黃河下游寬灘區(qū)既是大洪水行洪滯洪沉沙的通道,又是灘區(qū)群眾賴以生存和發(fā)展的家園,如何合理運(yùn)用寬灘區(qū)是長(zhǎng)期備受關(guān)注和爭(zhēng)議的話題。本文在水沙統(tǒng)籌、空間統(tǒng)籌和時(shí)間統(tǒng)籌原則的指導(dǎo)下,建立了黃河下游寬灘區(qū)滯洪沉沙功能與減災(zāi)效應(yīng)二維評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,構(gòu)建了基于Pareto最優(yōu)解的黃河下游寬灘區(qū)滯洪沉沙功能與減災(zāi)效應(yīng)二維評(píng)價(jià)模型,利用1958、1982、1992和1996年4場(chǎng)洪水實(shí)測(cè)資料,對(duì)該模型的合理性進(jìn)行了驗(yàn)證。應(yīng)用上述模型對(duì)黃河下游寬灘區(qū)不同運(yùn)用方式的12組二維數(shù)學(xué)模型計(jì)算方案進(jìn)行了評(píng)價(jià),結(jié)果表明,洪水量級(jí)對(duì)減災(zāi)效應(yīng)影響顯著;相同洪水條件下設(shè)防護(hù)堤并控制閘門運(yùn)用（有閘）或分區(qū)運(yùn)用（5灘、10灘）方案能在滯洪沉沙功能和減災(zāi)效應(yīng)之間取得更好的平衡,可作為未來灘區(qū)優(yōu)化運(yùn)用的決策參考。 

【文章來源】：水利學(xué)報(bào). 2020,51(09)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

二維Pareto最優(yōu)解集假設(shè)可行性區(qū)域中可行域在兩于D

支配x1，則x1被稱為Pareto最優(yōu)解，顯然，這樣的最優(yōu)解往往并非一個(gè)而是一組，所有Peroto最優(yōu)解的集合就構(gòu)成了Pareto最優(yōu)解集（ParetoFront），如圖1所示。圖1中，A、B點(diǎn)所在的曲線構(gòu)成了整個(gè)Pareto最優(yōu)解集，在這個(gè)曲線上的任意兩點(diǎn)都無(wú)法互相支配，即任意一個(gè)子函數(shù)值的增長(zhǎng)必然伴隨著另一個(gè)子函數(shù)值的下降。而C、D、E三點(diǎn)處在二元模型中可行域中，屬于最優(yōu)解集的被支配解，即在整個(gè)可行域中可以找到這樣的點(diǎn)，相對(duì)于C、D、E三點(diǎn)，在兩個(gè)子函數(shù)值上都能取得全面的改進(jìn)（如A點(diǎn)相對(duì)于D點(diǎn)，B點(diǎn)相對(duì)于E點(diǎn)）。在本文中，子函數(shù)f1即為寬灘區(qū)滯洪沉沙功能評(píng)價(jià)函數(shù)，f2即為寬灘區(qū)的綜合減災(zāi)效應(yīng)評(píng)價(jià)函數(shù)。如果某種灘區(qū)運(yùn)用方式相比原有方式能夠同時(shí)提升滯洪沉沙功能和減災(zāi)效應(yīng)，則其相對(duì)于原有的運(yùn)用方式，就是一個(gè)Pareto改進(jìn)。而通過對(duì)多組灘區(qū)運(yùn)用方式的尋優(yōu)計(jì)算，最終將確定若干組相對(duì)最優(yōu)的Pareto最優(yōu)解，共同組成Pareto最優(yōu)解集。在最優(yōu)解集對(duì)應(yīng)的灘區(qū)運(yùn)用方案中，決策者可再進(jìn)一步綜合權(quán)衡決策�；赑areto最優(yōu)解的寬灘區(qū)滯洪沉沙功能與減災(zāi)效應(yīng)評(píng)價(jià)模型構(gòu)建的技術(shù)路線如圖2所示。圖1二維Pareto最優(yōu)解集Pareto最優(yōu)解集假設(shè)可行性區(qū)域ABCDE圖2黃河下游寬灘區(qū)滯洪沉沙功能與減災(zāi)效應(yīng)評(píng)價(jià)模型構(gòu)建技術(shù)路線3寬灘區(qū)滯洪沉沙功能與減災(zāi)效應(yīng)二維評(píng)價(jià)指標(biāo)體系3.1評(píng)價(jià)指標(biāo)選取及其物理意義基于對(duì)真實(shí)洪水條件下黃河下游典型灘區(qū)滯洪沉沙功能與綜合減災(zāi)效應(yīng)發(fā)揮的廣泛調(diào)研，確定二維評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如圖3所示，各指標(biāo)的物理意義、計(jì)算方法見表1�！�1113

為進(jìn)入灘區(qū)的總洪量與河段進(jìn)口總洪量的比值。與削峰率關(guān)注洪峰大小不同，該指標(biāo)關(guān)注的是平均意義上的洪量削減作用，與漫灘洪水的演進(jìn)過程、入灘部位、入灘量等均有關(guān)系。滯洪量越大，表示該灘區(qū)在整個(gè)洪水期發(fā)揮分洪的平均效應(yīng)越好。對(duì)寬灘區(qū)的沉沙功能，重點(diǎn)關(guān)注其對(duì)灘槽交換的積極影響、容納淤積泥沙能力和對(duì)灘區(qū)橫比降的改善作用，也包含3個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，其具體解釋如下：（1）灘槽沖淤比指標(biāo)P4。反映泥沙淤積量在灘槽的分配。該物理量取值為灘區(qū)沖淤量與全斷面沖淤量的比值，該值越大，表示灘區(qū)相對(duì)主槽的淤圖3寬灘區(qū)滯洪沉沙功能與減災(zāi)效應(yīng)二維評(píng)價(jià)指標(biāo)體系總指標(biāo)滯洪作用沉沙作用寬灘區(qū)災(zāi)情評(píng)價(jià)窄河段影響評(píng)價(jià)指標(biāo)意義對(duì)主槽的改造作用對(duì)洪峰的削減作用對(duì)總洪量的遲滯作用對(duì)灘槽交換的影響容納淤積泥沙的能力對(duì)灘區(qū)形態(tài)的改善國(guó)家、集體財(cái)產(chǎn)居民個(gè)人損失洪水風(fēng)險(xiǎn)分析淤積風(fēng)險(xiǎn)分析指標(biāo)名稱主槽平灘流量指標(biāo)P1運(yùn)用灘區(qū)削峰率指標(biāo)P2運(yùn)用灘區(qū)滯洪量指標(biāo)P3灘槽沖淤比指標(biāo)P4運(yùn)用灘區(qū)沉沙量指標(biāo)P5運(yùn)用灘區(qū)橫比降指標(biāo)P6寬灘區(qū)公共財(cái)產(chǎn)損失指標(biāo)P7寬灘區(qū)私人財(cái)產(chǎn)損失指標(biāo)P8孫口過洪流量指標(biāo)P9艾山來沙系數(shù)指標(biāo)P10計(jì)算方法汛后主槽平灘流量/汛前主槽平灘流量(進(jìn)口洪峰流量-出口洪峰流量)/進(jìn)口洪峰流量灘區(qū)總洪量/河段進(jìn)口總洪量灘區(qū)沖淤量/全斷面沖淤量灘區(qū)淤積泥沙總體積（汛前橫比降-汛后橫比降）/汛前橫比降工廠、水利設(shè)施、橋梁、道路設(shè)施等損失傷亡與個(gè)人財(cái)產(chǎn)損失、糧食作物和經(jīng)濟(jì)林損失孫口流量/東平湖分洪流量艾山來沙系數(shù)/臨界來沙系數(shù)表1寬灘區(qū)滯洪功能指標(biāo)體系——1114

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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