平原河网城市水资源综合规划防洪校核研究

为了研究城市水资源综合规划中各类涉水规划对防洪的影响,分析了平原河网区城市的洪涝特性及洪涝灾害形成原因,提出了适用于平原河网区城市水资源综合规划的防洪安全校核计算方法.以太仓市水资源综合规划防洪安全校核计算为实例,根据该市土地利用特点和下垫面特性,分别建立相应的产汇流模型,计算不同规划条件下的河网洪水位,计算结果可以为制定满足太仓市防洪安全要求的水资源综合规划方案提供依据.     

数学模型在码头行洪纳潮影响问题的应用研究

建立较大范围的一维河网潮流数学模型嵌套局部平面二维数学模型,运用有限差分Pressimann隐格式、三级联解、显示交错网格等方法和技术进行防洪纳潮影响数值模拟,为工程建设提供必要的依据。     

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。     

考虑风险率模式下的洪潮组合设计方法

防洪(潮)计算中,洪潮组合若以洪为主时,一般选取设计标准洪水与多年平均潮位相组合,当以潮为主时,一般选取设计标准的潮位与多年平均洪水相组合.实际上,按不同的设计标准设计潮位时,河道上游可能发生各种频率的洪水,按不同的设计标准设计洪水时,河道下游也可能发生各种频率的潮位,所以,组合多年平均潮位或多年平均洪水存在一定的风险.为此,构建了洪潮组合风险计算模型,并依据洪潮组合风险提出了洪潮组合设计方法.考虑到各地水文特征的差异性,以深圳市为特例对这种方法进行了分析,为洪潮遭遇组合的合理选取提供科学依据.     

基于MIKE11和MIKE21的城市暴雨洪涝灾害风险分析

应用MIKE 11和MIKE 21分别构建北京市大兴区天堂河下游地区一维和二维水动力学模型,采用DHI MIKE FLOOD耦合模拟了不同暴雨重现期下该地区的淹没特性.为分析该地区暴雨洪涝灾害的危险性,研究模拟了不同情景下各骨干渠道考虑限制下泄流量的排水状况,整个研究区淹没范围随时间的演变趋势和空间上的分布状况.研究结果表明,整个研究区现状防洪能力不足20a一遇设计标准,且研究区局部区域最大淹没深度超过2m,最大积水时间超过8h,是防洪排涝的重点区域.该结果可为下一步暴雨风险评估,滞洪区的选址和闸坝调度方案的制定提供参考依据.     

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.     

面向决策支持的复杂防洪系统多目标决策模型

以复杂的长江防洪系统联合调度问题为研究背景,应用大系统分解协调递阶求解原理和多目标权重方法,提出了子系统之间分解协调连接递阶结构的计算方法,建立面向决策支持的长江防洪系统的多目标联合调度模型．在考虑已建成的三峡水库及其他干支流水库的基础上,将边界定为从长江上中游干支流水库至汉口河段,并运用1931年、1935年和1954年资料进行模拟仿真验证．研究结果表明,该模型不仅考虑了防洪系统的多目标性、系统的拓展性和防洪系统各个水库的可操作性,而且考虑了防洪系统整体目标,同时可调整有关目标函数权重参数进行各个目标的权衡分析,可以生成面向决策支持的长江防洪系统联合调度多方案．     

滨海平原河网浅水动力分区特性研究

以浙江省姚西北地区平原河网为例,简化感潮河段闸门控制运行的数学模型,研究挡潮闸运行期间闸上游河道水面线的扰动规律.据此,对河网进行水动力分区,确定各区洪水水力特性.应用HEC-RAS软件进行数值计算,结果表明,该结论合理、可靠,可为姚西北平原河网水动力分析和防洪调度提供理论和技术支持.     

福清市东张水库防洪调度问题研究

该文分析了福清市东张水库防洪调度中存在的问题,提出了水库洪水调度预泄方案,并作了可行性分析.针对福清城区防洪中存在的问题,提出东张水库未来防洪调度的建议.     

退垸还湖防洪效应影响因素研究

退垸还湖是降低防洪压力的重要措施,不同的平退方式对防洪的影响是不同的.运用一维非恒定流数学模型研究概化河道及蓄滞洪区中退垸还湖对附近河道的防洪影响,总结退垸还湖对河道防洪影响的规律及退垸还湖时需要注意的问题,为退垸还湖的实际推行提供参考.结果表明,退垸还湖可以有效的起到蓄洪滞洪的作用,其中单退方式对控制站的水位降低作用比双退方式更为明显.单退情况下,防洪效应受到口门开启时间的影响,采用合理的调度方式,可以更加充分发挥垸区的蓄洪削峰作用.相比较而言,距离平退垸区比较近的水位站点受到的影响更大;上游与下游相比较,同样距离情况下,上游站点受到的影响相对大一些.因此,在退垸还湖过程中要充分考虑平退垸区及保护区域的相对位置、平退方式及垸区的调度方式等多方面因素.     

定陶县洪涝灾害分析及对策

系统分析了定陶县洪涝灾害形成的原因,时空规律及特点,最后提出了运用防洪工程措施、防洪非工程措施以及依法防洪等措施,以达到防洪减灾的目的.     

基于安全裕度理论的太湖流域北部城市排涝与区域防洪标准衔接研究

提出了基于水位安全裕度理论的太湖流域北部城市排涝与区域防洪标准衔接方法,剖析现状城市排涝与区域防洪标准的衔接性,并通过不同标准组合方案的试算,分析了区域和城市防洪排涝标准变化对关键断面出入水量的影响,并基于水位安全裕度评估方法提出了相衔接的城市排涝标准与区域防洪标准设计组合。研究结果表明：现状太湖流域北部区域防洪与城市排涝标准基本具备抵御50年一遇洪水的能力,但城市、区域层面防洪排涝能力与需求表现出不衔接,表现为城市内部水位远低于防洪设计水位,而区域水位则接近甚至超出防洪设计水位,防洪能力略显不足;不同区域防洪标准提升导致的外排格局变化特征具有显著差异,武澄锡虞区、阳澄淀泖区防洪能力提升通过扩大向长江泄洪实现,湖西区则通过扩大向太湖泄洪实现;限制城市大包围外排水量对缓解城市外部区域防洪压力的效果有限;太湖流域北部50年一遇区域防洪标准与20年一遇城市排涝标准是相衔接的标准设计组合。     

台湾海峡M2分潮形态分布数值模拟研究

台湾海峡大部分区域属半日潮型,半日潮的主要分量为太阴半日分潮M2.前人研究表明,台湾海峡M2分潮是由来自太平洋的大洋潮波绕台湾岛南北两端汇合而成,振幅最大区位于福建沿岸的平潭-兴化湾-湄洲湾一带.为解释这一强潮区形成的动力机制,本文运用普林斯顿海洋模型(POM)进行台湾海峡M2分潮的潮波运动数值模拟.所设计的数值实验包括改变科氏力、海底地形以及岸界3个方面.实验表明,形成海峡西岸强潮区的机制主要是南北两股潮波在浅水区的汇合及岸界反射.     

马关滞流工程对周边水沙环境的影响

为了研究马关滞流工程对周边水沙环境的影响，在非正交曲线坐标系下建立了平面二维潮流数学模型及其计算模式.在模型率定和验证的基础上，计算分析了不同设计方案对流速场及口门进潮量的影响，并进行了泥沙年淤积强度的估算，得出了相应的优选方案.该方案的实施对周边海域水沙环境的影响较小，而进潮量变化则应有利于水体交换的维持.     

宽滩河流跨河桥梁桥型布置方案比选

宽滩河流跨河桥梁桥型合理布置是桥梁设计的重要组成部分,本文旨通过模型试验从对两岸堤防防洪安全、沿岸水利设施运行安全和桥梁自身防洪安全以及工程造价等角度对不同桥型方案进行比选。     

响应调峰需求下梯级电站水库防洪调度方法研究

响应调峰需求下,当前梯级电站水库防洪调度方法只考虑防洪安全调度问题,未充分利用洪水资源。提出一种新的梯级电站水库防洪调度方法,给出梯级水库调峰需求模型,将模糊优选理论应用于梯级电站水库防洪调度中,给出梯级电站水库防洪调度目标函数,主要包括总发电量最大目标函数、占用防洪库容最小目标函数、理想末水位与调度末水位绝对值之差最小目标函数和总弃水量最小目标函数。将调峰需求目标函数看作约束条件,和上述目标函数共同构成梯级电站水库防洪调度目标函数。通过决策者经验知识的二元比较量化原理和方法对权重进行确定,通过模糊优选模型求解目标函数,从而获取不同方案针对优方案的隶属度,依据隶属度最大原则获取最优方案。实验结果表明,所提方法具有很高的调度性能,能够有效利用洪水资源。     

围海工程堵口水力计算中设计潮型的风险分析方法

围海工程堵口施工所遇到的水力条件复杂,是围海工程面临的主要技术问题.为了保证堵口合龙的成功,必须掌握堵口过程中龙口水力要素的变化规律.但是堵口工程水力计算存在设计潮型计算方法单一、设计潮型标准不统一的问题,为此,本文提出堵口期设计潮型的风险分析方法,并以深圳市赤湾站为例,计算分析了赤湾站不同重现期下的堵口期设计潮型.研究表明:①赤湾站现行典型潮型同倍比放大方法计算的堵口期设计潮型存在风险设计不足的问题;②赤湾站不同重现期下堵口期设计潮位一般差异不大,可统一取20年一遇的设计标准;③风险分析方法具有科学合理性,对围海工程堵口期设计潮型的确定具有指导意义.     

流域洪水预报与调度系统研制

研究作为防洪减灾非工程措施的重要措施之一的洪水预报及调度系统制定的方法.结合不同水文模型，采用最小二乘递推模型进行误差实时校正，使用水文资料的自动内插来编制流域洪水预报方案，以GIS为平台进行预报结果的显示、分析、查询等.提出了制定流域洪水预报及调度软件系统一套完整的方案，并提供在沂沭泗水系和故县水库的两个应用实例.     

城市化区域典型生态防洪策略选择研究

以城市化区域典型生态防洪策略为研究对象,利用MIKE11建立研究区模型,分析传统城市护岸及生态护岸的防洪效果,并将人工湿地与城市生态河道相结合,研究人工湿地不同面积和布设位置的减灾效果.结果表明,将传统硬质护坡改为植被护坡,提高了河道的生态性,但不利于河道的行洪排涝;将人工湿地布设于河道上后,河道最高水位下降,有利于河道的防洪减灾;将人工湿地布设于河道下游时防洪效果最显著,既满足了河道的生态需求,也保障了河道的行洪能力.     

流域防洪减灾工程措施方案优选研究

利用河网模型系统MIKE11、MIKE21,模拟计算了流域洪水淹没过程,以可变模糊集理论为基础,建立了流域防洪减灾工程措施方案优选模型.该模型能够确定方案指标对指标特征值区间的相对隶属度、相对隶属函数,并且能够通过变化模型及其参数,合理地选出优属度较高的方案,提高对方案优选的可信度.最后,将该模型应用于大连碧流河水库下游流域的防洪减灾工程措施方案优选,结果表明,该模型计算简便,实用性强,优选结果可信度高.