水库防洪风险预警与生态调度的研究及应用

水库防洪调度具有不确定性和实时性,何时何量下泄洪水不仅关系到防洪安全,而且对生态保护也是巨大挑战.为此提出水库防洪调度风险预警指标,在不同洪水级别下,确定合理的生态流量及生态保护策略;在分析水库防洪操作规线的基础上,将洪水实时入流情况与水库目前水位相结合,同时考虑未来洪水情势,对洪水进行监测.通过对现状洪水指标和未来6小时内洪水情势进行分析,在汛期不同阶段,确定防洪与生态调度之间的重要性顺序.以黄河上游龙羊峡水库、刘家峡水库联合防洪调度为研究对象,通过防洪预警的研究及应用,确定水库防洪调度风险程度指导多目标水库防洪、生态调度,为保障黄河安澜提供决策支持,对于支撑黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义.     

江西省修河流域防洪调度系统

修水流域的防洪调度是以柘林水库的洪水调度为中心，兼顾考虑下游地区的防洪任务。因此，防洪凋度的关键是在考虑柘林水库上游来水预报及下游区间洪水预报(主要是潦河)的条件下，制定柘林水库的防洪调度方案。防洪调度涉及众多因素，是非常复杂的决策过程，调度的各个阶段均需要调度人员的积极参与，所以，合理采用人机交互是解决这类问题的有效手段。根据修河流域防洪特点和要求，开发完成的本防洪调度系统包括调度方案生成、调度方案分析和调度方案实施三类功能模块。     

防洪预案的编制与创新

防洪预案是防洪非工程体系的重要组成部分，是防汛决策和防洪调度的依据，是未雨绸缪、变被动防洪为主动防洪的重要举措。黄河防洪涉及方方面面，如果没有预案、方案，遇洪水临时仓促决策，就会有很多问题想不到，指挥调度就会杂乱无章，将影响防洪减灾，甚至出现严重后果。有了好的防洪预案，遇洪水险情就可临危不乱，从容不迫地进行防洪指挥调度，从而最大限度的控制险情发展，降低灾害损失，确保防洪安全。因此，编制防洪预案，对做好防汛工作非常重要。国家经济建设发展对黄河防汛工作的要求不断提高，防洪形势也在不断变化，防洪预案也需要不断的修订和完善、不断的创新、不断的提高预案的科技含量，使之更具有实用性和操作性。     

汛期洪水循时程变化规律研究与应用

利用随机水文学基本原理,研究洪水循时程的变化,计算洪水循时程变化的概率分布,并以此确定水库汛期防洪限制水位,缓解水库汛期防洪与兴利的矛盾,为水库汛期控制运用开辟了一条新途径。     

基于网络的水库群防洪调度系统应用研究

利用数据库前墙开发工具PowerdBuilder，采用SQL Server数据库，设计开发了结构合理、功能齐全、界面友好，具有很强实用性的基于网络的水库群防洪调度系统，可实现从卫星云图、气象预报信息、水雨情实测信息、实时洪水预报信息的收集处理到水库群防洪调度方案的制定，评价与选择、防汛会商决策全过程，简要介绍了系统的功能设计及其实现的基本思想。     

三峡工程建成后长江中游的防洪形势和解决方案（II）

 针对第I部分提出的三峡建成后长江中游防洪形势和问题，用相同模型研究了多种代表性措施的防洪效果，提出了应对长江中游防洪问题的综合解决方案。研究显示，牌洲裁弯、提高城陵矶设计洪水位和南北分洪等工程和调度措施单独使用，在三峡水库提供和《长江流域防洪规划》确定的条件下都难以保证长江中游再现1954年洪水的安全。按防御1954年洪水和保障荆江安全目标，本文通过大量方案计算比较，提出基于牌洲裁弯与南北分洪组合，以适当提高城陵矶设计洪水位为调度余地的综合方案。该方案在调度和运用条件等方面有较大的安全余地，可以更好适应三峡水库等影响下长江中游的河流变化。     

水库洪水资源化调度初探

洪水资源化具有鲜明的时代特征,其利用矛盾的对立统一性原理,可有效地实现由控制洪水向洪水管理的转变.水库具有洪水资源化能力,优化水库防洪参数和规则,进行水库洪水资源化调度是一种直接、经济的非工程措施,可高效地利用雨洪资源、变汛期水为非汛期水.本文提出,水库洪水资源化调度的主要内容包括汛限水位设计和汛末蓄水研究,其中汛限水位研究包括分期汛限水位和汛限水位动态控制方法,汛末蓄水研究包括蓄水时间选定和相应的蓄水方式,并指出水库洪水资源化调度中尚存在设计洪水的不确定性、设计洪水过程线的频率意义不明晰、设计洪水与设计暴雨的频率不一致、气候变化和人类活动影响条件下的水文频率分析、分期设计洪水与年设计洪水关系、分期防洪标准的确定、预报误差规律分析以及动态控制的安全性、水库洪水资源化调度的管理机制等理论问题,并指出了研究方向.     

支流防洪库容对防洪区的洪灾风险影响研究

在水库防洪补偿调度中,以洪水风险分析为基础,基本概率计算原理,采用个别典型洪水放大法,研究在干流建库和不建库两种情况下,支流防兴库容对防洪区的洪灾风险影响,同时分析对防洪区推迟分洪时间的影响,为水库防洪调度的制定提供科学依据。     

基于随机微分方程的防洪调度风险分析

汛限水位动态控制能在不降低水库防洪标准的条件下提高水库兴利效益和水资源利用率,该文以万家寨水库为研究背景,建立了汛限水位动态控制下的防洪调度风险分析模型。水库后汛期洪水样本较少,基于典型洪水过程,通过随机微分方程引入水文不确定因素,采用基于随机微分方程的调洪演算分析防洪调度风险。实例结果表明:水文因素的随机性是万家寨水库后汛期防洪风险的主要影响因素,得出了各汛限水位方案下的调洪最高水位。后汛期汛限水位动态控制,可不降低大坝的防洪安全标准显著增加水库的兴利效益。     

洪水预报误差置信限与误差评定方法研究

在实时洪水预报调度中,洪水预报误差的统计特性和误差置信限对调度风险的确定影响较大,为此,以三花间伊河卢氏流域为例研究了洪水预报误差的统计特性和误差置信限问题,结果表明,洪水预报误差通常具有有偏概率分布的特点,用现行水情预报精度标准及误差置信限评定方法对其进行评定时可能会出现两种不同的结果,但误差置信限评定方法比现行水情预报精度标准更为严格。     

地理信息系统在防汛水情信息系统中的应用

介绍了地理信息系统(GIS)在防汛信息系统中的应用,从矢量图、信息查询以及汛情监视等方面阐述了系统实现过程。     

河道防洪堤坝水流风险的估算

为研究河道防洪堤坝事故的概率,把水文风险和水流风险区分开,根据风险理论给出一种考虑水流风险因子的风险分析方法,探讨河道防洪堤坝仅因水流参数出现偏差而失事的概率,为正确评价现行防洪堤坝的安全性提供了必要的依据。算例表明,对于防洪标准较高的河道,应重视水流参数偏差引起的水流风险。所得结论对水文风险分析计算的进一步研究具有借鉴价值。     

滞洪区二维洪水演进及洪灾风险分析

建立了二维洪水演进的隐式差分模型，用以进行君山滞洪区的洪水模拟计算，在地理信息系统（ＡＲＣ／ＩＮＦＯ）支持下，根据计算结果给出了不同时刻洪水淹没图、洪水演进不同时刻的水深分布图、流速分布图及洪灾风险图。此结果可为当地防洪部门提供科学依据。     

太浦闸洪水风险图编制中溃闸洪水计算分析

考虑到同步模拟太浦闸溃决和洪水演进的困难以及洪水风险信息管理系统可视化和数据调用的效率,对太浦闸溃决处的洪水演变过程由水量平衡原理进行概化模型计算,然后通过一维水动力模型计算得太浦闸溃闸后太浦河堤防3处易溃堤处同时溃决的流量过程作为二维水动力模型的边界条件来模拟洪水在泛洪区的演进.研究结果表明:太湖与太浦河河道之间的概...     

长江中游洪水调度研究（Ⅰ）：洪水调度的水文-水力学耦合模型

根据长江中游的实际特点,选择汊点分组解法求解河网矩阵方程,克服大型复杂区域内模型计算速度和整体性之间的矛盾。选择水文学-水力学模拟技术相耦合的集成措施,解决洪水调度中下边界难以确定的困难,在此基础上建立了洪水调度数学模型。模型在不同来水条件下均能取得较好的洪水调度模拟效果,能够根据调度原则,给出任意位置水位流量、蓄洪区进出洪量等详细信息,为防洪决策提供参考。     

长江防洪系统实时洪水调度仿真模型研究

根据长江流域防洪系统问题,以“先泄、后蓄、再分洪”为洪水调度原则,进行实时调度仿真模拟,并以长江流域1954年洪水为实例进行模拟验证。模型应用结果表明：应用信息反馈技术实施防洪系统实时调度时,将网络调度模型中节点之间的传播时间融合到网络时空结构中,调整了网络结构,减少了迭代次数和算时,且在网络结构中便于考虑上下游水库蓄放水时间空间差异的协调配合;宜昌至汉口的洪水演进由原来3段分为6段,从而计算精度得到提高。     

白洋淀防洪排涝与生态干旱监测数字化研究

白洋淀是华北平原地区重要的湖泊,对调节该地区的防洪排涝具有不可替代的作用.目前,白洋淀面临的2个主要的问题是防洪排涝的科学调度和预防发生生态干旱.本文对白洋淀内366 km2的地形进行了数字化处理,绘制了白洋淀在防洪水位下水域面积的分布情况,并给出了所谓“干淀”及发生生态干旱时,白洋淀具体的水域分布范围,为科学调水及时补充提供更加准确的信息.     

降水预测在防洪决策风险分析中的应用

根据长江中游防洪决策实际问题，运用风险分析的理论和方法，提出了一种适用的、操作性强的防洪决策风险分析模型。该模型考虑了防洪专家根据经验所作的对未来降雨的，使专家们的预测信息得以量化并直接参与风险分析，开辟了一条开发利用防洪专家经验资源的新途径。