• 2016年第36卷第5期文章目次
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    • >理论研究
    • 基于Copula函数的入库洪水与坝址洪水关系研究

      2016, 36(5):1-7.

      摘要 (246) HTML (0) PDF 443.09 K (289) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用频率分析法计算入库设计洪水时,需要通过相关分析将坝址洪水系列插补得到对应的入库洪水系列。常用的线性回归法假设两者满足线性关系且入库洪水系列服从正态分布,可能与实际情况并不相符。引入Copula函数构建坝址洪水与入库洪水的联合概率分布和条件概率分布,计算给定坝址洪水时入库洪水的条件最可能值和置信区间,提出了一种基于Copula函数的入库洪水插补新方法。三峡水库的应用实例表明:线性回归法得到的入库洪水值在坝址洪水量级较大时明显偏小,甚至稀遇洪水时不在90%置信区间内。所提方法能较好地反映坝址洪水与入库洪水的内在关系,不仅可以计算入库洪水的各种点估计值,而且能够定量评价估计的不确定性。

    • 基于径流系数的流域产流模型建立及检验

      2016, 36(5):8-13.

      摘要 (57) HTML (0) PDF 299.34 K (256) 评论 (0) 收藏

      摘要:降雨径流关系因其原理简单实用在实际洪水预报中应用广泛,但一直以来是经验推算。在阐述降雨径流关系的基础上,构建了基于径流系数的流域产流模型,并确定了径流系数的计算公式。将该模型应用在伊河流域的东湾站、沙颍河流域的官寨站以及灌河鲇鱼山站等控制流域的径流预报中,结果表明,模型在3个流域的预报合格率均达到了乙级以上作业预报要求。该模型简单实用,计算步骤可行,并易于程序化,可进一步推广应用。

    • 基于霍顿下渗公式超渗产流计算几个问题的探讨

      2016, 36(5):14-16.

      摘要 (695) HTML (0) PDF 152.19 K (311) 评论 (0) 收藏

      摘要:用霍顿下渗公式进行超渗产流计算,用迭代算法根据流域土壤含水量计算相应的下渗能力时发现:当土壤含水量较小时,迭代计算正常;当土壤含水量居中时,易发生迭代震荡现象;当土壤含水量较大时,极易发生迭代计算出错情况。对此,分析了迭代震荡和迭代计算出错的原因;提出了用算术平均法减小迭代震荡的问题;用限制震荡幅度结合算术平均法解决迭代计算出错的问题;同时,推导出了超渗产流模式下流域平均蓄水容量与霍顿下渗公式中三参数间的经验关系式。

    • >技术应用
    • 投影寻踪法在建立积雪深度模型上的应用

      2016, 36(5):17-21.

      摘要 (44) HTML (0) PDF 191.61 K (288) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对融雪期积雪深度变化问题的高维非线性、非正态特点,利用投影寻踪法将积雪深度变化多指标问题转化为单一投影指标问题,采用遗传算法优化投影方向得出最佳投影值,最终得到对积雪深度变化影响较大的因子,实现在低维空间上反应积雪深度变化的目的。实例分析结果表明:影响积雪深度变化的各因素贡献力依次为:土壤地表温度>净辐射>空气温度>土壤体积含水量>风速>空气相对湿度>降水>水汽压。通过建立MLP神经网络积雪深度模型表明:利用投影寻踪法提取的积雪深度主要影响因子是可靠的,且提取的主要影响因子为简化积雪深度模型提供理论依据。

    • 珠江流域降水集中度时空变化特征及成因分析

      2016, 36(5):22-28.

      摘要 (570) HTML (0) PDF 434.67 K (279) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于珠江流域内43个常规气象站点19602012年的逐日降水资料,计算了流域内各站点长期降水集中度(LCI)和逐年降水集中度(ACI);采用Mann-Kendall趋势检验法和Sen’s坡度检验法检测ACI时间上的变化趋势;同时采用反距离权重插值法(IDW)对LCI的区域特征和ACI的变化趋势进行空间插值以分析降水集中度的时空分布规律;采用随机森林(RF)算法对降水集中度的影响因子进行重要度分析。结果表明:(1)珠江流域逐年降水集中度ACI的年际变化不明显,东南部呈上升趋势,西北部呈下降趋势;(2)珠江流域西北部长期降水集中度LCI值偏小,即降水分布较平均;东南部长期降水集中度LCI值偏大,即降水较集中,表明该地区降水极值情况发生的几率相对较高,该空间分布趋势可能是受距离海洋的远近及海拔的影响;(3)众多气候影响因子中,东亚夏季季风(EASMI)对珠江流域的降水集中度影响最明显。

    • 疏勒河流域灌区水资源开发利用潜力研究

      2016, 36(5):29-32.

      摘要 (521) HTML (0) PDF 203.16 K (269) 评论 (0) 收藏

      摘要:运用模糊综合评判和层次分析法对疏勒河流域昌马灌区、双塔灌区和花海灌区水资源开发利用潜力进行了分析评价。结果表明:昌马、双塔和花海三大灌区水资源开发利用潜力各不相同。昌马灌区水资源开发利用处于高级阶段,开发潜力最小,进一步开发应以深度开发为主,同时加强水资源的综合管理;双塔灌区和花海灌区均处于中级阶段,进一步开发潜力较大,其中花海灌区开发潜力最大,水资源开发方式应逐渐从广度向深度转变,耗水型向节水型过渡。研究结果对疏勒河流域灌区尺度水资源的可持续利用提供了科学依据和决策支持,具有重要的实用价值。

    • 跨流域联合供水水库补偿特性研究

      2016, 36(5):33-38.

      摘要 (589) HTML (0) PDF 415.04 K (297) 评论 (0) 收藏

      摘要:跨流域水库补偿特性主要包括水文补偿特性与库容补偿特性两个方面,以大连市两座重要的供水水源碧流河水库、英那河水库为例,运用Copula函数分析了碧流河水库、英那河水库天然入库径流年系列、汛期系列、非汛期系列的丰枯遭遇概率,采用统计学方法分析了两座水库连续枯水系列年的遭遇情况。并建立了考虑外调水源的碧流河、英那河水库联合优化供水调度模型,模拟得出了规划水平年水库供水量与下泄水量,利用两座水库长系列调节历年下泄水量之间的对应关系对水库库容补偿特性进行了分析。研究成果可以为大连市境内水系连通规划提供一定的依据,水库补偿特性研究方法也可为其它类似工程规划提供借鉴。

    • 一种获取地区大气降水线方程(LMWL)的简单方法——以北京平原为例

      2016, 36(5):39-45.

      摘要 (84) HTML (0) PDF 310.58 K (267) 评论 (0) 收藏

      摘要:地区大气降水线(LMWL)是进行区域水循环研究的基准。受监测站点数量的限制,大多数地区无法获得,只能参考最近监测站点的降水线或全球大气降水线(GMWL),或者需要较长时间的监测后才能获得。传统的获取方法存在较多的限制。本研究以北京平原区为例,提出了一种获取地区大气降水线(LMWL)的新方法:通过对不同深度的第四系地下水进行取样测试获取同位素数据,然后拟合获得。通过与传统方法所得的本区大气降水线对比,表明本次所得方程的相关系数更大,标准误差小,样本量大,拟合效果更好。同时可以节约大量的监测时间与人力物力,且可获得长时间序列的历史数据,较为简单实用。该方法也存在一定的局限,要求取样时尽量选取颗粒细小的冲积平原地带。

    • 基于三维渗流模拟的坝基渗漏和渗透稳定分析——以哇沿水库为例

      2016, 36(5):46-49.

      摘要 (28) HTML (0) PDF 274.15 K (255) 评论 (0) 收藏

      摘要:水库坝基渗漏不但损失水库蓄水量,更重要的会引起大坝渗透变形失去稳定。应用三维地下水流数值模拟计算坝基渗漏量和分析渗透稳定,较好地解决了周边与底面边界的不规则问题和垂向上地层的非均质问题,提高了计算精度。以青海省哇沿水库为例,在充分分析水库坝基水文地质条件的基础上,建立了坝基渗漏三维地下水流数值模型,模拟了设置不同深度防渗墙时的渗漏量和坝后出溢段水力坡度。评价了大坝的渗透稳定性,为防止哇沿水库发生渗透变形,设置防渗墙深度应大于50m。当防渗墙深度为50m时,水库渗漏量为12 012m3/d。

    • 太湖流域设计暴雨修订

      2016, 36(5):50-53.

      摘要 (59) HTML (0) PDF 160.30 K (308) 评论 (0) 收藏

      摘要:太湖流域属平原河网地区,河网密布、水流流向往复不定,不存在流域出口控制断面,太湖流域设计洪水一般根据设计暴雨采用流域产汇流模型间接推求。因此,设计暴雨成果将直接影响流域防洪规划、工程设计、风险图编制等多项工作,其可靠性关系到流域的防洪安全,是一项十分重要的基础工作。开展了太湖流域设计暴雨修订计算,与太湖流域防洪规划设计暴雨成果对比分析,并针对设计暴雨过程推求采用的不同空间分配方法,进行成果的合理性评估。

    • 省界断面水资源监测站网建设实施与探讨

      2016, 36(5):54-57.

      摘要 (624) HTML (0) PDF 170.48 K (292) 评论 (0) 收藏

      摘要:省界断面水资源监测是实行最严格水资源管理制度的重要基础工作,介绍了省界断面水资源监测站网建设的建设目标、主要任务、建设内容和投资,阐述了项目的实施和安排,并针对当前项目实施情况和特点,探讨了项目实施和运行管理需要注意的问题。

    • 改进ARX模型在襄阳站年径流序列预测中的应用

      2016, 36(5):58-62.

      摘要 (443) HTML (0) PDF 286.35 K (283) 评论 (0) 收藏

      摘要:在气候变化和人类活动的影响下,我国部分流域的年径流过程表现出了复杂性波动,常规的统计分析预测模型都有其一定的局限性。多因子自回归模型(ARX模型)可以较高精度地对具有复杂性波动的系统进行模拟。以受人类活动影响和气候变化影响较为显著的汉江流域的襄阳站为研究对象,采用改进后的ARX模型对襄阳站19602002的年径流过程进行了模拟,并与多种常用的统计分析方法进行了比较,验证了ARX模型在模拟具有突变性的年径流过程的良好性能。根据所率定模型对襄阳站20032012年的年径流进行了预测,预报合格率达到90%,说明了ARX模型在中长期径流预报中较好的适用性。

    • 基于动库容曲线的水库调洪高水位查算方法研究

      2016, 36(5):63-68.

      摘要 (81) HTML (0) PDF 404.65 K (291) 评论 (0) 收藏

      摘要:河道型水库因动库容特性显著,传统的静库容调洪方法难以适用,研究动库容调洪方法是亟待解决的问题。当坝前水位爬升到最高点时,库区内的洪水演进到达一种临界状态,库区内的水文、水力条件相对稳定,在出库流量和入库流量一定的情况下,可望获得最高坝前水位与同时刻库容之间良好的对应关系。依托三峡库区水文水动力耦合预报模型,建立了一组以出库流量、入库流量为参数的动库容曲线,以供调洪时快速查算最高坝前水位。采用2009年以来三峡水库16场场次洪水资料,检验所建动库容曲线的合理性。结果表明,各场洪水的最高库水位查算值与实况平均偏差仅0.20m,证明建立的基于动库容曲线的三峡水库最高库水位查算方法具有较好的实践价值。

    • 定点式声学多普勒流速仪的应用难点与误差分析

      2016, 36(5):69-73.

      摘要 (635) HTML (0) PDF 322.60 K (271) 评论 (0) 收藏

      摘要:定点式声学多普勒流速仪(简称"HADCP")在国内已较为普及,但对其应用却多停留在表面,鲜有人研究其测验误差控制及参数优化方法,影响HADCP测流精度。为解决HADCP使用中的一些疑难问题,从流速仪测验误差表现的三方面对HADCP的测流误差开展讨论。以测验误差为控制指标,对HADCP在使用中各个环节的误差来源及应用难点进行分析,并以多个实例阐明提高仪器应用精度的优化设置方法。按照所论及方法进行对照检查并合理优化,可减小测流误差,提高HADCP测流方案的整体精度。

    • 条件平差法水量平衡计算研究

      2016, 36(5):74-78.

      摘要 (38) HTML (0) PDF 194.98 K (276) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对河流上、下游水文站实测径流量水量不平衡问题,提出利用最小二乘法条件平差模型进行平差计算,并论述了最小二乘法的平差原理、条件平差法计算年径流量的数学模型及推导计算过程。通过对黄河下游花园口利津6个水文站8年年径流量及区间水量变化量的实际观测数据进行实算,证明利用条件平差法可以消除各水文测站实测年径流量及相邻测站区间水量变化量之间的矛盾,使各站实测年径流量与区间水量变化量在空间和年际分布上达到水量平衡,并给出科学的精度评定,使平差后的年径流数值更可靠、实用。

    • >区域水文
    • 三岔河上游近50年降水径流变化特征分析

      2016, 36(5):79-84.

      摘要 (42) HTML (0) PDF 490.37 K (288) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析黔中水利枢纽工程的水源区——三岔河上游的水资源演变规律,利用常规线性回归和滑动平均法、Pettitt法以及Morlet小波分析等方法,对该流域近50年降水和径流水资源要素进行趋势性、突变性和周期性等多维特征分析。研究表明:降水和径流整体减少或增加趋势不明显,但其丰枯年份交替频繁,起伏波动较大;突变检验结果显示该区水文序列均在2003年存在突变年份,且均为不显著性突变年份;Morlet小波周期性分析可以看出研究区水文序列都存在一个14a左右的周期变化。上述分析成果一定程度上可为该区域水资源开发提供依据。

    • 变化条件下常德市降水气温特征分析

      2016, 36(5):85-91.

      摘要 (45) HTML (0) PDF 658.43 K (269) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于19682012年常德站降水量及平均气温资料,采用一元线性回归、九点二次平滑、MannKendall检验、Yamamoto法、Morlet小波分析研究了常德市降水量和气温序列的趋势、突变、周期特征,运用R/S分析法计算得Hurst指数预测了两者未来的变化趋势。结果表明,近45年常德市年降水量呈略微上升趋势,未发生突变,降水序列存在6a、15a和28a三个周期,在未来年降水量有增加趋势;近45年常德市年平均气温呈明显升高趋势(显著性水平α=0.01),在1994年发生突变,气温序列存在28a的主周期,在未来年平均气温有升高趋势。

    • 新疆精河径流变化及其原因分析

      2016, 36(5):92-96.

      摘要 (605) HTML (0) PDF 376.54 K (263) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用19592012年精河出山口气温、降水、径流数据,对近54年的径流量特征变化进行统计分析、距平分析,采用Mann-Kendall法对天然径流进行检验,并对降水、气温、人口、工业、第一产业等影响因素进行主成分分析。结果表明:(1)精河地区的降水量和温度的变化趋势一致,均为上升趋势。径流量稳定,趋势线为几近平行于X轴的直线,斜率为0.001;(2)径流突变年为1988年,通过0.01的显著性检验,从1999年以后呈显著上涨趋势。近54年的精河径流距平变化趋势大体分为两个阶段,19581966年波动幅度较小,19662012年波动幅度明显增大;(3)对影响精河径流的几个影响因子进行主成分分析得出,人为因素对于径流的影响比较大,贡献率达到48.98%,远高于其他因子。

主编:蔡阳

国际标准刊号:ISSN 1000-0852

国内统一刊号:CN 11-1814/P

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