水库汛限水位动态控制方法研究发展现状

水库汛限水位动态控制，适应了当今经济发展对水库的防洪：安全与供水保障所提出的更高要求，是缓解水库防洪与兴利之间矛盾的有效措施之一。回顾了水库汛限水位动态控制新理念的提出，系统评述了汛限水位动态控制方法的研究现状，介绍了各种控制方法的要点及适用条件，并对尚需深入研究的关键性理论方法进行了展望。     

人类活动对流域洪水过程的影响分析

流域洪水过程受降雨、流域下垫面等多种因素的综合影响,其中人类活动对流域出口洪水过程的影响在近些年越来越明显。选择第二松花江丰满水库以上为典型流域,在调查资料整理和分析的基础上,利用三水源新安江模型,结合人类活动对洪水的主要影响方式,建立了人类活动与模型参数之间的相关关系,依据参数物理意义对WM,B进行改进,并进行场次洪水模拟。通过结果对比分析可知,该方法模拟精度较高,模拟结果能合理反映人类活动对实际洪水过程的影响,可以为该流域水利工程建设与洪水预报提供参考,对其他流域洪水的研究也具有借鉴意义。     

河道内生态环境需水量研究

河道内生态环境需水量的合理量化是河流生态系统健康维护和水资源优化配置中亟待解决的热点问题。为此,分析总结了河道内生态环境需水量的概念及其内涵、确定原则、量化方法的最新研究成果,提出目前河道内生态环境需水量研究中存在的一些问题,同时展望了河道内生态环境需水量研究的发展趋势。     

丹江口水库汛限水位分类动态控制范围设计及预蓄预泄法研究

针对＂丹江口水库分期限制水位运用中,存在前期泄流偏少、后期泄流偏大、库水位偏高的调洪现象,致使分期限制水位设计值偏低,防洪与兴利综合效益的发挥受到限制＂问题,本文运用暴雨洪水成因分析法,研究了丹江口水库场次洪水分类的可行性,进而研究了汛限水位分类动态控制范围及动态控制预蓄预泄方法,分析了利用未来24小时降雨预报信息分类动态控制汛限水位的风险以及大坝所能抗御洪水标准的变化。研究结果表明,利用未来24小时降雨预报信息分类动态控制汛限水位,在不增加丹江口水库及其上下游防洪风险前提下,可提高洪水资源利用率。     

TOPMODEL模型中地形指数计算方法的研究进展

半分布式流域水文模型（TOPMODEL）是以计算地形指数ln（a/tanβ）及其分布为基础的.目前常用的计算地形指数的方法为多流向法,在现行的多流向法的计算中,当网格单元没有入流（即计算单元网格比周围单元地势高）时,公式中出现分母为零的情况,这给通过格网DEM自动计算地形指数带来了困难.笔者把栅格单元径流的流入与流出各自看成独立事件,提出了一种栅格流入与流出方向各自权重归一化的方法,并对多流向法进行了改进.     

短期降雨预报在汛限水位动态控制中的应用

以丹江口水库为例,根据考虑降雨预报的水库汛期限制水位控制的新理念,研究了利用短期降雨预报信息进行水库汛限水位动态控制的调度方式;同时分析了在发生降雨预报误差时,汛限水位动态控制的风险率以及大坝所能抗御洪水标准的变化,概化计算了抬高汛限水位增加的发电效益。结果表明,在不增加丹江口水库及其上下游防护对象风险的前提下,抬高汛限水位可以为丹江口水库带来较大的经济效益。     

针对人工海岛的低影响开发建设方案研究

为了研究人工海岛地区低影响开发(LID)方案设计对削减径流污染的效果和通过设置不同的LID设施增大雨水下渗从而降低土壤盐分的影响,利用暴雨径流管理模型SWMM,设计不同目标导向的LID方案。通过SWMM模型中的水质模块分析研究径流污染削减效果,通过建立SWMM模型模拟后的雨水下渗量与地下水潜水层下层水位之间的函数关系对模型中的压盐效果进行分析。结果表明,应根据LID设施的适建范围充分利用各类用地。绿色屋顶对屋面径流污染具有较好的削减作用,生态草沟对道路径流污染有较好削减作用,透水铺装增加雨水下渗以及压盐效果最优,另外设置具有错峰排水功能的雨水罐可取得较好的下渗效果,旨在为人工海岛雨水资源利用规划提供决策依据。     

VIC模型汇流改进及在流域洪水预报中的应用研究

VIC模型一般在3 000 km²以上的大流域径流模拟中广泛应用,然而其原有的单位线汇流方法时间尺度为日,难以实现小时尺度的汇流计算,限制了VIC模型在中小流域洪水预报中的发展与应用。采用基于Gamma分布函数的单位线法对VIC模型现有汇流方法进行改进,将VIC产流模型与改进的分布式汇流模型相耦合,实现了基于VIC模型的小时尺度洪水预报,并在碧流河流域进行实例验证。结果表明：率定期和验证期确定性系数平均值为0.81,径流深预报合格率为95%,洪峰流量预报合格率为90%,模型模拟精度较高。改进后的汇流模型可以较好地模拟出洪水的起涨消退过程,能够满足流域洪水预报的需求,具有一定的应用价值。     

阶梯水价的居民节水效益及水费支出的测算

为了合理地制定阶梯水价政策,对阶梯水价的节水效益以及居民水费支出的测算进行了研究,并以大连市为例对测算结果进行分析.首先,提出了用双正态叠加分布拟合居民用水量偏态分布的方法,以及基于价格弹性和居民用水量分布的节水效益和居民水费支出的测算方法.其次,利用收集到的居民月均用水量数据,应用笔者提出的方法,计算了阶梯水价方案实施前后大连市居民的节水比例以及居民水费支出.最后,分析了第1阶梯水价、第1阶梯水量对节水比例和居民水费支出占收入比例的影响方式,并得到不同预期节水比例和不同居民水费支出占收入比例条件下阶梯水价的可行方案集,得出的结论可为阶梯水价政策的制定提供参考.     

汛限水位实时动态控制的概率多目标优选方法

方案优选对于汛限水位实时动态控制至关重要。可行方案集中的指标权重及各方案目标特征值将直接影响各方案的最终排序,在汛限水位实时动态控制中,二者通常受各种不确定性因素的影响,取值处于一个变化的范围内,而以往的优选方法对此考虑较少。为此,在HydeK.M.等人研究工作的基础上,建立方案概率优选方法,该方法不但能够优选出概率意义下的满意方案,而且能够提供方案的排序可靠度、相应于各排序的概率及方案优选目标值的累积概率分布值,从而为决策者提供更加全面的决策信息支持。实例计算验证了该方法的有效性和可行性。