城市化下产汇流参数不确定性分析及洪涝模拟——以晋城市金村区为例

识别敏感参数,降低模型不确定性,是提高城市雨洪模拟结果科学性与准确性的重要步骤之一。本文以晋城市金村区为例,构建城市洪涝模拟模型,分别采用局部和全局方法识别敏感性参数,同时分析不同下垫面特征的参数敏感性。基于敏感性分析,模拟不同降雨情景和城市化进程中不同下垫面的洪涝特征值。结果表明：不透水区洼蓄量较敏感;降雨重现期增大,最大下渗率局部敏感性增强而全局敏感性减弱;硬化地面较多区域,不透水面相关参数较为敏感;不同区域洪涝特征值均随重现期的增大而增大;同一重现期下,特征指标值随城市化进程分布更加集中。本研究可以为城市分布式雨洪模型参数不确定性分析与洪涝特征响应分析,以及城市韧性提升提供一定的参考。     

暴雨洪水管理模型参数敏感性分析

暴雨洪水管理模型（SWMM）是研究城市洪涝问题的有效手段之一,其敏感参数取值不仅影响模型参数率定效率,还影响模型预测的精确性。为了准确辨识敏感参数,本文从局部和全局的角度,分别采用修正Morris筛选法和互信息法对参数进行敏感性分析。研究结果表明：洪峰流量和径流系数的敏感参数均为透水区曼宁系数和最小入渗率。本文选用的修正Morris筛选法和互信息法都可以识别出主要敏感参数,但前者对于敏感参数的识别能力有限,后者识别效率较低,建议在需要快速辨识模型主要敏感参数时采用修正Morris筛选法,进一步识别模型其他敏感等级参数时结合互信息法。     

基于动态临界雨量的小流域山洪灾害分级预警

临界雨量方法在山洪灾害预报预警中应用广泛,然而传统的临界雨量方法以静态临界雨量为主,且无法判别山洪灾害的风险等级。本文发展了基于动态临界雨量方法的山洪灾害分级预警方法,并在福建闽江下游小流域进行应用。方法采用人工神经网络构建成灾流量与风险因子间的统计关系,进而获得无资料地区成灾流量的空间分布,并根据历史重现期划分不同山洪风险等级,得到对应风险等级的临界流量和临界雨量。结果表明：通过考虑流域前期湿润状况,该方法能够显著延长山洪灾害预警的预见期,有效提升对山洪灾害的监测预报能力。此外,相比于传统山洪预警方法,山洪风险等级的划分使得该方法更适用于山洪灾害风险预警的业务应用。     

城市地区流域洪水过程模拟:以清河为例

城市地区流域洪水模拟是当前洪水过程计算分析的热点和难点,本研究基于Mike洪涝模拟平台的河道一维水动力学模型(MIKE11),综合考虑城市地区不透水下垫面产流、多闸坝调度、城市排水、支流汇入等因素,系统构建了北京市主要排洪河道清河流域洪涝模拟模型,以设计流量、水位资料和实测场次洪水过程资料分别对河道、水工建筑物参数及运行规则进行了验证,模型模拟结果显示模型能够较好模拟城市流域复杂环境条件下的河道结点水位,情景模拟分析不同降雨重现期流域现状河道行洪能力和河湖雨水综合利用能力,显示清河流域具有明显的低水位、大流量的特点,可以满足20年一遇降雨行洪要求。在特大暴雨条件下清河干流中段清河闸至羊坊闸是河道洪涝的重点防护区域。从1年到20年一遇重现期设计降雨条件下,模拟蓄水占总库容的33.5%~54%。研究为城市流域防洪调度和雨水资源利用提供技术支持。     

基于FloodArea的台州10 kV配网设施暴雨灾害临界雨量研究

目前,由于台风和暴雨等强降雨极端天气而造成的暴雨灾害问题已呈频发之势,很多城市对气候变化带来的突发极端天气灾害仍缺乏防范措施。部分城市基础建设的防范标准已经跟不上历史气候的变化,如配网变电站和配电室等设施,较易在洪涝灾害中发生故障。基于水动力学原理,以降雨导致的有源淹没为基本假设,利用高分辨率的地理信息数据和基于FloodArea模型的GIS栅格分析技术,对台州地区由降雨造成的洪涝灾害进行淹没模拟计算。然后模拟不同降雨情景的淹没范围和水深。结合10 kV配网承灾体的信息分布情况,确定研究区域内配网设备不同致灾等级下的临界面雨量。     

台区线损智能化管控模块的开发及应用

分析目前台区线损异常的原因及台区线损管理存在的问题。以用电信息采集系统、营销系统、PMS2.0系统为主要数据来源,设计了一个由数据库、算法模型、模块接口、人机界面构成的智能化全流程管控模型,实现台区线损异常预警、智能诊断、异常处理、反馈评价的全流程闭环管理。     

城市化对济南小清河流域产汇流的影响研究

快速城市化背景下，流域产汇流特性发生改变，城市洪涝灾害问题日趋严重。为揭示城市化引起的土地利用变化对城市产汇流的影响，本文以济南市小清河流域为研区，分析了该流域2000—2017年土地利用变化，并构建不同城市化条件下的暴雨洪水管理（SWMM）模型，通过设置多种暴雨重现期情景，模拟不同城市化条件下的洪水过程并定量分析其变化特征。研究结果13表明：2017年地表径流量和下渗量分别是2000年的1.42倍和1/2，径流系数从2000年的0.56提高到2017年的0.79，洪峰流量从285.7 m3/s提高到311.7 m3/s，城市化对暴雨洪涝过程有明显的放大作用；常遇暴雨下2017年峰现时间比2000年提前，稀遇暴雨下相近。     

三峡围堰发电期水文预报分析和水位控制策略探讨

对三峡水电站投产以来的水文预报情况进行了全面的统计分析，总结了水文预报的特点，指出了存在的问题，并在此基础上对三峡水库水位控制策略进行了初步研究，得出了不同控制目标下的水位控制策略。     

北方地区径流式电站日内间歇性运行对下游水质的影响

北方地区的中小河流枯水期流量普遍较小,径流式电站的日内调节对流量的影响幅度相对较大,对下游河道水质安全造成不利影响.本文以牡丹江石岩电站为例,研究了径流式电站日内间歇性运行对下游河道水质的影响并分析探讨了不同电站运行方式下的水质变化.结果表明:径流式电站日内的间歇性运行改变了下游河道的流量过程,造成了下游水质指标不同程度的波动,波动幅度随着与电站间距的增大而减小;在同样流量条件下,减少发电机组数量,增加发电时长有利于水质指标的稳定,而机组停运期间的下泄流量的增加对下游水质指标影响不大.此外,本文还预测了在建的三间房电站对牡丹江城市江段水质的影响,其影响程度约为石岩电站的10倍,值得关注.     

虚拟环境中基于多叉树的降雨时空分布等值线填充算法研究

提出了在流域三维虚拟仿真场景中绘制降雨时空分布等值线填充算法。依据边界点序列将得到的开等值线形成封闭多边形,采用改正辛普森面积法完成对所有等值线的同向。根据等值线的性质和射线求交法确定等值线的包含关系,并设计了等值线数据结构体,引入多叉树数据结构对等值线的拓扑关系进行组织。在此基础上,针对等值线的层数设计其对应的颜色条带,由等值线多叉树关系选择等值线填充颜色,从而完成等值线图的填充绘制,解决了三维仿真系统中任意比例尺、属性值间隔和边界情况下等值线的矢量快速填充的问题。最后将该算法运用到长江上游实测降雨过程的可视化研究中,验证了提出方法的实用性和可行性。     

600MW超临界“W”火焰锅炉冷灰斗水冷壁大面积泄漏原因分析

总结了塘寨电厂超临界“w”火焰锅炉冷灰斗水冷壁泄漏情况，并对泄漏原因进行研究分析，为下一步研究制定解决措施提供依据，对超临界“w”火焰锅炉的安全运行具有重要的现实意义。     

洞庭湖四口河系防洪、水资源与水环境研究

洞庭湖四口河系地区洪涝灾害频繁,防洪压力大,同时随着四口分流量逐年减小和季节性断流,加之水环境污染,四口河系地区季节性、水质性缺水问题严重。水利部公益性行业科研专项经费项目＂洞庭湖四口河系防洪、水资源和水环境研究＂由湖南水利厅牵头完成,取得了丰富的研究成果。通过项目研究,构建了洞庭湖四口河系水沙数值模型、区间洪水模型、水环境分析模型,分析了三峡工程不同运行方式下四口河系河道演变以及水资源和洪水的演变;在模型研究的基础上,结合水质监测资料、卫星遥感影像等,综合分析了三峡工程运用对四口河系地区防洪、水资源、水环境等方面的影响;在综合防洪、水资源和水环境分析结果的基础上,构建了洞庭湖四口河系地区综合调控体系。