李玮[1]2004年在《洪水资源化利用模式及风险分析》文中指出本论文针对我国缺水地区的水资源短缺问题，开展洪水资源化利用模式及其风险分析研究。 论文结合河北省洋河水库实例，利用抬高水库汛限水位及地下水回灌两种途径，采用水库洪水优化调度与多目标风险分析相结合的方法，根据水库工程自然条件与安全运行情况等，拟定多个不同的汛限水位方案，建立水库洪水调度多目标动态规划模型，对过去多场不同频率的历史洪水过程进行优化调度，可得水库不同汛限水位～不同频率洪水～水库最大蓄洪量～水库最大下泄流量之间的关系曲线以及地下水回灌后地下水位增幅～回灌水量等变化关系。在此基础上参照近期海河流域水资源量的分配方案对洪水资源化可利用量进行分配，并计算其资源化利用效益。根据以上所得结果，建立了综合考虑入库洪水、水库安全运行、下泄洪水超下游地区防洪标准、下泄洪水减少导致下游生态环境用水破坏、地下水安全回灌以及资源化利用效益计算精度等不确定性因素的洪水资源化利用二维多目标风险分析和决策模型，并对不同水库汛限水位下的洪水资源化利用风险效益进行了计算，得出了不同频率入库洪水下的水库最优分期汛限水位方案。
毛慧慧[2]2009年在《平原河网地区洪水资源利用问题研究》文中研究表明经济社会可持续发展对水资源需求的全面提升,不仅意味着供水量的增加,更对供水保证率及水质标准提出了更高的要求。我国大部分地区汛期年内连续4个月的降水量占全年的60%～80%,即水资源有2/3左右是难于利用的洪水径流量,在水资源供需矛盾日益突出的背景下,洪水资源利用问题愈显重要。本文以天津市北叁河系平原河网地区为例,对雨洪水资源利用的可行性研究、丰枯补偿特性分析、蓄滞洪区洪水资源利用问题、平原河道洪水资源的模拟分析以及平原河网洪水资源利用问题进行了深入研究,主要内容和结论如下:(1)针对雨洪水资源化潜力的动态性,引入雨洪水资源化理论潜力、可实现潜力、现实潜力和待开发潜力的概念,经计算得出:天津市北叁河各流域有进行雨洪资源利用的水资源条件,同时指出北叁河系有洪水资源利用的工程条件,因此,在该流域开展雨洪水资源利用工作是必要的、可行的。(2)依次采用集对分析方法和Copula函数方法对天津市北叁河各流域的降雨、入境径流量、入境径流量同境内降雨、入海水量的丰枯补偿特性进行了分析,两种方法相互验证,为水资源补偿特性分析提供了新途径,分析结果表明:北叁河系的洪水资源利用模式并没达到较为理想的结果,在该地区进行补偿调度是可行的、有意义的。(3)指出蓄滞洪区存蓄洪水产生的损失应包括淹没损失和后期遭遇洪水时产生的附加损失两部分内容,并建议采用“附加损失期望值”的概念来描述附加损失的平均大小;构建了蓄滞洪区洪灾风险评价指标体系,给出了相对风险度的计算方法及评判标准;以大黄堡洼为例,对其洪水资源利用各蓄水情景进行了损失、效益估算,举例说明了相对风险度较综合风险度更能增强决策者的风险意识,从而提出应对策略。(4)阐述了洪水资源利用规划的内涵,总结了洪水资源利用方案的综合评价方法,将所建立的适用于平原河网地区的蓄满-超渗-蓄满叁层耦合产流模型和一维非恒定流平原河网模型,应用到考虑洪水资源利用因素的实时调度中,并以大黄堡洼为典型区域进行了模拟计算,给出了控制分洪水量依次为708万m3和1034万m3时的损失、效益和风险值。
刘招[3]2008年在《水库的洪水资源化理论和方法研究》文中提出本文对水库利用洪水资源的必要条件和方法效果进行了深入探讨,提出了一系列水库洪水资源化方法,包括水库分期分级汛限水位动态控制方法和汛末期的水库防洪优化调度图等,探讨了其中存在的风险和效益问题,这对实现洪水资源化具有重要的理论意义和实用价值。论文取得的主要研究成果有：(1)结合洪水特性和规律,分析了各种水库洪水资源化方法内在的一致性；对暴雨成因、暴雨尺度和流域洪水特性等与洪水资源化密切相关的问题进行了详细探讨,分析了天气预报和水雨情预报信息在洪水资源化中的可用性。通过引入粗糙集理论对降雨预报信息进行知识发现,其分析结果显示,天气预报这种模糊的、定性的信息,可成为洪水资源化利用的重要依据。(2)针对安康水库工程实例,提出了基于6h预报径流深信息的防洪预报调度方式。分别从不同频率、不同典型年和不同起调水位等几个方面,对常规防洪调度和预报调度进行了分析比较,认为采用防洪预报调度方式不但有利于水库上下游防洪安全,也有利于洪水资源化利用,其较常规调度规则具有更好的调洪效果。(3)提出了分期分级汛限水位动态控制的思路和方法。引入分形理论对安康水库汛期洪水分期进行研究并确定了分期汛限水位,以分期静态汛限水位作为各分期汛限水位动态控制域下限,应用改进的预泄能力约束法求得动态控制域上限,从而得到水库汛限水位动态控制域。在此基础上,提出短期分级汛限水位动态控制的调度方式,运用其进行模拟调洪,可取得较大的发电效益。(4)根据对水库入库洪水规律以及洪水分期的研究成果,并考虑到汛末洪水对实现洪水资源化效益的重要性,首次提出了基于洪水资源化的水库防洪优化调度模型,研究探讨以汛末洪水为主要目标,有效调节利用汛末洪水的调度途径。并采用模拟结合遗传算法进行优化计算,绘制了安康水库汛末期以洪水资源化为目标的水库防洪优化调度图,通过调洪对比分析,验证了其正确性和优越性。(5)在分析风险概念及水库洪水资源化中各种风险问题的基础上,首先在不考虑洪水预报和天气预报情况下,探讨了水库调洪过程中的风险问题,对水库超蓄风险率进行了计算,并给出了不同超蓄水位下以机组满发方式消落所需要的歇洪间期。接着引入信息扩散理论,结合安康水库实例,对水、雨情等预报信息应用于洪水资源化中的风险问题进行分析,在此基础上,对应用预报信息的水库洪水调度风险进行了探讨,提出了降雨漏报后水库的防洪风险率的定义和计算方法。最后从不同角度对水库洪水资源化效益的计算问题进行了分析。本文注重理论研究与实践结合,所提出的方法和理论都进行了实例分析验证,文中应用了一些信息科学和分形理论等前沿学科的新知识,提出了一些新的观点、模型和方法,所取得的成果具有先进性、实用性和可靠性,可作为水库洪水资源化实践的参考。
项洋旭[4]2016年在《青海省马海盆地洪水资源化及地下水循环系统的响应》文中研究指明马海盆地位于柴达木盆地北缘,属典型的封闭干旱性盆地,水资源短缺,地下水作为研究区内重要的水资源利用类型,已经成为当地生态建设和社会经济发展的重要制约因素。利用洪水资源回补地下水成为当地弥补水资源不足的重要方式。研究区内的马海盐湖作为当地重要钾矿资源,经过多年的开采,钾矿溶采无是在空间上还是时间上都已经无法满足产量的需求,另一方面,在以往的开采中钾矿并没有被开采完全,造成了现在产量效益与开采技术的矛盾。本次研究将重点探究马海盐湖矿区新型开采模式—多层卤水补采技术以及洪水资源化利用方案；综合分析研究区内的水文地质特征,构建地下水流数值模型；根据研究区未来发展规划,拟定地下水利用情景；基于地下水流数值模型,模拟预测地下水系统对各情景的响应。研究马海矿区新型钾矿开采模式,马海盆地地下水循环特征以及此循环对各种开采利用模式的响应具有重要的科学和实际意义。本文得到结论如下：1、通过本次创新设计研究的地下流场可控的并行管卤水和固体盐类采补技术,可直接开采价值较低的低品位固体盐类,从而增加可利用的资源总量。2、综合洪水资源化利用示范区水文地质条件,确定洪水资源化利用方案,利用公路坝截留住洪水,汇集山前洪水,在渗透性较好的公路涵洞下方挖掘洪水滞留槽,以增大入渗量,达到洪水回补的目的。3、构建非均质、各向同性、叁维稳定流模型地下水数值模型,运用实测水位资料对模型进行识别和验证。本次模拟潜水和承压水水位拟合较好,结果真实可信,为预测工作奠定了良好的基础。4、计算不同情境下水资源量的分配,预测钾盐矿开采深部承压水和山前洪水补给地下水两种情景对研究区内流场的影响。结果表明,钾盐矿开采深部承压水对绿洲地下水水位影响较大。
孔猛[5]2007年在《通河水库洪水资源利用研究》文中提出洪水资源利用是在我国北方水资源时空分配不均衡与水资源供需矛盾突出的条件下提出的。我国北方干旱缺水十分严重，经济社会可持续发展对水的需求又全面提升，而我国一些地区具有较大的可开发利用洪水资源潜力，再加上经济实力的增强、科学技术的进步、治水理念的转变，这些都使洪水资源利用成为可能，并且会逐步成为解决水资源短缺和水资源供需矛盾的新途径。月亮泡水库是嫩江的旁侧水库，也是其支流洮儿河的河尾控制水库，它连通洮儿河和嫩江，为典型的通河水库。该地区多年平均降水量仅420mm，而嫩江过境水量十分丰富，其径流量约占吉林省多年平均水资源量的50％，多年以来对于嫩江过境水量利用率却不到1％。面对水资源短缺与丰富的过境水量不能充分利用这一矛盾，引蓄嫩江洪水是一个有效措施，即可以缓解洮儿河水的不足，又能满足当地用水需求。本论文以典型的通河水库—月亮泡水库为背景，利用20多年的实测资料，研究了月亮泡水库洪水资源利用的问题。基于嫩江月亮泡河段的河道生态需水量，采用以区域汛期出境水量实测系列为核心的区域洪水资源潜力综合估算方法，对不同频率下的嫩江月亮泡河段洪水资源潜力进行了评价。结合相应的评价结果，以月亮泡水库建库以来的工程运行状况为背景，从水位差大小、集中时段、可利用水位差下的水库蓄水状况、水位差的各年变化规律分析等方面，分析了月亮泡水库和嫩江相应断面的汛期水位的关系，在此基础上分析了利用月亮泡水库实现嫩江洪水资源化的可能性。进而提出了月亮泡水库洪水资源利用的两种模式，即逆水位差下的闸门自流引蓄和顺水位差下的泵站动力提蓄，而现有的工程条件，制约了这两种洪水资源利用模式的引洪效率，为此论文研究了提高月亮泡水库洪水资源利用效率的工程措施和非工程措施。洪水资源化调度方式是洪水资源安全有效利用的保证，本文通过上游洮儿河的来水和下游坝下洪水水位预测分析、嫩江和洮儿河的洪水遭遇情况分析、月亮泡水库的汛期分期以及分期汛限水位的确定、月亮泡水库洪水资源利用风险效益评价，以这些分析为支撑，并通过对以上分析结果的耦合，确定了月亮泡水库洪水资源利用的运行方式。综合以上分析，计算出了月亮泡水库历年可引洪量。
韩克明[6]2009年在《洪水资源利用模式及风险效益评估》文中提出本文针对我国水资源短缺问题,开展洪水资源利用模式及风险效益评估。但是目前洪水资源利用体系还不完善。本文在总结国内外洪水资源利用各种措施的基础上,从系统工程的角度尝试建立洪水资源利用的模式体系。体系包括叁个部分:基础规划、单元利用模式和流域总体利用模式。洪水资源利用基础规划是对洪水资源利用系统的总体设计,是洪水资源利用的基础。单元利用模式以水库和蓄滞洪区为例,详细总结了水库和蓄滞洪区洪水资源化过程。水库单元利用模式,水库汛限水位的调整和汛末蓄水是洪水资源化的两个关键问题。详细总结了水库汛限水位从分期到动态控制的过程,并对水库调整汛限水位进行风险效益分析;水库汛末蓄水主要包括蓄水时间和蓄水方案。最后以东武仕水库为例,对水库调整汛限水位的风险进行了分析,表明该水库汛限水位从现行102m调整到104m的方案是比较合理和切实可行的。蓄滞洪区单元利用模式,总结了河网非恒定流模型、洪水演进模型、蓄滞洪区洪灾损失评估、效益评估方法和蓄滞洪区蓄水优化研究方法。并以天津市北系河网四个蓄滞洪区为例,对大黄铺洼、黄庄洼、西七里海和淀北应用基于最大离差和熵的多目标评价方法进行最优蓄水位研究,蓄水位优选中考虑了淹没损失、供水成本、防洪效益、供水效益和生态效益五个指标,结果表明四个蓄滞洪区的最优蓄水位分别是:3.0m,3.0m,3.0m,3.9m;然后在这四个蓄滞洪区之间进行方案优选,采用多层次模糊优选系统,对四个蓄滞洪区进行方案模糊优选,方案优选中考虑9项定量与定性指标,结果表明四个蓄滞洪区方案从优到劣依次为黄庄洼、大黄铺洼、西七里海、淀北。流域总体利用模式,根据北叁河系实测资料对流域中各个河系的可调水量进行分析,对北叁河系水利工程功能进行评价,结合各蓄水单元风险效益分析的结果和调度原则,提出北叁河系洪水资源合理调度方案,并根据已经建立的北叁河系产流模型、河网模型和洪水演进模型对流域洪水资源进行实时调度。
黄金林[7]2008年在《山间河谷地下储水空间洪水利用风险与效益评估模式研究》文中研究表明地下储水空间洪水利用中风险与效益量化评估问题是水科学领域急待解决的重要科学问题之一。论文依托“十一五”国家科技支撑计划重点项目“雨洪资源利用技术研究及应用”(2006BAB14B00)第四课题“地下储水空间雨洪资源利用模式研究与示范”(2006BAB14B04)。以中国北方典型河谷区地下储水空间洪水调蓄能力评价和基于风险与效益评估的山间河谷地下储水空间洪水利用模式研究为基础,开展山间河谷地下储水空间洪水利用风险与效益评估模式的理论研究。遵循可持续发展理念,在洪水资源利用风险与效益、地下储水空间洪水利用研究基础上首次开展地下储水空间洪水利用风险与效益评估理论体系的研究。结合地下储水空间洪水调蓄能力评价和地下储水空间洪水利用模式研究,明确了地下储水空间洪水利用风险的来源及其特征,构建了地下储水空间洪水利用风险评价指标体系与多指标综合评价模型。探讨地下储水空间洪水利用效益的组成及其类别,并构建各类效益的量化评价模型,有力地推动水资源可持续利用理论和方法的进展。
郑德凤[8]2005年在《雨洪资源与地下水资源联合调控理论及应用研究》文中认为为缓解区域水资源供需矛盾,减少洪涝干旱灾害,开展雨洪资源与地下水资源联合调控研究,在充分挖掘现有水利工程(水库、湖泊)的潜力,再配套以必要的工程设施广开水源,增加水资源的可利用量,将是十分紧迫而又非常重要的任务。其中利用地表蓄水工程临时滞蓄多余洪水,然后在有条件地区通过一定设施将其回补地下存入地下水库,通过地表、地下水库的联合调度,对径流过程予以再分配,以丰补枯、以余补缺,具有十分重要的意义。 雨洪资源与地下水资源联合调控是以提高雨洪资源利用,促进雨洪资源与地下水资源的转化效率为出发点,将防洪与补源相结合,寓资源利用于灾害防范之中。其根本目的是要充分利用汛期雨量进行区域水资源的年调节和多年调节,实现水资源的可持续开发利用。主要调控手段包括提高地表洪水资源利用率和促进地表洪水转化为地下水资源两方面。为此本文从资源水利和可持续发展水利的角度出发,研究水库汛限水位实时动态控制和引洪回灌补源的水库优化调度这两种提高雨洪资源利用率,增加地下水补给量的非工程措施的理论与方法。同时系统研究了利用地下水库调蓄水资源时空分配的理论与方法,其中地下水库调蓄能力综合评价的指标体系与方法研究对优选适宜开发利用的地下水库区和规划地下调蓄远景区具有重要理论指导意义。主要研究内容和成果如下: (1) 在分析我国水资源短缺问题及其对策,归纳总结目前提高雨洪资源利用的工程技术措施和非工程措施的基础上,对水库实施洪水资源化调度的必要性与可行性进行分析,重点研究洪水预报和降雨预报信息应用于水库洪水资源化调度中的可行性。在综合考虑入库洪水、水库安全运行、下泄洪水超下游地区防洪标准、下泄洪水减少导致下游生态环境用水破坏等不确定性因素后,对水库洪水资源化调度的风险因素进行分析,提出水库洪水预报调度方式的风险分析及降雨预报信息应用于水库实时调度中的风险分析方法。并给出考虑洪水预报和降雨预报误差的水库洪水资源化调度风险率的定义与计算方法。 (2) 基于汛限水位实时动态控制的新理念,提出汛限水位实时动态控制方案的决策方法及其实施步骤。引入洪水与兴利连续长系列调节方法并开发相应的系统软件计算水库的兴利效益,给出汛限水位动态控制风险率和风险损失的定义与计算方法。在此基础上,选取部分兴利效益指标和风险控制指标构建汛限水位实时动态控制决策方案优选的多指标评价体系。最后以大连市碧流河水库为例,采用多目标模糊模式识别理论模型对汛限水位动态控制方案进行优选计算,进而确定水库实时调度过程中汛限水位动态控制的满意决策方案。
吴东峰[9]2008年在《夹河子水库洪水资源化调度研究》文中认为我国是一个洪水灾害频发的国家,又是一个水资源严重短缺的国家,人均水资源量仅为世界人均水资源量的1/4,时空分布也很不均匀,尤其新疆等地,水资源严重不足,水资源不足已经成为制约国民经济和社会发展的重要因素。另外,洪水的危害越来越大,造成的损失也有增大的趋势。洪水灾害与水资源短缺已经成为国家和地区经济发展的瓶颈问题。随着我国国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,城市化进程的不断加快,财富和人口的日趋集中,社会和国民经济的可持续发展对水库的防洪安全与供水保障的综合目标提出了更高要求。如何在确保水库安全的前提下,有效地发挥已有工程的作用,合理地利用重迭库容,是缓解我国水资源供需矛盾,提高水库综合利用效益的有效手段之一。基于洪水资源的利害双重特性以及我国洪水控制向洪水管理上观念的转变,和水库的洪水资源化能力,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,可有效地利用雨洪资源,变汛期水为非汛期水。本文选择我国西部干旱地区具有典型代表意义的内陆河流域水库——新疆玛纳斯河流域夹河子水库为研究对象,开展以下研究:(1)洪水资源化调度可行性研究摸清上下游防洪现状以及水库本身防洪现状,分析水库设计洪水和复核水库防洪标准,对一些防洪调度关键参数初步设定,确定水库实际防洪能力,对水库的实施洪水资源化调度可行性和必要性作出判断。(2)水库分期汛限水位研究分析流域水文特点及玛纳斯河径流的季节性特征,采用多种方法确定和划分汛期,分期统计分期设计洪水,拟定多种汛限水位方案,模拟水库调度规则,分析调度风险并确定分期汛限水位方案。同时,在对汛期径流特征分析的基础上进行旬汛限水位的研究和模糊汛限水位的研究。(3)汛限水位动态控制研究为克服分期汛限水位被动洪水防守的静态特征,分析洪水预报信息模型稳定性、精度和预见期,模拟调度确定一个可接受动态控制域,实现汛限水位动态控制,制定实时调度方式和调度规则。通过本文的研究分析,夹河子水库目前的工程情况不具备实施洪水资源化调度的可行性,作为研究,本文以水库现状防洪能力为安全标准上限,对汛限水位的分期和动态控制相关内容进行了研究,确定了汛限水位的控制规则和防洪调度方式,提出水库调度实时操作的方法,为干旱灌区水库洪水资源化调度研究作了理论尝试。
高波[10]2005年在《洪水资源安全利用的理论和实践》文中研究说明流域洪水威胁和水资源严重短缺共存,通过水库汛限水位的调整运用处理好防洪与蓄水矛盾是实现洪水资源安全利用的重要途径。论文围绕流域洪水资源利用的若干核心问题:流域洪水资源化潜力、流域暴雨洪水的季节性变化规律、水库汛期分期定量描述方法、水库分期设计洪水计算方法以及水库汛限水位调整运用的风险设计等进行了深入研究,构建了利用水库汛限水位调蓄洪水资源的理论体系和技术框架。 论文在全面回顾国内外洪水资源利用的理论研究和科学实践的基础上,阐明了洪水资源化的定义和内涵,系统地提出洪水资源化的利用方式及其实现途径,分析了人类活动和自然因素共同作用下流域洪水资源特性的变化规律及演变趋势,定量评价了流域洪水资源利用的现状水平和洪水资源可利用潜力;论文从研究水库流域暴雨、洪水季节变化规律入手,分析了暴雨洪水的时空分布特性,结合影响流域降雨发生的天气系统和大气环流条件的气象成因分析,定性提出了水库控制流域暴雨洪水的季节分期规律;同时辅以采用气象界划分法、模糊集合分析法、系统聚类法、分形方法和Fisher最优分割法等多种定量分析方法的综合对比来探索汛期的合理划分;针对分期设计洪水计算中洪水系列选样方法的问题,通过典型水库的实例分析,探讨了年最大值选样、年超大值选样、超定量选样以及抽样方法中“定期选样法”和“跨期选样法”对分期设计洪水的参数估计及计算成果的影响;基于对水库汛限水位主要影响因素的系统分析,从洪水资源安全利用的角度出发,阐明了水库汛限水位调整综合分析论证所应遵循的原则,提出了风险设计和综合分析论证的框架和定量分析方法,详细分析了汛限水位合理调整的论证内容。以海河流域岳城、潘家口水库为分析实例,从设计洪水、预报预泄、洪水预报调度方式、上下游防洪设计标准、上游移民淹没及土地退赔线、水库长期运行的风险和效益等多个方面分析论证了水库汛限水位的合理调整方案。
参考文献：
[1]. 洪水资源化利用模式及风险分析[D]. 李玮. 武汉大学. 2004
[2]. 平原河网地区洪水资源利用问题研究[D]. 毛慧慧. 天津大学. 2009
[3]. 水库的洪水资源化理论和方法研究[D]. 刘招. 西安理工大学. 2008
[4]. 青海省马海盆地洪水资源化及地下水循环系统的响应[D]. 项洋旭. 北京林业大学. 2016
[5]. 通河水库洪水资源利用研究[D]. 孔猛. 大连理工大学. 2007
[6]. 洪水资源利用模式及风险效益评估[D]. 韩克明. 天津大学. 2009
[7]. 山间河谷地下储水空间洪水利用风险与效益评估模式研究[D]. 黄金林. 吉林大学. 2008
[8]. 雨洪资源与地下水资源联合调控理论及应用研究[D]. 郑德凤. 大连理工大学. 2005
[9]. 夹河子水库洪水资源化调度研究[D]. 吴东峰. 石河子大学. 2008
[10]. 洪水资源安全利用的理论和实践[D]. 高波. 河海大学. 2005
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