水库土石坝工程洪水分期调度关键技术及应用

前言

第1章概述1

1 1问题来源及科学意义1

1 2国内外相关领域研究进展2

1 2 1水库汛期分期研究2

1 2 2分期设计洪水研究4

1 2 3防洪风险研究6

1 2 4溃口演化研究12

1 2 5溃坝洪水演进研究13

1 2 6溃坝损失估算研究14

1 3存在问题及本书内容15

1 3 1存在问题15

1 3 2本书内容16

1 4实例工程基本情况17

1 4 1流域特征17

1 4 2工程特性17

第2章水库土石坝工程防洪调度基础理论20

2 1水库基础知识20

2 1 1水库类型及等级20

2 1 2水库的主要组成部分及功能21

2 1 3水库防洪标准22

2 2水库特征水位24

2 3水库汛限水位控制基础理论26

2 3 1水库汛限水位控制方法的定义与分类26

2 3 2水库汛限水位静态控制的基本属性与理念27

2 3 3水库汛限水位动态控制的基本属性与理念28

2 4水库洪水调节计算29

2 4 1水库的调洪作用及任务29

2 4 2水库的调洪计算原理31

2 4 3水库的调洪计算方法33

2 5水库防洪调度37

2 5 1水库防洪调度概述37

2 5 2防洪限制水位的确定37

2 5 3防洪调度方式的拟定40

2 6水库防洪优化调度效益分析46

2 6 1效益分析的目的意义和主要内容及方法选择46

2 6 2防洪兴利连续调节计算方法的基本概念与原理47

第3章水库土石坝工程防洪安全评价基础理论50

3 1风险的有关概念50

3 2风险分析的目的、内容与程序53

3 2 1风险分析的目的53

3 2 2风险分析的内容53

3 2 3风险分析的程序55

3 3水库土石坝工程漫坝风险识别55

3 3 1土石坝枢纽组成与失事风险类别55

3 3 2水库土石坝工程漫坝事故分析57

3 4水库土石坝工程漫坝风险估算57

3 4 1失事概率分析57

3 4 2事故后果估算66

3 4 3风险值计算70

.第4章水库土石坝工程洪水分期技术72

4 1汛期分期方法对比分析72

4 1 1定性分析法72

4 1 2统计分析法73

4 1 3聚类分析法73

4 2数理统计分析法75

4 2 1方法简介75

4 2 2工程应用分析75

4 3聚类分析法78

4 3 1模糊集分析法78

4 3 2灰色定权聚类法79

4 3 3工程应用分析79

4 4澄碧河水库汛期分期成果83

第5章水库土石坝工程分期设计洪水分析技术84

5 1分期选样与分期防洪标准84

5 1 1分期设计洪水选样84

5 1 2分期设计防洪标准与年防洪标准的关系85

5 2水文频率曲线线型选择85

5 3皮尔逊Ⅲ型频率曲线统计参数的估算87

5 3 1矩法87

5 3 2概率权重矩法87

533权函数法88

534适线法88

54工程应用分析89

541原有设计洪水成果89

542分期设计洪水成果90

第6章水库土石坝工程洪水分期调度危险度评价技术93

61概述93

611常见水库防洪危险性评价方法93

612存在问题分析96

62危险度评价的点值分析方法96

621漫坝概率评估模型96

622随机变量处理分析97

623洪水作用分析98

624风浪作用100

625模型求解方法101

626分期条件下漫坝概率计算方法104

627漫坝危险度赋值函数104

63危险度评价的区间分析方法104

631区间分析方法基本原理105

632评价模型及其求解105

633漫坝危险指标归一化处理107

64漫坝危险度分级及评价指南107

65工程应用分析108

651基础资料的处理108

652漫坝危险度计算成果111

. v .第7章水库土石坝工程洪水分期调度易损度评价技术117

71概述117

711关于易损度117

712漫坝易损度的定义117

713漫坝易损度的表达式118

72财产指标评价模型121

721漫坝财产指标分析121

722财产指标转换赋值函数126

73人口指标评价模型126

731人口指标分析126

732人口指标转换赋值函数133

74基于地理信息系统的溃坝易损度分析方法133

741地理信息系统介绍133

742基础资料的选取135

743溃口演化及下游洪水演算137

744坝址断面溃坝洪水过程线的确定143

745水库下游控制断面最大流量的确定143

746易损指标的确定与分析144

75漫坝易损度分级及评价指南144

76工程应用分析144

761财产和人口指标方法144

762地理信息系统方法146

763成果统计与分析155

. vi .第8章水库土石坝工程洪水分期调度风险度评价技术159

81概述159

811现有风险标准及其分类159

812生命风险标准160

813经济风险标准163

814环境风险标准164

815社会风险标准165

816现有风险标准存在问题及发展趋势166

82漫坝风险度等级划分及其应用分析167

821等级划分167

822应用分析167

83洪水分期条件下漫坝风险度评价168

831理论基础168

832方法步骤170

84工程应用分析171

841水库漫坝风险度计算171

842水库汛限水位的优化调整172

第9章水库土石坝工程洪水分期调度效应评价技术173

91概述173

92随机动态规划模型介绍173

921动态规划模型173

922随机动态规划模型177

93随机动态规划模型求解180

931求解思路180

932求解过程181

94工程应用分析182

941工程运行情况182

942效益计算结果与分析186

主要参考文献189

附录194 2100433B

本书介绍了水库土石坝工程防洪有关问题的研究进展与存在问题，阐述了水库土石坝工程防洪调度和防洪安全评价的基础理论，以及水库土石坝工程洪水分期、分期设计洪水、分期调度危险度、分期调度易损度、分期调度风险度、分期调度效应评价的技术和方法。

水库（群）需要编制合理可靠的水库防洪调度方案及计划；对于以水库（群）为主组成的防洪系统，需要编制防洪统一联合调度方案，作为指导水库（群）防洪调度的依据。水库（群）必须严格按照预先制定的防洪调度方案进行运行，才能确保水库工程的安全及有效地发挥水库的防洪及兴利效益。

指年内不同季节或时期，如丰水期、平水期、枯水期、或其他指定时期的设计洪水。在水库调度运用、施工期防洪设计或其他需要时，要求计算分期的设计洪水。分期的原则是：①要使各分期的洪水不仅在成因上，而且在数量级和洪水特性等方面有明显差异。一般根据洪水成因，把全年划分为暴雨洪水期、凌汛期和融雪洪水期等。在可能条件下，暴雨洪水期还可进一步划分为梅雨期和台风雨期等。②满足工程设计的需要。例如，为选择截流时间，合理安排施工计划，常需求出枯水期、平水期和洪水期的设计洪水或分月设计洪水。分期一般不宜短于一个月。分期设计洪水的计算方法原则上与全年设计洪水的计算方法相同，但其计算成果一般误差较大，要作认真的合理性分析。

内容简介

本书共分两篇九章。第一篇共六章,主要论述水库防洪预报调度方法及应用,第一章阐述基本概念和实施水库防洪预报调度的基础条件;第二、三章概述水库防洪预报调度所依据的洪水短期预报方法、气象部门提供的短期降雨预报成果利用方法;第四章重点论述水库防洪预报调度规划设计与计划编制方法;第五章详细阐述水库防洪实时预报调度方案的选择原理与方法;第六章叙述水库防洪限制水位动态控制方法。第二篇包括第七～九章,主要介绍单库与库群防洪预报调度子系统应用软件设计方法,典型子系统软件开发举例。 2100433B