太原市河川径流影响因素分析

文中详细分析了影响太原市河川径流的因素及影响机理，并定量分析了降水及人类活动对河川径流的影响程度。     

黄河径流变化规律的小波分析

以黄河为研究对象,从系统的观点出发,同时考虑时空变化条件,采用不同类型的小波变换 对其上、中、下游的径流变化过程进行了周期性检验、突变点检测和趋势性分析。研究结论表明:黄 河径流在不同的时间尺度所对应的径流丰枯变化是不同的,大尺度的丰枯变化中嵌套着较小尺度下的 丰枯变化,呈现较为复杂的丰枯结构。为此,黄河径流变化具有多层次结构和局部特征,某个周期变 化在某一时段表现明显,但在其他时段表现可能并不明显,周期变化仅在特定的时段内才有意义。因 而,径流时间序列的长度会影响分析结果,随着径流序列的延长,可以分析出径流变化更长的周期特 征。本研究可以为黄河流域水资源开发利用和减灾防灾提供相关科学依据。     

黄河河川径流利用的阈值

在黄河来沙大幅减少、社会经济耗用水量不断增加的背景下,调整1987年颁布的黄河可供水量分水方案,逐渐成为热点问题,黄河径流利用的阈值显然是调整分水方案时必须考虑的因素。本文认为,如果调整分水方案,不仅要考虑预留输沙用水,还要考虑1980年代末考虑的黄河口三角洲生态需水,而且使用输沙用水应达到的河床维护目标也须由当时的"允许下游淤积4亿t/a"提高到"维持下游河槽过流能力≥4000 m3/s";此外,调整分水方案还要考虑现状水库群仍难以调蓄的洪水。利用实测数据,本文分析了河口三角洲淡水湿地、近海鱼虾繁殖、黄河鱼类繁衍生息、下游嫩滩湿地和维持下游现状河槽冲淤平衡对黄河径流条件的要求,提出了在不同来沙条件和年内不同时段用水时需预留的生态流量和生态水量。基于对未来不同时期的黄河水沙情势判断,并考虑了难以调蓄的洪水后,分别在规划和调度层面提出了黄河径流利用的阈值,其中2020—2050年黄河可供水量不超过330亿m3、沙量反弹至2.5亿t/a以上后可供水量更少。在生态环境和径流调控工具的双约束下,预计未来大部分年份黄河将很难支撑人类用水的进一步增长,遇连续枯水年时情况更严重。     

以灰色关联度分析为基础的河川径流预测方法

河川径流预测对于水资源规划管理、水工程控制和调度以及防灾减灾等都具有十分重要的意义。目前,用于长期径流预测的方法大致可分为天气学方法、统计学方法和能量学方法三种。然而,由于水文现象的复杂多变,人们在现有的技术条件下尚没有能力将影响河川径流形成的各种因素一一辩识清楚,以致无论在预报的方法上还是结果上都带有一定的主观性。基于径流过程形成的复杂陛和影响因子信息收集不完善这一基本事实,将河川径流过程当成一个含有灰元素和灰信息的灰色系统,把灰色系统理论中的某些概念和方法渗透到长期     

太原市河川径流衰减分析及水资源保护对策

对太原市河川径流日渐衰减的原因进行了分析,并对今后加强水资源的保护提出了具体建议,即加强水资源保护立法、节约用水、人类活动对径流影响的保护、水体污染的控制措施及加大宣传力度。     

Elman模型在黄河上游年径流预测中的应用

Elman递归神经网络具有上下层,它将隐含层前一时刻的输出反馈到当前时刻的输入,这种反馈连接使Elman网络能够检测随时间变化的序列信息;径流是一种受时问变化影响比较大的信息。因此,采用Elman神经网络理论进行径流预测比较符合径流随时间变化的特点。利用黄河青铜峡水文站数百年的天然年径流时间序列,采用Elman递归神经网络对黄河青铜峡的天然年径流进行预测分析,结果表明,该模型应用在黄河上游的长期预测中是合理、可行的。     

黄河中下游天然年径流变化趋势预测

基于神经网络理论与传统分析方法,采用改进的BP网络算法,利用黄河陕县水文站531 a天然年径流时间序列,建立了黄河中下游年径流长期变化的BP网络预测模型,并以此模型对2001—2050年黄河中下游天然年径流变化趋势进行了预测分析,结果表明:①中下游天然年径流在未来50 a变化的大趋势是丰水时段比枯水时段略占优势,要经历2001—2020年相对丰水时段、2021—2026年相对枯水时段、2027—2037年相对丰水时段及2038—2050年相对枯水时段;②黄河中下游与上游的天然年径流变化的大趋势基本一致,但中下游出现连续枯水时段的时间较上游长。     

黄河上游天然年径流长期变化趋势预测

基于神经网络理论与传统分析方法,采用改进的BP网络算法,利用黄河青铜峡水文站278年(1723~2000年)的天然年径流时间序列,建立了黄河上游年径流长期变化的BP网络预测模型,并以此模型对2001~2050年黄河上游天然年径流变化趋势进行预测分析,结论认为:①黄河上游天然年径流在未来50 a变化的大趋势是丰水时段占优势,且黄河干流天然年径流变化要经历3个不同的时段,即2001~2013年以多年平均水平为基准上下波动的时段、2014~2037年相对丰水时段和2038~2050年相对枯水时段;②用神经网络理论建立了黄河天然年径流中长期BP网络预测模型,模型预测分析的未来几十年黄河天然年径流变化的大趋势是可信的。     

黄河花园口以上地下水利用对河川径流的影响

在调查黄河花园口以上地区不同时期地下水开发利用量的基础上,分析了地下水开发利用变化情况,对比了不同时期地下水用水耗水量和平原(盆地)区潜水蒸发量,计算了花园口以上地区地下水开发利用对河川径流的影响。结果表明:与20世纪80年代前期相比,花园口以上地区地下水开发利用量增加39.33亿m3,地下水用水耗水量增加34.91亿m3,平原区潜水蒸发量减少8.71亿m3,地下水开发利用带来河川径流量减少26.20亿m3。     

引黄用水预测模型比较研究

为实现灌区引黄用水预测,以多元回归与神经网络为基本手段,建立BP神经网络、小波神经网络、逐步回归、基于模糊贴近度的回归分析等4种引黄用水月预测模型。通过各模型预测值与实测值的比较,并以模型模拟效率系数NSC(NSC=0.75为阈值)为评价指标,分析表明:4种模型均可预测各地引黄用水变化情况,但模拟精度不同。在宁蒙地区4种模型均能满足预测精度要求;河南省除小波神经网络模型外,其他模型均能满足预测精度要求;山东省则仅有BP神经网络与逐步回归模型能满足预测精度要求。     

灰色拓扑预测方法在补远江年径流量预测上的应用

灰色系统理论是以"部分信息已知,部分信息未知"的"小样本"、"贫信息"不确定型系统为研究对象,并形成了以灰色模型为核心的模型体系。通过对澜沧江一级支流补远江出口控制站曼安水文站年平均径流量资料的分析,在考虑径流量和时间关系的基础上,建立了灰色拓扑预测GM(1,1)模型群,并将其应用于年均径流量的拟合和预测,效果良好,说明可将此方法应用于补远江年径流的预测上。     

黄河与小清河年径流量丰枯遭遇分析

为分析黄河向小清河补水的可行性,基于FGM法建立了黄河高村站与小清河黄台桥站年径流量的联合分布函数,并计算了两者年径流量丰枯遭遇的概率。结果表明:黄河与小清河年径流量丰枯异步的概率大于同步概率,且丰枯异步概率中两条河流丰枯和枯丰遭遇的概率较大,表明两条河流的丰枯互补性较好,有利于黄河向小清河补水。     

Trends of Annual Natural Runoff in the Yellow River Basin

Abstract

A series of annual natural runoff, recorded at eight hydrological stations in the Yellow River basin (YRB) and distributed at the main channel and two sub-basins (Weihe basin and Fenhe basin) are studied during the period from 1951 to 1998. The trends and the beginning points (or abrupt changes) of these series are detected with Mann-Kendall test (M-K test) and its progressive application. The results show that there are similar trends for different stations. The annual natural runoff series, except for stations of Lanzhou, Hekouzhen, and Longmen, have a downward tendency at some stations whose beginning points of the trend or abrupt changes occurred in the early or mid 1990s. However, their initial years of decrease are different. The decreasing trend of runoff has led to drying-up in lower reaches of the YRB, a water resources scarcity crisis, and a deterioration of the ecosystem. The reasons for the trends have been analyzed in this paper. The trends of precipitation in the corresponding regions are similar to those of annual natural runoff. It is an important aspect for runoff decrease. In addition, human activities have changed the hydrological cycle and lead to a reduction in runoff to a certain degree. Finally, two countermeasures for the runoff decrease are put forward. One is to develop water savings in irrigation regions, and the other is to plan South-to-North water transfer projects for the YRB. However, the conflict between supply and demand will still exist for a long time because of the water scarcity in the future.     

黄河干流主要水库对径流的影响

分析了黄河干流龙羊峡、刘家峡和三门峡3个大型水库的蓄水变化及其对径流的影响，结果表明：①3个水库的修建改变了上下游水文站点实测径流量的逐月相关系数。在水库蓄水前水库上下游两站的实测径流量相关系数都很大，但蓄水后的相关系数减小。②水库下游汛期实测径流量占全年径流量的比例减小，非汛期增加，且各水库的改变幅度不同。③水库的削峰效应与入库流量和水库运用方式有关。④大型水库的运用改变了黄河干流水体交换周期，并对干流河道水体的蒸发和渗漏产生了一定影响。     

黄河流域近500多年来径流量演变特征

长时间序列径流分析是从大尺度分析径流变化特征.黄河流域是我国水资源短缺地区,研究其径流量长时间变化对流域水资源利用具有重要意义.本文利用黄河三门峡1470～1998年时间序列,采用距平分析、滑动平均分析和Kendall趋势检验分析径流量的变化趋势和阶段变化特征,运用Hurst指数评价持续性和Pettitt法检验突变性,初步揭示529年径流量的特征和演变规律.     

黄河流域天然径流量计算解析

黄河流域天然径流量的计算是黄河流域水资源规划、调度、生产、科研的基础性工作。天然径流量主要包括实测径流量和人类活动影响的径流量两部分，其中实测径流量由水文测站进行断面控制，而人类活动河川径流影响的量需要通过还原，这部分还原水量的计算工作是天然径流量计算中最重要的部分。对黄河流域还原水量的计算，黄委目前已有一套较为成熟的方法，即通过国民经济各生产部门从黄河干支流引出的水量扣除回归河道后的水量，便可计算出还原水量，也就是通常所说的净耗水量。通过介绍还原水量计算方法，阐述了河川径流量与水资源量的区别。     

黑河流域径流变化规律及趋势预测

根据黑河1956—2012年各水文站径流量数据,应用Mann-Kendall非参数检验法对黑河流域径流变化规律进行了分析,并利用BP神经网络对未来黑河径流演变趋势进行了预测。结果表明:1黑河干流及主要支流汛期来水量占年径流量的比例较大,为63.18%~94.56%,出山口径流量未来总的趋势为增加;2Mann-Kendall趋势检验结果表明莺落峡、祁连、新地及嘉峪关站未来径流预测趋势与实测序列趋势较为一致,而札马什克站未来径流预测趋势和实测序列趋势相反,但该站M-K值的绝对值逐渐变小并趋于0,可以推测未来该站径流量趋势将由减少转为增加,这与BP神经网络预测的结果一致。