长江和清江洪水遭遇风险分析

引入混合von Mises分布拟合了长江上游与清江年最大洪水发生时间的双峰特征,即夏汛和秋汛。随后应用Copula函数分别构造了两江年最大洪水发生时间及发生时间与其量级之间的联合分布,研究了最大洪水发生时间及发生量级遭遇的风险特征,计算得出两江洪水遭遇的两个峰值点7月15日和9月13日的风险率分别为0.02%和0.008%;并定量估算了7月15日两江洪峰流量达到荆江河段安全流量及最大防洪能力的遭遇风险,其最大风险率分别为6.0×10-5和5.8×10-6。最后,绘出了两江同频率洪水的日遭遇风险图和非同频率洪水在遭遇时间两个峰值点的风险图,可为三峡水库和隔河岩水库进行风险调度或补偿调度提供一定依据。     

长江上游水库群联合调度下的河流水文情势研究

长江上游水库群的联合调度运行必然会对下游河道径流产生影响。选择北碚、高场、宜昌站作为水库群串、并、混联运行下的控制断面,通过IHA法选择出受水库群联合调度影响的14个水文指标,并采用CRITIC法改进RVA完成串并混联运行模式下的水文指标变化趋势和整体水文变异程度的研究。分析结果表明:①随着水库群联合运行数量的增加,长江干支流河道水文情势改变幅度增大;②水库群联合运行会使汛期流量显著降低,非汛期流量增加,同时会造成年最大(小)流量呈减少(增加)趋势;③水库串联运行模式会使最大流量发生时间延迟;并联运行模式会使汛期流量坦化现象更加显著;混联运行模式对水文情势的改变程度主要受调度方式和气候变化的影响,上游混联模式使宜昌站水文情势为低改变度。     

考虑降雨空间异质性的动态临界雨量预警指标推求

降雨空间分布的不均匀性对中小河流洪水预警的临界雨量有较大影响,而降雨的空间分布难以准确量化,成为制约洪水预警精度的重要难题。结合泰森多边形和等流时面,提出一种既能反映降雨空间分布不均匀程度,又能反映降雨中心位置的降雨空间异质性指数SHIP,进一步基于支持向量机的分类原理,将SHIP用于中小河流洪水动态临界雨量预警指标的推求。以汉江旬河上游为例,分析了降雨空间异质性对临界雨量及预警精度的影响。结果表明,降雨中心越靠近下游,临界雨量越小,若不考虑降雨空间分布的差异性,则可能会出现漏报的风险。由于间接考虑了流域的调蓄作用,引入SHIP推求的临界雨量指标可以显著提高洪水预警的精度。     

考虑长江回水影响的举水危险流量研究

举水属于长江一级支流,历史上曾发生多次大洪水,给当地带来了巨大损失。为此,在综合考虑长江回水顶托对举水影响的基础上,开展了举水危险流量的研究。采用MIKE11水动力模型,通过构建长江和举水的一维河道水动力模型,模拟了长江和举水不同量级洪水组合下的河道洪水演进过程,确定了在长江各量级洪水回水顶托影响下举水柳子港站的危险流量。研究成果可为该地区山洪临界雨量预警指标的确定提供依据。     

论水文计算中的相关性分析方法

相关性分析是水文计算的一项重要内容,几乎涉及到水文计算的各个领域,寻求适合的相关性分析方法,对解决实际问题将有很大帮助。本文全面论述了水文计算中的相关性,综述了各类相关性的度量和分析方法及适用范围;分析了线性回归和自回归分析在水文计算中遇到的理论障碍,研究了采用Copula函数解决水文变量非线性和非正态问题的可行性;考虑水库蓄水增量的长程相依性,展望了R/S分析方法在水库防洪风险分析中的应用前景;提出了用主成分分析思想构造洪水事件综合指标的方法,以实现洪水恶劣程度的综合排序;研究了Copula函数分析结果的可靠性,指出了这种方法在应用层面上可能出现的失真问题;最后分析了水文计算常遇到的假相关问题。     

基子联合分布的设计暴雨方法

利用 Gumbel-Hougaard Copula函数构建边缘分布均为PIII型分布的年最大日雨量与年最大七日雨量之问的联合分布.以隔河岩43年降雨资料为例进行分析,结果表明,年最大日雨量与年最大七日雨量联合观测值的理论分布和经验频率拟合较好.在年最大日雨量和年最大七日雨量的边缘分布和理论分布的基础上,推求两变量的联合分布、联合重现期,并基于联合分布推求设计暴雨值,以更加准确地根据设计条件推求设计暴雨过程.     

考虑洪水过程预报误差的水库防洪调度风险分析

根据洪水预报确定性系数的定义,推导了洪水过程相对预报误差的标准差与确定性系数的关系,分析了洪水过程预报误差的分布规律;采用水库调洪演算的随机微分方程,解析了方差率与预报误差分布规律的关系,从而将洪水过程预报误差的不确定性转化为库水位过程的不确定性,借以分析水库防洪预报调度的风险水平。以隔河岩水库为例,计算了不同洪水预报精度下水库防洪调度的极限风险率和漫坝风险率,为隔河岩水库开展洪水预报调度提供了科学依据。     

异参离散广义Nash汇流模型及应用

在广义Nash汇流理论基础上发展而来的离散广义Nash汇流模型,概念明确,结构简单,便于应用,但模型中各线性水库的调蓄参数K是相同的,致使其在河道地形(坡降和断面形状)变化较大河段应用时有其局限性。通过引入异参瞬时单位线及其S曲线,在离散广义Nash汇流模型概念解析的基础上,推导得出了异参离散广义Nash汇流模型,从而丰富了现有广义Nash汇流理论,扩大了离散广义Nash汇流模型的适用范围。实例分析表明,由于考虑了参数K的空间异质性,异参离散广义Nash汇流模型可以进一步提高河道洪水的模拟精度。     

基于系统动力学的十堰市水资源供需特性研究

以十堰市为研究对象,基于系统动力学原理,运用Vensim软件,在分析十堰市水资源开发利用现状的基础上,综合考虑社会、经济、水资源等子系统,建立十堰市水资源供需系统动力学模型,定量模拟研究区内水资源供需状况。设计了3种情境下水资源开发利用模拟方案,预测未来水资源的供需形势,进行研究区水资源供需特性分析。结果表明模拟期内十堰市水资源供需矛盾突出,按照现状发展,未来阶段内十堰市的水资源供需缺口逐步加大,而通过调整产业结构,提高各部门用水效率,提高水资源开发投资,水资源供需缺额降低。为保证十堰市水资源的可持续发展,建议提高社会各行各业的用水效率、节水水平和水资源重复利用率,同时加大水利投资,提高水资源开发利用率。     

长江和清江洪水遭遇风险分析

目前常用的洪水遭遇风险分析方法尚局限于简单的统计计算，无法对百年一遇或千年一遇等设计洪水的遭遇风险进行定量估算。本文引入混合von Mises分布拟合长江上游与清江年最大洪水发生时间的双峰特征（夏汛和秋汛），应用Copula函数分别构造了两江年最大洪水发生时间及年最大洪水发生时间与其量级之间的联合分布，分析研究了两江年最大洪水发生时间及发生量级遭遇的风险特征，并定量估算了汛期每日遭遇的风险率。