摘要:水文模型的参数优化率定一直以来是水文预报领域的重要研究内容,当水文模型的结构确定后,水文模型参数的选择对水文模型整体性能和水文预报结果的好坏有着至关重要的影响。针对传统水文模型参数优选采用单一目标不能充分全面挖掘水文观测资料中蕴含的水文特征信息的缺陷,本文以新安江三水源模型为例,尝试采用多目标优化算法优化率定水文模型,算例应用分析表明,通过合理的选择目标函数的种类和数目,采用多目标进化算法优化率定模型参数,可以获得相对于单目标率定模型参数更优的结果。进一步,研究工作针对模型参数优化的结果进行分析,可以明显看出模型参数优化中存在"异参同效"现象,为后续模型参数不确定性分析等相关研究工作的开展做好了铺垫。

摘要:采用集对分析法进行月径流预报时,针对级别划分较多时不易确定差异度分量系数的问题,建立了基于SCEM-UA算法优化该系数的月径流预报方法。研究实例表明,本方法能够有效区分集对间不同差异度的影响,优化所得的差异度分量系数是有效的、合理的,能够提高月径流预报精度并发布概率预报。此外,分析表明集对分析预报中的参数不确定性在模型不确定性中占主导地位。

摘要:根据气候条件的不同,沙漠可分为沙质荒漠和沙地两种类型。其中沙地地区降水相对丰富,具有降水、蒸发、下渗、产流及汇流等过程的相对完整的水文过程,但已有研究较少。以黄河中游沙地地区的秃尾河为例,分析了沙层水分分布及演化特性,进而将整个水文过程进行概化,得到物理意义明确,结构简单的概念性水文模型。该模型应用方便,精度较高。研究定量地阐明,研究区域沙层孔隙特征决定了沙层水分易保存而不易蒸发,使该地区径流深相对较大,而地下水丰富,调节能力强,是该地区河流径流年内分配均匀,年际变化小的重要原因。流域的非闭合性是该类地区水文研究中需要重点考虑的问题。

摘要:通过对皮尔逊-Ⅲ型曲线数值积分的研究,提出了一种新的积分方法———事先确定误差和变步长积分法。其主要思想是先将皮尔逊-Ⅲ型分布曲线的广义积分转换为伽玛函数和常义积分,利用伽玛函数的递推公式和逼近公式计算出伽玛函数值,然后根据预定容许的相对误差和伽玛函数值确定绝对误差,再利用绝对误差确定基本步长,最后建立步长变动函数,使数值积分的步长按照抛物线规律自动增加,同时,充分考虑参数的适应性,以解决小参数收敛慢和大参数数据溢出问题。测试试验结果表明:事先确定误差免去了数值积分的试算过程,变步长积分能显著节省计算机的运行时间,且具有很宽的参数适应范围,在水利工程设计中具有较大的使用价值。

摘要:全球气候变化背景下,极端水文气象事件发生的频率和强度都受到了直接影响,研究气候变化对极端水文气象事件的影响对防灾减灾和工程设计等至关重要。采用了联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告中给出的A1B、A2和B1三种温室气体排放情景,选用大气环流模式Had-CM3,利用随机天气发生器LARS-WG生成逐日气象资料,结合P-Ⅲ型曲线和线性矩方法分析计算了钱塘江流域21世纪中叶的设计暴雨情况。结果表明:LARS-WG天气发生器在钱塘江流域有较好的模拟效果;在A1B和B1情景下,钱塘江流域各站点不同重现期下的设计暴雨值基本呈增大趋势,其中A1B情景下杭州站百年一遇的设计暴雨值为209.14mm,比基准期增大11.0%。

摘要:基于严重少雨旬的定义,分析海河流域19612009年严重少雨旬的分布特征,进而对汛期40个典型严重少雨旬的500hPa信号场进行经验正交分解（EOF分析）。结果表明:EOF第一模态的方差贡献率达到35.3%,远高于其他模态;第一模态呈现出2个负异常区和1个正异常区,在对应的环流背景下,海河流域受暖性高压控制,高纬冷空气及低纬暖湿气流难以到达流域上空交绥,持续高温少雨造成流域严重干旱。

摘要:北京市50多年以来的城化化发展、土地利用变化和人口膨胀对区域短历时降雨的时空变化有显著影响。采用北京市27个代表性雨量站19562008年的最大1h降雨量实测数据,分析了北京市53年来短历时降雨量的时空分布和变化规律。结果表明,53年来北部、西部地区最大1h降雨量呈增加趋势,而东部和南部地区变化趋势不明显。从空间分析来看,东部和南部地区是两个短历时暴雨中心,东部地区的降雨量最大,其次是南部的降雨量,中心城区为易出现极端暴雨的区域,北部地区和西部地区降雨量较小。

摘要:以东江流域控制站点博罗站为代表,通过构建一维水流水温模型,计算分析了东江三大水库不同出库流量对下游惠州河段水温的影响,探讨了该地区基于水温的鱼类生态调度目标,提出了东江三大水库3月份的水库联合生态调度方案。研究结果表明,在东江三大水库出库流量比例不变的情况下,博罗站3月份水温随着流量的增大而增大,但变化并不明显;在博罗站流量不变的情况下,东江三大水库出库流量的变化对博罗站水温有较大的影响,其中以白盆珠水库的影响最为显著。结合前人的研究成果认为,在博罗站流量320m3/s的情况下,保持白盆珠水库3月份最小出库流量为30m3/s,有利于东江下游惠州河段的生态条件改善。

摘要:选取赤水河上游流域的河水为研究对象,研究分析了河水的水化学特性沿流域空间变化以及主要离子特别是SO42-的来源等内容。结果显示:赤水河水质属低矿化度硬水,HCO3-和Ca2+为河水中的主要阴阳离子,赤水河是典型的碳酸盐岩河流。以白沙河为界,上段河流水化学组成变化平稳,离子主要来源于天然环境的输入,白沙河下游河流各化学组分差异显著,分析是受一定人为因素的影响。SO42-为次要阴离子,占阴离子总量的30%,发现SO42-与Ca2+、HCO3-与Mg2+相关性较好,HCO3-与Ca2+相关性差,推断SO42-来源于石膏的溶解。但石膏的溶解还不能完全解释SO42-的来源问题,经分析环境酸化也是一种影响河水中SO42-含量的重要方式。

摘要:咸水与淡水混合灌溉技术,将两种矿化度不同的灌溉水混合使用,目的是降低灌溉水的含盐量或改变其盐分组成。咸淡水混合灌溉在提高灌溉水水质的同时,也增加了可灌水的总量,使以前不能使用的高盐渍度的咸水得以利用。通过对邢台市平原区咸水灌溉条件的实验研究、咸淡水混合灌溉技术分析,邢台市咸淡水混合后矿化度应控制在3g/L以下。结合近年来开展咸淡水混合灌溉实践,在咸水区开展咸淡水混合灌溉,充分利用咸水资源,既减少了淡水的开采量,又对改善当地的生态环境发挥了重要作用。

摘要:苏锡常地区是我国地下水超采、引发地质环境问题比较严重的地区之一。回顾了苏锡常地区地下水禁采历程,对禁采后出现的地质环境进行了效应分析,并从不同类型地下水开采和地面沉降的内在联系和客观规律的角度,科学理性地分析了"禁采令"存在的不足,对该区域进一步做好地下水资源可持续开发利用与保护提出了建设性意见。

摘要:利用由科尔沁沙地榆树区域综合年表而重建的181a降水序列,采用均生函数-最优子集回归(MGF-OSR)预测模型对科尔沁沙地降水进行了5a情景的预测,克服了以往序列短的不足。模型建模期相对误差绝对值在3%、5%、10%以内的年数分别占建模年数的36.46%、64.64%、93.37%,建模期模拟精度较高。2007～2010年实测检验期,模拟与实测值保持了方向一致性,各年份相对误差绝对值分别为11.40%、6.73%、22.06%、5.49%,大部分年份预测较理想。经预测,2011～2015年期间,2011年、2012年、2014年和2015年为降水正常年份,2013年为降水偏干年份。与实际情况对比,2011年与预测一致,2012年稍有差别。总体上,2011～2015年降水变化较为平缓。

摘要:基于人工神经网络基本原理和方法,构建多隐层BP神经网络径流预测模型,以新疆伊犁河雅马渡站径流预测为例进行分析,并构建常规单隐层BP以及RBF、GRNN神经网络模型作为对比分析模型,将各模型预测结果与文献[1]中的预测结果进行比较,结果表明:(1)多隐层BP神经网络径流预测模型泛化能力强,预测精度高,算法稳定,模型精度优于IEA-BP网络模型,表明研究建立的多隐层BP神经网络模型用于径流预测是合理可行的,是一种可以应用于水文径流预测预报的新方法。(2)RBF、GRNN神经网络径流预测模型预测精度高于常规单隐层BP网络模型,且RBF与GRNN神经网络模型具有收敛速度快、预测精度高、调整参数少,不易陷入局部极小值等优点,可以更快地预测网络,具有较大的计算优势。

摘要:为了克服经典水位流量关系模型在刻画河流动态变化特性时所存在的局限性,提出采用局部加权回归算法估计模型参数;为了提高参数估计精度以及流量的计算效率,提出一种聚类树加权回归方法。首先对训练样本进行聚类,然后使用k-最近邻方法将新的水位样本划分进最恰当的聚类中,最后估计河流日流量。该方法在估计过程中,避免了不相关信息的干扰,从而提高了日流量数据估计的效率和精度。利用某水文站的实测数据对方法进行测试,仿真结果表明,方法估计精度高,为水位流量关系模型参数估计提供了新的有效方法。

摘要:针对《水利水电工程设计洪水计算规范》在推求小流域洪水时采用的推理公式,提出以图解法及牛顿迭代法为基础,用matlab软件在各种汇流类型下求解推理公式的洪峰流量及汇流时间,该方法计算速度快、精度高,而且简便、实用、易操作。

摘要:利用Mann-Kendall、小波分析和灰色关联度法,分析了石羊河流域6个气象站19592005年蒸发量变化特征及主要影响因子。研究结果表明:石羊河流域47a平均蒸发量呈下降趋势,蒸发突变点大约发生在20世纪60年代、80年代中后期和2000年左右,夏季和春季蒸发量减少幅度较大是年蒸发量减少的主要原因;蒸发量的空间分布与其减少趋势的空间分布均呈西南-东北的增加变化特征,这与流域下垫面情况和气象因子密切相关;蒸发量有28a和20a的周期变化,其内还包含有1014a的小周期变化;影响蒸发量的主要气候因子中,气温、日照时数和风速与蒸发量的关联度较大,平均气温和日照时数呈显著上升趋势,平均风速表现为显著下降趋势,降水、相对湿度和水汽压变化较弱,平均风速的明显减少可能补偿了气温和日照时数增加引起蒸发量的增加,导致蒸发量的减少。

摘要:本文根据河道径流特性与地形地貌特征的关联,首次把南四湖流域分成3个径流区域进行系统研究,分析了区域内多年水资源量平衡。重点研究了区域天然径流的形成机制,推求出地理和气候条件下径流量的变化规律。探讨提出了区域内河流生态径流量的评价方法,为水环境保护提供了数据支撑。

摘要:阐述了武江"2006·07"洪水的成因、规模、灾害以及对这场洪水的查测、资料整理和分析研究等情况,并就这些成果的价值在学术上、实际应用上作出了评价。