基于IFMS的青衣江洪雅县城区段洪水风险分析

以眉山市洪雅县城区作为研究区域,利用IFMS软件构建青衣江洪雅段一二维耦合水动力模型,研究不同重现期下的洪水对洪雅县城区的淹没影响.采用青衣江洪雅水文站的设计洪水成果及2020年青衣江8月16日到8月18日实测洪水过程率定模型参数,并结合现状堤防情况验证模型计算结果的合理性.分析计算结果表明,洪雅县城区段在遭遇20年一遇重现期以下洪水时,具有较好的防御能力;在遭遇20年一遇重现期以上洪水时,城区将遭受不同程度淹没影响,对人民群众生命财产安全威胁较大.为了进一步减少灾害损失,同时提高区域整体的防洪减灾能力,因此需要在采取工程措施保障的基础上兼顾进行非工程措施的研究.     

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.     

基于Copula函数的桂平航运枢纽水闸设计洪水位

针对桂平航运枢纽水闸原设计洪水位由经验方法确定、缺乏理论依据的情况,利用Copula函数理论建立二变量设计洪水组合及洪水位的确定方法,并应用于桂平航运枢纽水闸设计洪水位的确定。结果表明:建立的4种常用Copula函数中,Clayton Copula函数拟合效果最好;设计洪水组合应该包括Copula同现重现期等于设计重现期的所有洪水组合;按照建立的方法计算得到桂平航运枢纽水闸设计洪水位为43.26 m,通过经验方法确定的原设计洪水位为43.48 m,可达到防洪要求,且略偏安全。     

基于Copula的东江流域丰枯遭遇及洪水频率分析

利用Copula函数分析了东江流域径流量边缘分布,分析各水文站点洪水频率,得出水库建成前后流域上中下游丰枯遭遇变化。研究表明:1广义极值分布与对数分布为东江流域洪水过程研究的最优分布。Gumbel Hougaard Copula函数对所有站点丰枯组合拟合效果较优;2三大水库对6组丰枯组合遭遇的影响有显著差异性:下游水库削峰填谷作用对丰枯组合影响明显,博罗-岭下组合平平遭遇概率增大最多,为4%;中上游水库削峰填谷作用对丰枯组合遭遇影响不明显,但其平平遭遇概率均有增大趋势,东江流域径流整体趋于平坦化;3龙川、河源、岭下、博罗4个水文站点水文过程皆受水利工程影响,洪峰流量与洪水总量在1974年后不再同时出现最大值,有效减小了洪灾威胁;4水库建成后不仅能通过削峰填枯作用降低洪峰流量与洪水总量,更能提高其联合重现期与同现重现期,减少洪水极大值分别或同时出现的概率,对流域的防洪有利。     

论水工建筑物遭遇超设计洪水破坏的概率

本文提出水工建筑物遭遇超设计洪水而破坏的概率特性，给出建筑物在超设计洪 水袭击下破坏的概率分布参数，对目前国内外文献中用定义形式给出的水工建筑物设 计洪水重现期公式，给以概率理论上的解释与证明。     

北京城市典型流域市政排水与水利除涝衔接关系研究

为系统性分析市政排水与水利除涝设计标准的衔接关系,确保设计标准内的雨洪水能够顺利排出.以北京城市流域马草河为研究区域,分别选用推理公式法、综合单位线法,计算了不同设计重现期的洪峰流量,分析得出了市政排水与水利除涝重现期的函数转换关系.研究结果表明:当市政排水标准低于5a一遇时,与水利除涝的重现期存在约10倍的衔接关系;当市政排水标准高于5a一遇时,对应水利除涝重现期约20倍;汇流参数是二者重现期相差较大的主要因素.     

北洺河大桥桥墩布设对河道防洪安全的影响

拟建北洺河大桥所处河段为大曲率弯道,且受地形条件限制,桥梁中心线呈大角度扇形布设。曲线桥梁与弯道水流交会,水流条件尤为复杂。为研究北洺河大桥斜穿弯道河流情况下桥墩布设对河道冲刷及防洪安全影响,设计制作了1:60正态物理模型,开展不同洪水重现期下曲线大桥斜穿弯道河流河工模型试验研究。试验结果表明:受桥墩布设交角及弯道水流的共同作用,原设计方案不同重现期洪水工况下均加剧了桥位处河道右岸的冲刷,最大冲刷深度3.54 m,威胁堤防安全;水流顶冲右岸产生壅水,最大壅水高0.48 m;桥墩布置对下游河道的影响范围264 m。适度调整7号桥墩与水流夹角,同时对右岸河床铺设宾格石笼,控制最大冲刷深度减小到1.68 m,有效改善了桥墩与堤防间的水流流态,优化方案保护了行洪安全。     

基于Copula函数的韩江流域干支流洪水遭遇分析

韩江流域在广东省的经济社会发展中占有十分重要的地位,洪水特征的研究对韩江流域内的防洪与洪水规律的认识具有重要的意义。为此,利用Copula函数对韩江流域三大水文站1959-2000年的日流量进行分析,其中洪水特征由年最大日平均流量表示,然后对其进行了联合分布、量级组合遭遇概率和条件概率分析。主要结论为:1相同重现期洪水遭遇组合,潮安与横山遭遇的概率大于潮安与溪口,潮安与溪口遭遇的概率大于横山与溪口;2梅江的洪量占潮安站的比重比汀江大;3利用三大水文站的联合分布,获得了水文站之间不同流量条件下的概率,以及特定联合重现期和同现重现期下,不同水文站最大日流量的可能组合。     

洪水峰量联合分布的4种重现水平对比

基于Archimedean copula函数、Kendall和生存Kendall函数对比分析洪峰和洪量联合分布的四种重现水平。以增江麒麟咀水文站年最大洪峰与相应的洪量样本为例,择优选用Gumbel-Hougaard copula计算洪水峰量联合分布的"或"重现期、"且"重现期,Kendall重现期和生存Kendall重现期及其最可能的设计洪水值。对比不同的洪水重现期发现:(1)相对于"或"联合重现期,Kendall重现期能更准确地反映洪水峰量联合分布的风险率;(2)相对于"且"联合重现期,生存Kendall重现期可更准确地反映洪水峰量同时超阈值的风险率;(3)按目前有关规范设计要求的单变量洪水要素设计值已达安全标准,按两变量"或"重现期和两变量洪水同频率设计值推算的洪水设计值偏高,以最大可能概率推算的两变量洪水要素的Kendall重现期和生存Kendall重现期设计值可为防洪工程安全与风险管理提供新的选择。     

关于防洪减灾体制的思考

今年淮河和太湖地区大水,既显示了水利工程的防洪能力,也反映出防洪减灾体制有值得进一步完善的地方。一、洪水与洪水灾害笼统地说,防洪的目的是防止洪水灾害。细致地分析,洪水灾害概念包括两个部分,一是洪水,二是灾害。     

水库实际防洪能力估算

根据风险决策理论，考虑水库调洪过程中多种水文不确定因素，通过概率组合方法，用实测水文资料估算了水库的防洪能力．结果表明，本方法比仅依赖设计洪水过程给出的防洪标准更能反映水库的实际防洪作用．     

基于TVM的西北江三角洲地区非一致性洪水频率分析

为探讨非一致性洪水频率分析方法,选取1960-2009年西北江三角洲主要控制水文站马口站和三水站逐年最大日流量序列,运用基于时变矩(TVM)的方法,研究了西北江三角洲地区非一致性洪水频率分析问题,就指定设计流量下重现期变化和指定重现期下设计流量变化进行分析,揭示了变化环境背景下设计洪水的响应规律,并与传统水文频率分析方法结果进行对比,结果表明:1 TVM方法考虑到水文序列特征参数随时间发生变化,能较好反映变化环境下水文要素特征值的非一致性特征;2西北江三角洲马口站和三水站指定流量标准下重现期越来越短,而指定重现期标准下设计流量值越来越大,这一现象与近年来该地区极端水文事件频发的事实相符。     

承灾空间淹没相对风险评估方法研究

从系统工程的角度,综合考虑洪水淹没的水文不确定性和工程结构不确定性,提出了承灾空间淹没相对风险的概念.通过故障树分析方法,将淹没场景导致淹没相对风险产生的过程进行解析;并推导出特定堤段、特定重现期风暴潮和多个重现期风暴潮洪水条件下的任意点淹没风险计算方法.以上海浦东新区沿海海堤保护区为研究实例,给出研究区任意点的淹没相对风险空间分布图,为防洪决策提供更多的依据.     

华南中小流域设计暴雨洪水同频率检验与重现水平推算

暴雨洪水同频率假定是否成立和暴雨洪水遭遇概率分布是中小流域设计洪水计算的依据,为检验其合理性,采用鉴江上游曹江流域典型强降水流域1967—2013年逐时暴雨洪水观测资料,分析了华南中小流域最大面雨量R和对应场次最大洪峰流量Q的边缘分布和联合分布的遭遇概率,并推算其设计重现水平。研究结果表明：暴雨和洪水同频遭遇概率较小;对于特定设计频率,洪峰流量与流域面雨量的遭遇概率随流域面雨量增大而增大;流域面雨量和洪峰流量的遭遇条件概率显示存在着多种防洪风险管理选择;相对于“或”联合重现期和“且”重现期,二次重现期更准确地反映R-Q组合的风险率。     

流量误差对推求设计洪水的影响

洪水是我国存在的主要自然灾害之一,通过对各种水利工程的建设来实现对洪水的控制是防洪工程规划中的重要内容,而在防洪水利工程建设的过程中,设计洪水起着重要的依据作用,提高设计洪水计算的精确性确保水利工程安全的重要需求。本文对设计洪水的概念作出了阐述,同时以流量资料推求设计洪水为依据对流量误差对推求设计洪水的影响作出研究,同时对当前我国针对流量误差影响设计洪水推求的研究现状以及努力方向作出探讨。     

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。     

甘肃省泾河干流特大洪水重现期的分析

泾河历史上洪水频发,水文计算中特大洪水重现期的分析确定会对各个频率下的洪水计算成果影响很大,通过收集整理甘肃省泾河干流历史特大洪水的统计成果并结合各水文站的实测较大洪水进行分析,确定出各特大洪水的重现期,并对其他较大洪水如何处理提出建议,为今后泾河干流各水文站洪水计算提供参考。     

基于小时雨量的藉河流域洪水致灾临界面雨量研究

目的 基于藉河流域2008-2013年11个区域站点的小时降雨量和同期水文站流量水位数据,确定藉河流域不同重现期的致灾临界面雨量。方法 建立水位-流量的三参数幂函数曲线和降雨-流量的一元非线性回归模型,模拟藉河流域洪峰流量极值序列的概率分布,基于降雨、水位和流量三者的关系确定藉河流域不同等级洪水发生时对应的致灾临界面雨量。结果与结论采用三参数幂函数方法建立的典型场次洪水水位与流量关系精度较高;藉河流域致灾临界面雨量的时效为13 h,预警水位为1 165.94 m,致灾临界面雨量为42.20 mm,洪峰流量的概率分布符合广义极值分布;藉河流域天水(二)站水文站控制区域5～100 a不同重现期下对应不同等级洪水位相差1.68 m,致灾临界面雨量值相差56.37 mm。     

梧州长洲岛竹湾段3号滑坡勘测与治理

滑坡是危害防洪堤安全最常见的一种形式,因此确定堤基是否存在滑动和如何经济地治理滑坡是水利工程设计者最为关注的.基于3号滑坡的特点,运用三种测试手段准确地确定了滑动面,经过对形成滑坡的因素进行分析及稳定性评价,提出可供设计的滑坡整治方案,施工后的防洪堤段经受了百年一遇的洪水侵袭,已安全度汛,说明勘测、设计与治理都是成功的.     

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.