遥测雨量站网的布设与合理性论证

遥测雨量站网的布设是水情自动测报系统建设中一项重要的工作，应使拟定的遥测站网密度恰当，分布合理。根据遥测雨量站布设原则，分析有资料和无资料流域2种情况下雨量站的布设。并根据实际经验，结合实例，分别以面雨量和以流量精度作为目标函数，对水情自动测报系统遥测雨量站网的布设及合理性进行分析论证。在实际应用中，应根据工程特点，结合流域雨洪特点、现有站网和预报模型综合确定雨量布设站网。     

珊溪水利枢纽水情自动化遥测站网布设

珊溪水库是飞云江水利梯级开发工程的龙头,水库的总库容18.24亿m\+3,装机容量200 MW,年发电量3.55亿kW*h,是以灌溉和城市供水为主,兼有发电和防洪等综合效益的水利工程,水情遥测站网布设的合理性是水情自动测报系统建设中一个重要组成部分.采用多种方法,分析论证了珊溪水利枢纽工程自动化遥测站网布设的合理性,经过计算分析论证,确定本"系统"共设置遥测雨量站9个、遥测水位雨量站7个,遥测水位站6个.     

新丰江流域雨量站网分析论证

选取新丰江流域典型降雨过程,采用相关分析、雨量等值线分析、抽站分析和站网与预报模型匹配分析等方法对其雨量站网布设的合理性进行分析论证,提出了现有站网的调整意见.在站网与预报模型的匹配分析中,通过对雨量站网调整前后预报拟合结果的对比分析,表明雨量站网的调整对控制流域的暴雨分布、提高洪水预报精度有很大的帮助.     

嫩江流域遥测采集系统布设的论证研究

为了及时准确掌握嫩江流域主要水情信息,遵循科学合理、经济可行的原则对遥测站网布设进行论证。主要采用以时段面雨量精度为目标函数的方法进行论证,考虑到系统遥测主要是增加站网布设,选用等值线法来进行面雨量的分析论证。在满足本流域洪水特性的条件下,通过布设合理的遥测站数能够获取较多的信息,以取得较好洪水的预报精度。论证结果表明,系统能够控制嫩江干流、右侧支流的主要来水量,并能及时了解干流各控制断面的水情信息,可对防洪控制断面洪水预报进行实时校正,为流域防洪和水资源利用提供科学依据。     

北京市城区雨量站网最优布设模式研究

雨量监测的准确性对城市防洪减灾和保障城市运行产生重大影响,雨量站网布设模式直接影响区域雨量监测的准确性.选取北京市中心城区为研究对象,采用数理统计相结合的方法,在现有雨量站网布设的基础上,设置11个雨量站密度梯度(T1～T11),对北京市中心城区雨量站网布设合理性进行评价,提出最优雨量站布设方式.通过2年21场降雨实测数据分析结果表明,T10雨量站网布设密度实测面雨量值与目标值相差0～3.3％;最大雨量控制率和最大雨强控制率达100％;均方根误差(RMSE)、相对误差(Rd)、绝对误差(MRE)分别为0.3、0.007 7和0.22,NSE系数为0.999 9接近于1.综合考虑面雨量值、最大雨量及最大雨强等3个参数,同时考虑雨量站的后期维护管理.认为T10(8 km2/站)梯度雨量站数量和布设较为合理,8 km2/单站雨量站的布设模式为城区雨量监测最优站网布设模式.本研究旨在解决如何科学、经济、合理布设雨量站网这一基本问题.     

富春江水库区间洪水模拟站网优化研究

建于20多年前的富春江水库流域水文站网,暴露出了一些问题。为了提高洪水预报模型的精度,降低坝址区间洪水突发性的威胁,必须对站网进行优化。以富春江水库流域为例,主要考虑兰溪到富春江大坝区间区域,采用变动雨量站权系数的方法,设定不同的雨量站布设方案,代入新安江模型进行计算,采用线性化参数率定方法进行参数率定,以平均洪量误差最小和洪水场次合格率最高为目标函数,进行站网优化。结果表明,为了提高洪水预报精度,对于降雨空间变化方差大的洪水,应尽量多设站点。综合考虑富春江水库流域的实际情况,选择了区间布设15个雨量站的方案。     

新丰江水库水情自动测报系统雨量遥测站网论证

由于1990建立的新丰江水库水情自动测报系统遥测站网已经暴露出一些不足,需要重新布设站网.简单介绍了原水情自动测抱系统站往的布设, 并从新丰江流域的降水分布、地形,交通、通讯等特点,以及测站泰森多边形权重、相关分析、抽站分析等多方面进行了详细论证,确定新丰江水库水情自动测报系统雨量遥测站的数量及方位,对新丰江水利枢纽工程的安全运行,确保防洪渡汛具有重要意义.     

水文站网规划与建设存在问题及对策初探

一、水文站网及站网规划1.水文站网水文站网是指在流域或者区域内,由适当数量的各类水文测站构成的水文监测资料收集系统。按观测项目,可分为流量站网、水位站网、泥沙站网、雨量站网、蒸发站网、水质站     

河口镇—龙门未控区间报汛雨量站网调整分析

根据黄河河口镇—龙门未控区间报汛雨量站网的实际情况,综合考虑洪水预报、防洪调度等工作对报汛雨量站网的需求,采用未控区间加水分析、雨量等值线分析、相关分析、经验公式法等方法,对现有报汛雨量站网的密度和满足程度进行了客观评价,对当前报汛雨量站网布设的合理性进行了分析论证。结果表明:在原有报汛雨量站点不变的基础上,府谷—吴堡未控区间增设19个报汛雨量站点、吴堡—龙门未控区间增设12个报汛雨量站点,增设的站点均布设在交通和生活条件相对较好的村庄,这样调整后的报汛雨量站网可进一步控制暴雨时空分布,提高洪水预报精度。     

遂川江流域雨量站网密度分析研究

确定雨量站网密度是水文规划的重要问题之一,也对开展水资源评价和水文预报至关重要。本文采用抽站法、江西雨量站网密度公式,对遂川江夏溪站流域的雨量站网密度进行研究,揭示了影响面雨量计算精度的主要因素,确定了给定精度要求下区域的合理雨量站布站的密度,为江西省遂川江流域及其他类似地区的雨量站网布设提供参考。     

卫星与地面观测融合降雨产品精度与径流模拟评估

虽然近年来卫星反演降雨产品逐渐成熟,但精度仍较差,不能满足现代水文气象业务和科研的需求,因此需要地面观测资料对其进行订正。文中采用的卫星与地面站融合数据是基于中国3万多个自动站降雨观测数据和CMORPH卫星反演降雨资料,采用PDF(probability density function)和OI(optimal interpolation)两步融合方法生成的中国区域高时空分辨率(0.1°/1h)的降雨量融合产品。通过在汉江丹江口水库以上流域建立分布式水文模型,对2008～2012年的融合降雨数据进行水文模拟适用性分析。结果表明:在日尺度上,CMORPH卫星降雨与地面站点融合数据具有较好的相关性,但存在一定的系统偏差;该降雨产品能较好地捕捉到强度小于25 mm的中小降雨,其模拟的径流与流域下部高峰流量的观测结果有较好的一致性,但总水量比实测值低15.7%,NSE达0.723。研究成果为基于高时空分辨率的卫星雨量计融合降雨产品在分布式水文模型的水文适用性提供了新的见解和经验,并为该数据在流域洪水模拟的水文预报应用提供参考与借鉴。     

丰满水库运行对局地气候的影响回顾

以我国最早建成的位于松花江上游大型水电站丰满水电站为例,统计了水库周边代表性气象站1961—2009年间的温度、降水量和相对湿度等数据,分析了建库后近50年来气候要素变化趋势和特征,并与建库前8年历史文献记录进行对比,以期揭示大型水库建设对局地气候变化的影响。结果表明:丰满水库年均和季均气温呈持续上升趋势,与吉林气象站年平均气温的差值也呈明显上升趋势,冬季的平均温度升高显著;丰满水库库区内年均降水量略有减少,近库区和远库区的年降水量比值呈明显上升趋势;丰满水库运行可能对局地气候中年均最低气温产生影响,并在一定程度上促进近库区降水量增加;年均相对湿度略有减小,总体呈暖干趋势;总云量变化不明显,且水库运行对雾凇景观的影响也不明显。     

基于泉群流量与降水量相关性的明水泉域岩溶水强径流带识别

运用皮尔逊相关系数法分析了明水泉域各水文站月尺度最佳降水滞时,依据最佳降水滞时在旬尺度和日尺度条件下分别计算了2006—2013年泉群流量与各水文站降水量的皮尔逊相关系数,得出与泉群流量关系相对密切的水文站点,从而识别出明水泉域强径流带。结果表明:各水文站最佳降水滞时均为5个月;明水站、闫家域站和旭升站降水量变化与泉群流量过程有较大的一致性,对泉群流量的影响相对较大,3站所在位置可能存在明水泉域岩溶水强径流带。     

丰满水电站坝下河段生态水文特性分析

根据研究区域特点以及鱼类主要产卵场分布情况,选取丰满、吉林和松花江三个水文站作为代表来分析丰满大坝下游河道的生态水文特性。分析IHA的5大类32个生态水文指标在研究区域时空变化特性,结果显示大多数指标具有沿程增加的趋势和基本相同的逐年变化趋势。进一步分析产卵期影响产漂流性卵鱼类繁殖的涨水指标(有效涨水过程数、总有效涨水持续时间、断面初始流量、流量的日增长率、前后两个洪峰过程的间隔时间),结果表明:(1)通过丰满与永庆水库联合生态调度,可改善下游产卵场江段的水文条件;(2)丰满、吉林和松花江站的断面初始流量和流量的日增长率指标差别不大,逐年变化趋势一致;(3)比较有效涨水过程数和总有效涨水持续时间指标发现,松花江站明显比其他两站大,比较前后两个洪峰过程的间隔时间指标发现,松花江站变化更加稳定。研究结果为大坝河段的生态研究提供参考。     

雨量输入对分布式流溪河模型中小流域预报精度的影响

中小流域由于资料欠缺、洪水汇流时间短、水量集中等特点,导致其洪水预报难度大,预报精度低。针对我国中小流域的洪水预报精度有待进一步提高的问题,为了让分布式水文模型在全国广泛投入实际应用,选取四川省达州市清溪河流域作为了研究对象。采用流溪河分布式水文模型,从降水量入手,讨论雨量数据对模型结果的影响,探讨满足预报精度所需的雨量站布设密度条件,并将得到的洪水模拟结果与传统预报模式下的洪水模拟结果进行对比分析。结果表明: 12 场洪水中,确定性系数在 80%以上的洪水有 10 场,占比 83. 33%,其中 11 场洪水的洪峰误差小于 20%,合格率为91. 67%,峰现误差合格率达到 100%。因此,流溪河分布式水文模型对于中小流域的洪水预报具有较强的适用性,模拟结果较好。中小流域不同雨量站的降水差异明显,降水总量和雨型的差异对模型输出结果影响较大,当前提高预报精度的重要措施是提高基础数据的质量。清溪河流域雨量站布设密度达到 86 km2 /站时已基本满足该流域流溪河模型预报的要求。现阶段我国许多地区雨量站布设密度已达到较高水平,采用流溪河模型等分布式水文模型进行中小流域洪水预报变为可能。     

多维线性插值方法的构建及应用

根据全国2010年607个气象站点的日降水量资料以及各站点平面分布与高程信息,构建了多维线性空间插值方法。在不同插值控制站点数目(n=4,8,12)情景下,分析了多维线性空间插值方法与反距离权重插值、样条插值和克里格插值法(球面模型和高斯模型)在我国年降水量空间插值中的应用情况。对比发现,不同的控制站点情境下,各种插值方法的插值结果差异显著,但随着控制站点数目的增加,各插值结果的差异性减小;多维线性插值方法在多种情景下都表现出较好的插值精度。     

锥体梯度法在雨量站网布设中的应用

锥体梯度法是雨量站网布设的一个重要方法，通过具体实例详细介绍了锥体梯度法的计算方法及其应用。该方法计算简单、使用资料少，可以广泛用于雨量站网稀少地区的雨量站布设及其规划。     

基于地统计学的柬埔寨年降水量数据空间插值

为了更好地分析区域水资源量、水文平衡及灌溉需水量,需要对降水的时空分布进行定量分析。由于气象站点布设的局限性,针对资料短缺地区的空间插值就显得尤为重要。以柬埔寨的20个气象站降水数据为插值实验样本,研究基于Arc GIS的空间插值和分析功能,探讨普通克里金、简单克里金、析取克里金及经验贝叶斯克里金法等4种地统计学插值法的优劣及其适用性。通过插值误差分析来检验插值精度,并模拟年降水量的空间分布图来进行比较分析,结果表明经验贝叶斯克里金插值法最优。研究结果可为资料短缺地区降水量空间插值提供参考。     

基于人工神经网络的洪水水位预报模型

本文利用人工神经网络技术，以确定性系数为目标函数，建立以上游和本站水位资料预报本站未来若干时段洪水水位的预报模型，以探讨神经网络技术在水文预报中的应用。研究成果为提高网络训练速度和预报可能产生的超历史洪水情况，给出了输入/输出层的数据规范化的处理方法。选择珠江三角洲河网地区水位站资料，对预报模型进行检验，结果表明在合理选择输入层单元数据和预见期的条件下，可以取得很好的预报成果。