“洪水预报和水资源评价新方法”国际研讨会召开

2006年9月28日，国际水文科学协会PUB研究计划“洪水预报和水资源评价新方法”国际研讨会在北京召开。水利部副部长胡四一出席开幕式并讲话。本次会议研究全球水利界共同关心的资料短缺地区水文水资源预测预报、水资源评价新方法、流域一体化管理等问题，探讨未来流域水资源综合管理的新模式，这对于推动中国乃至世界防洪减灾和流域水资源管理都具有十分重大的意义。     

稀缺资料流域水文计算若干研究:以青藏高原为例

稀缺资料流域水文计算是长期困扰国际水文学界的难题之一,其根本难点在于降雨径流过程的复杂性、流域下垫面与气象要素的时空变异性以及人类对流域水循环规律认知水平的局限性。本文从稀缺资料流域的类型、缺乏降水和径流观测数据的水文计算研究等方面综述了稀缺资料流域水文计算的研究进展。以我国水文气象资料最为稀缺的青藏高原为例,结合水文综合模拟系统(Hydro-Informatic Modeling System,HIMS)在水情预报中的应用,阐述了稀缺资料流域的水文计算方法,包括卫星遥感降水产品的水文模拟能力评估、基于日平均径流数据推求瞬时洪峰流量、洪水调查数据的区域综合和水文模型参数移植等研究,展示了稀缺资料流域水文计算的相关研究进展。     

基于多模型控制技术的湟水流域水沙预报模型研究

传统的水文预报方法和水文模型往往是基于一个参数固定或慢时变得系统过程，预报结果精度差，难于作为预报方案推广。本文将多模型技术引入预报方案，利用现代水文预报方法开发了一套适合湟水流域的水沙预报模型。通过1990年～2000年，共11a资料对其进行模拟及预报，预报结果表明：此模型效果良好，可以作为预报方案推广。     

基于气象模式的汉江流域洪水预报系统

针对现行洪水预报方法的不足与汉江流域的特点,建立了汉江流域MM5气象预报模式和VIC分布式水文模型,耦合集成3种预报模式并开发了基于气象模式的汉江流域洪水预报系统。应用2005~2007年汛期日水文气象资料进行验证,结果表明所建VIC分布式水文模型具有较高的模拟与预报精度。基于气象模式的汉江流域洪水预报系统可为汉江流域的中长期水文预报和水资源综合管理提供技术支撑和决策参考。     

分布式水文模型在洪水预报中的应用研究综述

在回顾洪水预报技术的发展及分布式水文模型在洪水预报中的应用情况的基础上，针对洪水预报存在的问题，指出了其改进方向：①明确模型的物理参数；②推广模型预评估机制；③正确使用预报校正方法；④加强水文过程机理研究；⑤研究无资料、少资料地区的预报方法；⑥针对不同流域的不同特点，研制开发新模型；⑦积极探索新方法、新理论。     

沙河源水文特性分析

文章采用沙河源头控制站中汤(三)水文站及其控制流域内6个雨量站1970-2016年实测水文资料,分析了近年沙河源头地区天然降水、河道天然径流等水文特性,为进一步研究该流域水文特性变化趋势、水旱灾害预警预报等提供数据支撑。     

水库群对径流影响的估算（1979年）

建国后，全国开展了规模巨大的水利和水土保持运动，各地新出现星罗棋布的堰塘和水库群，流域内渠道纵横，灌溉着干百万亩耕地。昔日荒山秃岭，如今绿树成荫，层层梯田。流域自然面貌已发生显著变化。尤其是我国南方一些工程集中的水库群地区，变化更为突出。由此而使流域水文特性发生明显变化，水文资料产生不一致、不连续的问题。使水文计算和水文预报发生困难。为了正确估算这种影响，首先通过调查研究，弄清小型水库群的特点和运用方式，寻找建库前后的水文规律，然后针对具体情况，制订合理可行的估算方法从而解决水文计算中存在的问题。     

FCHM结构与融雪模型：森林流域水文模型研究之一

为了研究森林水文效应，根据流域产汇流规律和森林与水分之间的交互作用，以系统分析理论为基础，研制了一个仅需“简单”输入的概念性的森林流域水文模型。高山深谷融雪模型是流域水文模型中的一个子模型，它是根据高山深谷地带积雪水当量和热力条件的垂直地带分布特性设计而成。本流域模型在１０余个森林流域的水文模拟实验表明，模型是有效的，能够解决森林水文效应研究中的有关课题；并且，在洪水预报、水利水电工程、山地灾害研究与预测等领域，也有广泛的应用前景。     

西苕溪水文特征简析

介绍了西苕溪的自然地理，流域概况，分析了该流域的降水，蒸发，径流，泥沙，暴雨洪水，水质等水文特征，对西苕溪防汛防旱，水文预报，流域治理和水资源保护进行了分析。     

LL-Ⅲ模型在美国Baron Fork流域的应用

有物理基础的流域分布式水文模型对流域产汇流以及对洪水过程的模拟与预报一直是水文研究的重点.分析了美国Baron Fork流域的降雨产汇流特性,应用基于DEM的LL-Ⅲ水文模型对Baron Fork流域进行产汇流模拟及洪水预报,结果表明,从模型模拟精度来看,该水文模型在Baron Fork流域洪水预报、流量模拟应用中取得了较好的效果,可以在水文、地质、地貌、气候等方面与该地区类似的流域推广.     

山丘区小流域SCS-Nash产汇流模型应用

气候变化和人类活动影响使得部分地区水文系列资料的一致性受到影响,从而使得这些地区逐渐变成缺资料地区或无资料地区,无资料地区水文预测(PUB)问题一直是国际水文的研究热点,而山丘区的无资料小流域PUB更是其中的难点之一。分别选取了资料条件相对丰富的江苏省北部的黑林、南部的横山水库、中田舍等3个代表性的山丘区小流域,通过考虑前期30d降雨量、增加经流曲线数(curve number,CN)分级和对SCS模型的常数项进行修正,得到适用于江苏省山丘区小流域的SCS产流模型;并将其与基于地形地貌参数的Nash汇流模型结合,构建了山丘区小流域的SCS-Nash水文模型,并选取江苏中部的中田舍小流域进行验证。结果表明:构建的SCS-Nash模型具有较好的适用性,可为研究区域小流域的PUB问题提供参考。     

基于串口通信实现内外网水情数据的自动传输

水文部门及时向各级防汛部门和社会发布水情信息,为政府对水资源的社会管理和公共服务职能提供全面优质的服务。由于安全需要,水情信息多放在水文内网中,水文内网与因特网常采用物理隔离,水情信息无法及时利用因特网向各级防汛部门和社会发布。笔者介绍了一种基于串口通信、不使用任何网络协议、比网闸隔离更彻底的内外网数据传输方式,实时将水文内网中的水情数据更新到外网的数据库中,为水情信息的发布提供自动、及时、准确的数据支撑,向社会提供可靠的水文服务。     

西大洋水库降雨径流系列可靠性与一致性分析

以河北省西大洋水库的降雨径流系列为基础,通过降雨径流相关图的绘制对水文序列资料进行可靠性分析,利用降雨径流双累积曲线和年径流系数的变化过程线确定水文分界点,对西大洋水库的1980~2008年入库径流水文系列一致性进行研究。结果表明,西大洋水库1980~2008年的入库径流资料不具有可靠性和一致性,1996年前后降雨径流机制发生了变化,并对其天然径流资料进行了修正。     

A Distributed Hydrological Model Driven by Multi-Source Spatial Data and Its Application in the Ili River Basin of Central Asia

Hydrological simulation in ungauged regions is a popular topic in water resource and environmental research, and is also an important part of the international research initiative Predictions in Ungauged Basins (PUB). In this study, a multi-spatial data-based DTVGM (MS-DTVGM), combining multi-source spatial data (MS-spatial data) with the Distributed Time-Variant Gain Model (DTVGM), was built in order to reduce dependence on conventional observation, and was applied to the Ili River basin where traditional data sets are scarce. Because it utilizes MS-spatial data to measure precipitation, potential evapotranspiration, air temperature, vegetation parameters, and soil parameters, the model is driven purely by data from common platforms, thus overcoming the disadvantage of the large amounts of data typically required for distributed hydrological models. The inputs and simulation results were calibrated and validated using station or field observations. The results indicate that: 1) the MS-DTVGM is feasible in the Ili River basin; all model inputs can be acquired from multi-source spatial data and the key parameters are accurate; 2) the MS-DTVGM has good performance on a monthly time scale, and its simulation results can be used for a longer time-scale water resource analysis; and (3) daily runoff generation correlated strongly with snowmelt, the R² is about 0.69 indicating that the latter is an important contributor to water resources and suggesting that a snowmelt module is indispensable this area. The potential of distributed models for hydrological simulation in data-scarce regions using MS-spatial data was clearly demonstrated.     

黄河水量统一调度与调水调沙对河口的生态水文影响

从具有生态学意义的流量、频率、出现时间、持续时间和变化率等5种水文要素出发，采用水文变化指标体系定量评估了黄河水量统一调度与调水调沙对河口段生态水文情势的影响，讨论了河口环境水流需求以及调水调沙后水文情势对环境水流的满足程度。研究结果表明，与水量统一调度前相比，水量统一调度与调水调沙后利津断面水文情势有所改善，年极小值流量明显增加，但是水文过程变化率降低，洪水漫滩过程消失，水文过程趋于平缓。目前河口段水文情势能够满足枯水期适宜生态流量需求，汛前4—5月关键期无法满足适宜生态流量与流量脉冲过程，汛期除缺乏洪水脉冲过程外，基本能够满足高流量输沙需求。     

流量资料整编成果合理性检查实例分析

水文资料整编是一项基础性专业技术工作,整编成果应用范围广泛,使用价值巨大。对水文资料整编成果进行合理性检查分析是保证资料成果质量的重要手段。根据实例数据和日常工作经验,结合《水文资料整编规范》对实例资料整编成果进行了合理性检查分析,对整编成果质量作出了评价,针对实例流域流量资料合理性检查工作提出了建议。     

水文指数法确定河流生态需水

河流水文情势是河流生态系统的自然动力学特征，而径流情势是水文情势的重要特征。根据生物种群和环境因子之间的关系，从反映河流水文情势的径流情势中筛选水文指数，构建河流生态需水的计算方法。从径流情势中提取流量、频率、历时、发生时间、变化率5个水文指数确定河流生态需水。采用水文指数法实际计算了广东省河流的生态需水，并和Tennant法进行比较分析，结果表明，采用水文指数法计算河流生态需水是可行的。     

清江来水对葛洲坝水电站调度策略影响研究

葛洲坝水电站调度难点主要在于下游水位变化的不确定性,下游水位极易受到清江来水的顶托影响。为探索清江来水的顶托作用对葛洲坝水电站调度策略的影响,利用实测水文数据统计分析清江来水对宜昌水文站的顶托影响量,并据此分析水电站的损失出力。结果表明：清江来水对宜昌站的顶托作用随着清江来水的增大而增大、随着宜昌站流量的增大而减小,电站损失出力随着清江来水的增大而增大、随着出库流量的增大而先增大后减小,当出库流量为满发流量时达到最大损失出力值。研究成果可为葛洲坝电站调度策略提供参考,实际调度还需要结合三峡水库联合调度,优化水位控制,综合制定调度决策。     

Modeling and Combined Application of Orthogonal Chaotic NSGA-II and Improved TOPSIS to Optimize a Conceptual Hydrological Model

Conceptual rainfall-runoff modelling is a widely-used approach for rainfall-runoff simulation in streamflow forecasting. The objective of this paper is to introduce an improved non-dominated sorting genetic algorithm-II (NSGA-II) for multi-objective automatic calibration of a hydrologic model. The orthogonal design based initialization technique is exploited to produce a more uniformly-distributed initial population. At the same time, a chaotic crossover operator as well as a chaotic mutation operator are presented to avoid trapping into local minima and to obtain high quality solutions. Finally, a multi-criteria decision-making (MCDM) approach combing Shannon entropy weighting method and an improved technique for order preference by similarity to ideal solution (ITOPSIS) based on projection is introduced to prioritize the Pareto optimal solutions and select the comprehensive optimal solution as a follow-up step. Hydrological data from two river basins named the Leaf and Muma River basins are exploited to test the ability of the orthogonal chaotic NSGA-II (OCNSGA-II) for solving the multi-objective HYMOD (MO-HYMOD) problem. The results demonstrate that the OCNSGA-II can obtain better-distributed Pareto optimal front and thus can be exploited as an effective alternative approach for the multi-objective automatic calibration of hydrologic model.