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基于MIKE 11和RKDG模型的两河口水库泄洪风险评估

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水利规划与设计 2024年第10期 65-70页

作者：张雄鹰宋超姚震郭家力湖北省宜昌市水文水资源勘测局湖北宜昌443001 水电工程施工与管理湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002 三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 三峡大学水资源信息化研究所湖北宜昌443002 上饶市水利电力勘测设计院江西上饶334001

近年来,全球气温上升加剧了水文循环过程,洪水遭遇事件频繁发生,使河道下游防洪形势进一步加剧,亟需探讨洪水发生时水库泄洪对下游防洪安全的影响。文章利用MIKE 11和RKDG模型评估两河口水库的泄洪风险,结果表明,RKDG模型和MIKE 11模型... 详细信息

近年来,全球气温上升加剧了水文循环过程,洪水遭遇事件频繁发生,使河道下游防洪形势进一步加剧,亟需探讨洪水发生时水库泄洪对下游防洪安全的影响。文章利用MIKE 11和RKDG模型评估两河口水库的泄洪风险,结果表明,RKDG模型和MIKE 11模型洪峰流量的率定期和验证期误差均在5%以内,NSE系数大于0.9。RKDG和MIKE 11模型的模拟结果表明,调洪泄流后洪峰流量出现的时间有显著滞后,洪水过程遭遇平均峰现时间延后86.84h和86.88h。本研究结果为水库管理和洪水调控提供了重要参考,有助于优化洪水管理策略,减少洪水灾害对下游区域的影响。

关键词：泄洪风险评估 MIKE 11模型 RKDG模型两河口水库

农业水权交易发展影响因素分析——基于宏观、中观、微观视角

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中国农村水利水电 2024年第1期 86-93页

作者：郭家力康蕊王欣张静文陈向东刘睿水电工程施工与管理湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002 三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 湖北省水利水电科学研究院湖北省节水研究中心湖北武汉430070 江西水利科学研究院江西南昌330029 中国水权交易所北京100053

我国现阶段农业水权交易分散且规模较小,农业水权交易市场活跃度不高。随着水资源供需矛盾的日益紧张,需要激发市场在水资源配置中的决定性作用,进一步为农业水权创造更大的交易空间。农业水权涉及多层级管理制度,却少有从全局到细节不... 详细信息

我国现阶段农业水权交易分散且规模较小,农业水权交易市场活跃度不高。随着水资源供需矛盾的日益紧张,需要激发市场在水资源配置中的决定性作用,进一步为农业水权创造更大的交易空间。农业水权涉及多层级管理制度,却少有从全局到细节不同维度分析农业水权交易发展影响因素的研究,无法具有系统性地推动农业水权交易发展。为此,本文将影响农业水权交易发展的关键因素划分为宏观社会经济、中观市场主体及相互关系和微观交易要素三个维度,定性分析不同维度各因素指标的实质属性以及对农业水权交易发展的影响效果,找准农业水权交易发展的宏观支撑,明确农业水权交易市场的发展思路,进而聚焦到微观交易要素在水权交易过程中的作用,从三个维度分别提出加大农业水权交易政策和多途径推进农村水系连通的建设力度、明确政企角色定位、鼓励农业水权交易与土地实现同步流转等活跃农业水权交易市场的建议,以期为完善农业水权交易市场提供建设基础和思路。

关键词：农业水权交易水权交易市场建设影响因素

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降水产品偏差校正方法在长江子流域应用效果

南水北调与水利科技（中英文） 2024年第2期22卷 319-330页

作者：顾家辉郭家力李颖 Shan-e-hyder SOOMRO 程雄李英海水电工程施工与管理湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002 三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 三峡大学水资源信息化研究所湖北宜昌443002 智慧长江与水电科学湖北省重点实验室(中国长江电力股份有限公司) 湖北宜昌443133

降水产品的精度受到多种因素的影响,相对于地面站点观测降水表现出不同程度的偏差,需在实际应用前进行偏差校正并评估其适用性。为探寻适用于不同降水产品在长江流域不同区域内的偏差校正方法,评估CMFD、MSWEP和ERA5-Land这3种降水产品... 详细信息

降水产品的精度受到多种因素的影响,相对于地面站点观测降水表现出不同程度的偏差,需在实际应用前进行偏差校正并评估其适用性。为探寻适用于不同降水产品在长江流域不同区域内的偏差校正方法,评估CMFD、MSWEP和ERA5-Land这3种降水产品在长江流域内3个气候、地形和面积有较大差异的子流域内的适用性,并在此基础上对比使用3类7种方法对日尺度降水值进行偏差校正。结果表明:校正后的降水产品的适用性得到了不同程度的提升,而局部强度缩放与三伽玛分布结合校正法在3种降水产品和3个子流域的校正效果均为最优。校正方法的校正幅度与降水产品在研究区域的适用性存在反相关关系,产品的适用性越差,精度评价指标的改进幅度越明显。研究结果可为后期不同降水产品在长江流域不同子流域的准确应用提供可参考的校正方法。

关键词：偏差校正降水产品长江流域精度评价指标

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统计降尺度方法及其评价指标比较研究

水利学报 2012年第8期43卷 891-897页

作者：陈华郭家力郭生练许崇育武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 奥斯陆大学地学系

针对目前气候变化对水资源影响研究中关注的问题,以汉江白河上游为研究对象,比较研究统计降尺度方法及其评价指标。以美国环境预报中心/美国国家大气研究中心全球再分析资料、CGCM3和HadCM3的A2情景为大尺度气候背景资料,应用SSVM和SDS... 详细信息

针对目前气候变化对水资源影响研究中关注的问题,以汉江白河上游为研究对象,比较研究统计降尺度方法及其评价指标。以美国环境预报中心/美国国家大气研究中心全球再分析资料、CGCM3和HadCM3的A2情景为大尺度气候背景资料,应用SSVM和SDSM统计降尺度方法对大尺度气候因子进行尺度降解,得到降水情景序列后作为水文模型的输入,通过模拟径流比较分析统计降尺度方法的优劣。研究结果表明,由不同统计降尺度方法得到的降水作为水文模型输入,模拟径流的结果相差很大;对广泛应用于统计降尺度方法的降水模拟评价指标和径流模拟结果进行比较,发现所采用的降水评价指标侧重于考虑降水的统计分布特征,不能完整地描述降水过程特性。分析认为,径流模拟结果应该作为气候变化对径流影响研究中统计降尺度方法评价的重要参考。

关键词：气候变化统计降尺度 GCM 流域水文模型

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梯级水库汛限水位联合运用和动态控制研究

水力发电学报 2012年第6期31卷 55-61,114页

作者：陈炯宏郭生练刘攀李雨郭家力温岩武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院规划处武汉430010 湖北清江水电开发有限公司湖北宜昌443000

基于大系统聚合分解理论,建立了梯级水库汛限水位联合运用和动态控制模型,在不降低梯级水库防洪标准的前提下,最大限度地发挥梯级水库的兴利效益。以清江流域为例,选取丰、平、枯水典型年汛期3h的资料,分别按原设计方案和梯级水库汛限... 详细信息

基于大系统聚合分解理论,建立了梯级水库汛限水位联合运用和动态控制模型,在不降低梯级水库防洪标准的前提下,最大限度地发挥梯级水库的兴利效益。以清江流域为例,选取丰、平、枯水典型年汛期3h的资料,分别按原设计方案和梯级水库汛限水位联合运用方案进行调度运行。结果表明:与原设计汛限水位方案相比,梯级水库汛限水位联合运用方案按库容最优分解策略动态控制,汛期发电量可增加1.79亿kW.h,增幅为4.51%;洪水资源利用率提高了2.73%。因此开展梯级水库汛限水位联合运用调度,可显著地提高水库的综合利用效益。

关键词：水利工程管理梯级水库汛限水位联合运用动态控制

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三峡水库提前蓄水防洪风险分析模型及其应用

水力发电学报 2012年第4期31卷 16-21页

作者：郭家力郭生练李天元陈桂亚武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072

为充分发挥三峡工程在防洪、发电、航运、抗旱及生态保护等方面的综合利用效益,在确保防洪安全的前提下提前蓄水,是实现洪水资源化的有效途径。本文基于贝叶斯方法建立了水文防洪风险分析模型,采用多输入单输出系统模型把出库流量演进... 详细信息

为充分发挥三峡工程在防洪、发电、航运、抗旱及生态保护等方面的综合利用效益,在确保防洪安全的前提下提前蓄水,是实现洪水资源化的有效途径。本文基于贝叶斯方法建立了水文防洪风险分析模型,采用多输入单输出系统模型把出库流量演进至防洪控制点。根据拟定的三峡水库6种提前蓄水方案,选用1951-2010年共60年的日径流资料分别计算了提前蓄水和非提前蓄水两种情况下的风险率。结果表明:三峡水库提前蓄水并未增加长江中游荆江河段的防洪风险。

关键词：三峡水库提前蓄水防洪风险分析模型

基于Budyko假设预测长江流域未来径流量变化

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水科学进展 2015年第2期26卷 151-160页

作者：郭生练郭家力侯雨坤熊立华洪兴骏武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室水资源安全保障湖北省协同创新中心湖北武汉430072 三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002

基于Budyko水热耦合平衡假设,推导了年径流变化的计算公式,分析了长江流域多年平均潜在蒸发量、降水量、干旱指数和敏感性参数的空间变化规律。选用BCC-CSM1-1全球气候模式和RCP4.5排放情景,把未来气候要素预估值与LS-SVM统计降尺度方... 详细信息

基于Budyko水热耦合平衡假设,推导了年径流变化的计算公式,分析了长江流域多年平均潜在蒸发量、降水量、干旱指数和敏感性参数的空间变化规律。选用BCC-CSM1-1全球气候模式和RCP4.5排放情景,把未来气候要素预估值与LS-SVM统计降尺度方法相耦合,预测长江流域未来的气温、降水和径流变化情况。采用乌江和汉江流域的长期径流观测资料,分析验证了基于Budyko公式计算年径流变化的可靠性。结果表明:降水量变化是影响径流量变化的主导因素;长江各子流域未来径流相对变化增减不一,最大变幅10%左右;在未来2020s(2010—2039年)、2050s(2040—2069年)和2080s(2070—2099年)3个时期内,长江南北两岸流域的径流将出现"南减北增"现象,北岸径流变化增幅逐渐升高,南岸径流变化减幅逐渐降低。

关键词：气候变化 Budyko假设水量平衡径流预测长江流域

考虑不确定性的长江流域极值降水指标时空变异分析

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水文 2017年第3期37卷 14-21页

作者：郭家力郭靖祝薄丽李英海程雄戴凌全三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 水资源安全保障湖北省协同创新中心湖北武汉430072 梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州310014 河海大学水文水资源学院江苏南京430068

降低不确定性影响是进行极值降水事件时空变异合理分析的前提。基于6种大气环流模式的输出结果,采用分位数映射校正方法和多模式集合平均方法降低不确定性影响,分析了长江流域极值降水指标的时空变异规律。结果表明:原始的气候模式输出... 详细信息

降低不确定性影响是进行极值降水事件时空变异合理分析的前提。基于6种大气环流模式的输出结果,采用分位数映射校正方法和多模式集合平均方法降低不确定性影响,分析了长江流域极值降水指标的时空变异规律。结果表明:原始的气候模式输出结果具有较大的不确定性,必须对其进行定量分析和采取适当有效的措施进行缓解。5个极值降水指标总体上相对于基准期均增加,最大增幅10%左右。仅个别区域的极值降水指标显示出变异的时间一致性,而空间变异在相同情景和时段上差别明显。

关键词：长江流域极值降水指标不确定性偏差校正多模式集合

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丹江口水库长期兴利调度的不确定性分析

水力发电 2016年第7期42卷 97-102页

作者：汪芸郭家力郭生练胡挺中国长江电力股份有限公司湖北宜昌443002 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 水资源安全保障湖北省协同创新中心湖北武汉430072 中国长江三峡集团公司湖北宜昌443133

首次将灵敏度分析理论引入到水库调度的不确定性分析中,从定性和定量两个方面探讨了水文预报误差、水位~库容关系曲线、泄流能力曲线和汛期运行水位变化四个不确定性因素对丹江口水库兴利调度的影响。研究结果表明：径流预报误差是影响... 详细信息

首次将灵敏度分析理论引入到水库调度的不确定性分析中,从定性和定量两个方面探讨了水文预报误差、水位~库容关系曲线、泄流能力曲线和汛期运行水位变化四个不确定性因素对丹江口水库兴利调度的影响。研究结果表明：径流预报误差是影响丹江口水库年均发电量的主要因素,其方差贡献率达到了62.7%;9月的汛期运行水位变化是影响丹江口水库年均供水量的主要因素,其方差贡献率达到43.6%。采用曲面拟合分别建立径流预报误差和水文库容曲线变差系数与年均发电量误差项的关系（相关系数为0.99）,9月汛期运行水位的变化和径流预报误差与年均供电量误差项的关系（相关系数为0.7）,为水库调度决策者量化不确定性因素的影响提供科学依据。

关键词：水库调度供水与发电不确定性因素灵敏度分析丹江口水库