Stochastic Modelling of the Impact of Flood Protection Measures Along the River Waal in the Netherlands

River flooding is a problem of international interest. In the past few years many countries suffered from severe floods. A large part of the Netherlands is below sea level and river levels. The Dutch flood defences along the river Rhine are designed for water levels with a probability of exceedance of 1/1250 per year. These water levels are computed with a hydrodynamic model using a deterministic bed level and a deterministic design discharge. Traditionally, the safety against flooding in the Netherlands is obtained by building and reinforcing dikes. Recently, a new policy was proposed to cope with increasing design discharges in the Rhine and Meuse rivers. This policy is known as the Room for the River (RfR) policy, in which a reduction of flood levels is achieved by measures creating space for the river, such as dike replacement, side channels and floodplain lowering. As compared with dike reinforcement, these measures may have a stronger impact on flow and sediment transport fields, probably leading to stronger morphological effects. As a result of the latter the flood conveyance capacity may decrease over time. An a priori judgement of safety against flooding on the basis of an increased conveyance capacity of the river can be quite misleading. Therefore, the determination of design water levels using a fixed-bed hydrodynamic model may not be justified and the use of a mobile-bed approach may be more appropriate. This problem is addressed in this paper, using a case study of the river Waal (one of the Rhine branches in the Netherlands). The morphological response of the river Waal to a flood protection measure (floodplain lowering in combination with summer levee removal) is analysed. The effect of this measure is subject to various sources of uncertainty. Monte Carlo simulations are applied to calculate the impact of uncertainties in the river discharge on the bed levels. The impact of the “uncertain” morphological response on design flood level predictions is analysed for three phenomena, viz. the impact of the spatial morphological variation over years, the impact of the seasonal morphological variation and the impact of the morphological variability around bifurcation points. The impact of seasonal morphological variations turns out to be negligible, but the other two phenomena appear to have each an appreciable impact (order of magnitude 0.05–0.1 m) on the computed design water levels. We have to note however, that other sources of uncertainty (e.g. uncertainty in hydraulic roughness predictor), which may be of influence, are not taken into consideration. In fact, the present investigation is limited to the sensitivity of the design water levels to uncertainties in the predicted bed level.     

岩溶地面塌陷预测模型初探

岩溶的发育程度、上覆岩土体性质是岩溶地面塌陷形成的基本条件;地下水位下降,地表水或降水入渗,震动荷载等动力扰动,是形成岩溶地面塌陷产生的诱发动力条件。本文以山东省泰安市岩溶地面塌陷区为例,讨论了岩溶地面塌陷的产生机理,并从受力情况对其进行了分析探讨,从而提出了岩溶地面塌陷的预测模型。本文还根据研究区的8个塌陷实例对模型进行了检验。结果表明,该模型的计算结果与实际情况基本吻合。     

塔河油田3区石炭系超深薄层碎屑岩储层预测研究

针对塔河油田3区石炭系卡拉沙依组地震数据很难识别薄砂体的问题,对比分析了采用地震资料提频处理、分频处理、储层高分辨率敏感参数反演等不同手段得到的储层预测结果,筛选出高分辨率储层敏感参数反演作为卡拉沙依组砂泥岩段储层主要预测手段。通过探讨砂泥岩对声波时差的响应,以及对比分析自然电位、自然伽马以及补偿中子孔隙度与声波时差的关系,确定自然电位与声波时差的相关性最好,由此选取自然电位作为最佳电性敏感参数参与高分辨率敏感参数反演预测。从井点、剖面、平面等方面检验和评价高分辨率储层预测成果,结果表明其反演预测效果较好,符合塔河油田3区石炭系的储层预测要求,实现了对石炭系主力砂体空间展布的解释与描述,建立了塔河油田3区石炭系卡拉沙依组储层模型。     

油气田（井）生产动态预测的灰色预测模型

本文针对辽河油田荣３７块天然气藏（井）的生产动态预测中,生产数据的离散状态及不均衡的实际,较完整、系统地介绍了所引入的几个使用效果好,拟合精度高的一般灰色系统ＧＭ（１,１）模型及为解决油气田（井）生产过程中因关井、生产间断、或因工程上的与地质上的原因生产出现随机性急剧变化而引入两个改进的ＧＭ（１,１）模型－非等间距和阶跃模型。通过几种模型特征的分析对比及在辽河油田荣３７块全气藏及气井的动态拟合预测     

峨眉山玄武岩分布区内铂族元素异常分析及其找矿远景预测

区域地球化学填图成果表明，在中国西南川-滇-黔交界地区存在一个与产出规模巨大的峨眉山玄武岩分布范围相吻合的Pt，Pd地球化学巨省。作为地幔热柱成因的峨眉山玄武岩的铂族元素丰度虽略有偏高，但玄武岩中铂族元素很难形成可以利用的铂族矿物，故该异常是“非找矿异常”。在该区内寻找铂族元素矿床应在基性岩-超基性岩体出露较多的中岩区南段，注意沿循已知的矿床、矿化或较小型基性岩侵入体，将矿区(或岩体)的整体地质特征、地球化学特征等与典型的岩浆型铂族元素矿床相比较，进而研究、预测本矿区或本岩体的铂族元素成矿的可能性及远景规模等，寻找岩浆型铂族元素矿床，而在岩浆型矿床的周边地质体内注意寻找热液型铂族元素矿床。     

山区公路路基边坡地质灾害远程监测预报系统开发及应用

针对山区公路路基边坡点状分布、数量较多、规模相对较小且易受人类活动和环境变化影响的特点,确立了以位移和降雨量为主的监测原则,基于GPRS技术,集成触发式位移计、容栅式雨量计、数据采集传输模块和太阳能供电装置,形成了经济、节能、高效的单体边坡远程监测硬件系统。采用Visual C++网络编程技术,以SQL Server2005为数据库平台,开发了地质灾害远程监测预报软件系统,实现了数据的远程实时接收和可视化分析管理。由于公路边坡变形破坏模式多样,系统还集成了多种时间预测模型,建立了边坡变形预报模型库。通过在常吉高速公路的安装运行,系统成功地进行远程实时监控,保障了极端天气下公路的安全运营。     

论地震数值预报——关于我国地震预报研究发展战略的思考

随着中国工业化和社会现代化进程的加快 ,中国城市化进程必将进一步加速。如何减轻地震灾害的问题正变得日益严峻。尽管地震预测是一个举世公认的国际性科学难题 ,但在强化各种减轻地震灾害措施的同时 ,仍须大力推进地震预测研究。为此 ,需要打破长期徘徊在以地震前兆异常监测为基础的经验性预测局面 ,把注意力尽快转向研究以动力学为基础的数值预报。以GPS为代表的空间对地观测技术 ,岩石圈巨型高分辨率宽频带流动地震台阵观测技术以及数值模拟技术已经为地震数值预报研究提供了前所未有的技术基础。以地震数值预报为目标的GPS阵列地壳形变连续观测 ,高分辨率地壳上地幔结构探测 ,地壳动力学 ,地震孕育和破裂过程的理论、模拟试验和实际观测 ,数据同化和计算软件的开发应成为今后研究的重点。现在的问题是 ,需要积极借助数值天气预报的经验 ,强化多学科 ,多部门的组织协调 ,尽早在有条件的地区开展地震动力学数值预报的科学试验。地震数值预报研究必将极大地促进中国地震科学基础研究和地震预报的进一步发展。     

山洪预报预警技术研究进展

山洪预报预警研究是实施山洪灾害防治的重要科学支撑。目前国内外学者对山洪预报预警技术的研究主要集中在山洪预警指标、山洪预报预警模型以及山洪灾害风险分析等方面,本文对山洪预报预警技术相关研究进展进行了总结,并指出未来在山洪灾害监测、山洪预报预警模型研制、多元信息融合技术、结合山洪特点和区划有针对性进行预报预警等方面还应进行更深入的研究。     

淮河流域水文非线性多水源时变增益模型研究与应用

基于传统时变增益模型(TVGM),进一步考虑地下径流退水,在传统TVGM只考虑单一地表水源的基础上,添加地下水源模块,对地表地下径流分别进行产、汇流计算,改进并提出了多水源TVGM,并将其应用于淮河流域蚌埠闸以上13个水文站控制的代表性子流域。结果表明:多水源TVGM既继承了传统TVGM以简单结构描述复杂水文非线性系统关系的优点,同时通过增加地下水源模块,大大提高了洪水预报的精度。13个子流域参数率定期和模型验证期中,传统TVGM分别有9个和7个子流域达到乙级洪水预报标准,而多水源TVGM分别提高到12个和8个,其中以大型流域和大水年改进效果尤佳。传统TVGM水量平衡系数为0.88,多水源TVGM提高到0.95,平均提高了7%。洪峰模拟相对误差也由传统TVGM的50%达标率提高到多水源TVGM的92.3%,整体提高了42.3%。因此,多水源TVGM能更好的应用于淮河流域洪水预报工作。     

砂岩型铀矿成矿预测评价信息系统研究

基于Arcview3．2a平台的二次开发工具,采用Avenue和Microsoft VB6．0语言,设计开发了地漫砂岩型铀矿成矿预测评价信息系统。信息平台应用地理信息系统(GIS)强大的空间分析功能以及空间和属性数据的管理和查询功能,以某盆地的控矿地质、盆地构造、地质异常多深信息数据为例,建立了砂岩型铀矿成矿预测评价信息系统。系统对该盆地的地质、遥感、地球物理数据进行了基于空间分析和成矿预测的数据处理,圈定出14片远景区,其中4号远景区已钻探见矿。该系统的开发成功对铀矿的成矿预测评价进入数字化、信息化和可视化的空间信息处理具有重要的试验意义。