:线性回归法得到的入库洪水值在坝址洪水量级较大时明显偏小,甚至稀遇洪水时不在90%置信区间内。所提方法能较好地反映坝址洪水与入库洪水的内在关系,不仅可以计算入库洪水的各种点估计值,而且能够定量评价估计的不确定性。     

双向线性回归法在椒江临海站水位预报中的应用

将感潮河段预报断面的洪水过程视作上游洪水波和下游潮水波双向传播后的叠加,两个传播过程分别应用水位演算方法进行模拟计算,再结合多元线性回归法,以此建立同时受多个主要上游洪水及下游潮汐影响的水位预报模型.该模型方法简单.物理概念清楚.本模型在椒江感潮河段临海站的水位预报过程中取得了良好的效果.     

基于投影寻踪和粒子群优化算法的洪水分类研究

洪水分类实际上是洪水强度大小辨别的优化问题。洪水分类不仅影响着水库的实时调度，而且也影响着洪水灾害危险评估。对利用降水预报进行洪水资源利用的水库来说，洪水分类对水库实时调度规则的建立有着重要的作用。因此，洪水分类是一个重要的理论和实践问题。本文以长江三峡水库代表性水文站——宜昌站为研究对象．基于投影寻踪方法建立了洪水分类的优化模型，并利用粒子群优化算法对所建模型进行求解。结果表明了投影寻踪方法和粒子群优化算法在洪水分类研究中的有效性和合理性．     

长江三峡地区1982年7月暴雨洪水分析

前言长江上游寸滩、武隆～宜昌区间总面积为55907平方公里,划分寸滩、武隆至清溪场,清溪场至万县、万县至宜昌三块六区(图1),为一峡长地带,因三峡——瞿塘峡、巫峡、西陵峡位于万县至宜昌区间,称为三峡区间。三峡区间(万县至宜昌)的汇流时间约为一天,长江干流寸滩、万县至宜昌的洪水传播时间在高水时仅分别为54及21小时左右。而形成长江上游较大洪水的暴雨走向,多是自西向东或由嘉陵江流域向东南移     

葛洲坝下游宜昌-杨家脑河段平面二维水沙数学模型

采用有限体积法,基于曲线网格,建立了葛洲坝枢纽下游宜昌-杨家脑河段平面二维水沙数学模型。利用三峡工程蓄水前后2002-2004年河段实测水沙资料对数学模型进行了验证,预测了三峡工程运用2005-2014年本河段河床冲淤变化趋势,分析了河道冲刷后宜昌站枯水位、芦家河浅滩枯水比降等可能的变化趋势,模型成果可为河段治理对策及措施提供科学依据。     

长江上游干支流洪水遭遇分析

目前洪水遭遇研究仅限于简单的实测资料统计分析,尚缺系统有效的理论方法.基于多维Copula函数分别建立金沙江屏山站、岷江高场站、嘉陵江北碚站以及长江宜昌站的洪水发生时间和量级的联合分布.以此方法估计干支流洪水发生时间和量级的遭遇可能性及条件概率,并与实测资料的统计结果进行比较.结果表明,模型计算结果与实测相吻合,说明该...     

以色列Ayalon河的突发洪水预报模型

建立了以色列中部Ａｙａｌｏｎ河的突发洪水实时预报混全模型，该模型由四个模型组成，即两个主要支流上游站的流量自回归模型；水流从上游站到下游站的传播时间模型；上游站和下游站之间集水面积上的时面汇流曲线和下游站的退水曲线。     

自回归总径流线性响应模型在洪水预报中的应用

采用自回归总径流线性响应(ATLR)模型建立淮河王家坝站洪水预报方案和海河流域南运河水系洪水预报调度方案.自回归TLR模型与TLR模型加误差自回归实时校正模型的结构相同,但前者计算简捷,预报精度也有所提高.     

长江上游多站日流量随机模拟方法

随着梯级水库和水库群的建设,不仅需要单站的信息,而且需要流域内各站的综合信息,迫切需要发展多站的随机模拟模型。基于多变量分析理论提出了一种新的多站随机模拟方法。采用季节性自回归模型模拟主站的日流量序列,建立多维Copula函数描述主站和从站之间的时空相关性特征,依据Copula函数,生成从站的日流量序列。以长江上游为研究对象,建立了长江宜昌站、金沙江屏山站、岷江高场站、沱江李家湾站、嘉陵江北碚站和乌江武隆站的多站随机模拟模型,并与现有的主站法进行比较分析。结果表明,模拟与实测序列的统计特征值差别不大,模拟效果优于现有的主站法。     

三峡区间入库洪水实时预报系统研究

三峡区间的数字流域水系模型采用基于格网型的数字高程模型坡面流模拟方法和处理"洼地"的最短流程法构建,并以新安江模型为基础建立具有诸多特点的三峡区间流域水文模型;以水动力学理论为基础建立考虑水利工程影响的河川型水库洪水演进模型,并实现这两者的有机耦合。在GIS平台上,将三峡区间流域水文模型、库区洪水演进模型和流域水系生成模型在底层集成,研制了功能先进和完善的三峡水库实时洪水预报系统。该系统已安装在三峡总公司梯级水库调度中心,投入试运行。     

三峡工程蓄水水文特性变化浅析

本文通过对"2007.07"长江上游洪水的还原计算,简要分析了三峡工程蓄水前后的水文特性变化,以及水库蓄水对下游荆江河段各站洪峰水位的影响.通过对建库前、135m蓄水以及156m蓄水3种条件下的洪水还原计算可见,随着三峡工程蓄水水位的升高,上游及区间洪水传播至坝址时洪量更加集中,洪峰加大,峰时提前,洪水传播时间大大缩短,洪水预报预见期也显著减少,预报难度加大.     

含沙量和悬沙粒径变化对长江宜昌-汉口河段年冲淤量的影响

依据三峡水库修建以前的资料,运用数理统计方法对含沙量和悬沙粒径变化对长江宜昌-汉口河段年冲淤量的影响进行研究,以期为三峡水库修建以后库下游河道冲淤特性的预测提供参考。建立了1980-1997年间宜昌-汉口#河段年冲淤量与宜昌站年均含沙量C宜昌之间的回归方程,据此估算出使宜昌-汉口#河段处于不冲不淤状态的宜昌站临界年均含沙量为0.734 kg/m3。以宜昌-汉口冲淤量作为因变量,以宜昌站的含沙量、悬沙中径D50、最大流量和三口分流比作为影响变量,建立了多元回归方程。基于1980-1997年资料的方程表明,宜昌站含沙量越高,悬沙中径越粗,宜昌站洪水流量越大,宜昌-汉口河段年淤积量越大;三口分流比越小,宜昌-汉口河段年淤积量越大。     

长江三峡工程奉节库岸边坡地下水渗流场模拟分析

长江三峡工程正常蓄水位为175m，在蓄水过程中随着库水位的抬升，必然会引起库岸边坡地下水渗流场的变化。运用3D－Modflow软件模拟了三峡工程的蓄水过程中奉节库段边坡岩土体内部地下水位的动态变化，为长江三峡工程奉节库区段移民迁建地质灾害预测与防治提供科学依据。     

三峡工程至上游水库区间可能最大洪水估算

为分析长江三峡工程的防洪效益,本文根据三峡至上游拟建(至2030年)大中型水库区间(29万 km~2)的自然地理、水文气象和暴雨洪水特性,并结合历史洪水资料丰富的特点,采用暴雨天气组合法和1870年洪水模拟放大法,估算了该区的可能最大降水,用“差值法”推求出可能最大洪水。结果表明,区间暴雨量占三峡以上总暴雨量的61～83%;区间可能最大洪峰流量为94000～100400m~3/S;三峡以上全流域产生可能最大洪水条件下,即使上游水库的防洪库容全用于削减三峡洪水,也只能减少洪峰流量19000m~3/S,从而显示出三峡工程的防洪效益不能被上游水库群所替代的优势.     

基于相似性的多沙水库坝址含沙量预测

坝址含沙量过程是合理进行水库水沙调度的重要依据.在浑水总流模型的基础上,提出了基于洪水相似性的多沙水库坝址含沙量预测方法.通过聚类分析将洪水案例分组,并分别率定模型参数;根据洪水相似性动态选择未知洪水模型参数;进行模型计算.结果表明,分组率定参数一定程度上能够提高坝址含沙量预测精度,尤其是沙峰出现时刻.这对指导水库水沙调度具有实际意义,有助于决策者制定合理的排沙时机,提高排沙效率.