丹江口水库径流预测方法与趋势分析

针对径流量时间序列非线性、非平稳性的特点,基于丹江口水库1933~2001年的入库水量资料,采用紧致型小波神经网络预测水文序列,将小波基与输入向量的内积进行加权计算和反复训练,发挥小波变换良好的时频局域化性质及神经网络的自学习功能,再通过1961~2001年降水量和入库水量的对比,分析了降水和径流的变化过程。结果表明,径流量有减少的趋势。     

基于主成分分析的丹江口水库支流水质评价

为综合反映丹江口水库入库支流的水质状况、识别主要污染因子、对比各支流的污染程度,基于2013年16条重点入库支流11项主要污染指标的年均值,借助于SPSS软件,采用主成分分析法对其入库支流水质进行评价和分析。结果表明,丹江口水库的主要污染因子为耗氧污染物和重金属,且前者占主导地位,16条重点入库支流中污染相对严重的依次为神定河、泗河、犟河、剑河和老灌河,污染相对较轻的支流依次为堵河、将军河、淘沟河、汉江、滔河。     

大朝山电站入库径流变化及预测研究

采用希尔伯特-黄变换和Mann-Kendall非参数检验法对对澜沦江流域大朝山电站1961～2008年入库径流周期及趋势变化规律进行研究,根据分析结果建立BP神经网络-希尔伯特-黄变换耦合模型预测了未来5 a大朝山电站入库径流.结果表明,大朝山电站入库流量序列主要存在3、7、16 a近似周期成分,1961～2000年入库流量呈减少趋势,在进入21世纪后径流有所增加,未来径流量将继续保持递减趋势,2014年将达到最小值,之后径流有所回升.     

不同数据驱动模式下三峡长期径流预测比较研究

采用周期均值叠加和小波分析长期预测径流方法,并选择横向与纵向数据驱动模式,对比分析了三峡入库径流长期预测效果.结果表明,周期均值叠加法优于小波分析方法、枯水季节纵向数据驱动模式优于横向、汛期横向优于纵向,采用两种数据驱动模式的组合预测年径流的精度更高.     

王快水库与西大洋水库连通条件下入库径流演变及影响因素分析

研究王快水库与西大洋水库两库连通状态下的入库径流变化规律与丰枯遭遇,对于保障雄安新区用水安全有重要意义。基于1971~2015年共45年的径流和降水的月数据系列,利用滑动平均法、有序聚类法、不均匀系数、集中度、集中期和频率分析法等,研究了王快与西大洋水库入库径流的年际年内变化,并分析了两库的丰枯遭遇状况。结果表明,王快水库与西大洋水库年际入库径流总体呈减少趋势,随时间变化表现出丰枯交替现象,45年间均出现两次突变,突变时间为1979、1996年;入库径流年内分配不均匀性、集中程度均呈下降趋势,随着时间推移入库径流年内分配趋于均匀,两库入库径流的变化规律在年际、年内一致。不论是全年还是年内各月,王快水库与西大洋水库丰枯同步频率大于丰枯异步频率,丰枯同步性高,丰枯补偿特征不明显。入库径流的变化受降水及人类活动的综合作用影响。研究成果可为径流调控提供参考。     

宜昌站百年径流极值演化特性分析

以宜昌站1882~2002年日流量资料为例,分析了非汛期和汛期的径流极值与极端事件的演变趋势与演变规律.结果表明,非汛期与汛期的径流极值演变呈减小趋势,突变点后的平均径流极值较突变点前减小,径流极端事件的发生主要集中于2~3月、7~8月两个时段,且强度于1970年后趋于增大.可为长江流域的防洪与兴利部门的预报与调度工作提供参考.     

汉江上游石泉和安康水文站径流规律分析

从周期性、趋势性及持续性揭示了汉江上游石泉和安康水文站的径流规律.采用谱分析法对径流序列进行周期性分析得出了周期变化规律,应用Kendall秩次相关检验分析径流序列的演变趋势性获取了两站径流序列递减趋势,用R/S分析法计算了H指数两站径流序列均具持续性状态.分析结果将为汉江上游水资源开发利用提供科学依据.     

丹江口水库对下游汉江径流情势的影响分析

为分析丹江口水库工程对下游河流径流情势的影响,以汉江皇庄站为研究站点,采用IHA法计算分析了丹江口水库修建前后水文特征值的变化。结果表明,丹江口水库的修建对汉江径流情势有明显的改变,除极值出现时间变化幅度较小外,其他各组水文特征值变化显著。该研究为评价人类活动对河流生态系统的影响提供了依据。     

单要素径流分级预报不确定性推理模型

针对传统径流模糊推理中模糊子集隶属函数描述模糊概念的静态问题,提出了基于云理论的单要素径流分级预报不确定性推理模型,并分别对北方三座水库的入库年径流进行推理预报.与传统模糊推理模型的对比结果表明,该方法径流定性预报合格率高,初步验证了单要素径流预报不确定性推理模型的科学性及有效性.     

改进的加拿大水质指数方程在丹江口水库水质评价中的应用

为研究加拿大水质指数(CWQI)方程在我国水源地水质评价中的适用性,选取丹江口水库库区及入库支流19个站点的水质监测数据为评价对象,采用改进前后的加拿大水质指数方程和我国水质指数法对监测数据进行对比了分析。结果表明,丹江口水库库区水质状况较好,能满足饮用水水源地安全的要求;少数入库支流水质状况较差,主要污染指标集中在粪大肠菌群、总氮、氨氮、总磷、溶解氧等;改进的加拿大水质指数方程较原方法能更加全面地反映样本的水质状况,与我国水质指数法得到的评价结果更加吻合,适用性较好。     

1958～2017年右江出口径流量演变特征分析

为了分析右江1958~2017年出口径流量演变特征，选用线性趋势法、累积平距法、Morlet小波分析法、Mann-Kendall突变检验法等多种方法，从全年、汛期、枯水期三种情况分析了右江出口径流量的变化趋势性、周期性、突变性等特点，并探讨了不同情况演变特征差异的原因、水利枢纽建设的影响、近期变化的趋势。结果表明，年均径流量和汛期平均径流量序列整体呈下降趋势，枯水期平均流量序列整体呈上升趋势；年均径流量和汛期平均径流量序列第一主周期均为37年，枯水期平均径流量序列第一主周期为10年；由于金鸡滩水利枢纽施工建设，年均径流量序列在2004~2007年持续突变，汛期平均径流量序列在2007年发生突变，枯水期平均径流量未发生突变；三种情况演变特征存在差异性主要原因是人类对径流量的利用主要在枯水期；近期年均径流量将继续处于偏多状态，汛期平均径流量将由偏少状态转为偏多状态，枯水期平均径流量将持续保持偏少状态。     

不同水文干旱指数在天山西部山区的适用性分析

为了更好地指导天山西部山区干旱早期预警及防灾减灾工作,基于区域水文干旱指数、标准化径流指数、径流距平指数和径流Z指数,从与历史干旱事件的相符性和典型干旱事件的甄别能力等方面评估了1960～2014年天山西部山区喀什河流域的干旱特征。结果表明,区域水文干旱指数监测干旱效果最为准确,能够全面识别和反映研究区的干旱特征,主要原因是该指数充分考虑了对干旱发生起决定作用的降水、径流要素。总体上,研究区干旱呈减弱趋势,尤其在1980s以后干旱缓解更为明显。     

洪汝河流域气候和径流响应及贡献率定量分析

洪汝河流域因气候、地形和人类活动的综合影响,旱涝灾害时有发生,因此研究其径流与气象因素的响应关系对灾害防治具有重要意义。基于流域出口站班台站1960~2016年的径流和气象资料,利用小波分析法揭示径流演变周期,综合运用有序聚类等方法诊断突变点。在偏相关分析基础上引入复相关计算定性分析径流和气象因子相关性,最后应用累积量斜率变化率和小波多元回归方程定量计算并对比气象因子对径流变化的贡献率。结果表明,洪汝河年径流存在4个较明显演变周期,检验出突变年份为2008年;气候对径流影响大小依次为降雨、蒸发、均温;气象和人为活动对径流变化的贡献率相近,且与小波系数回归方程算出的降雨、蒸发贡献比相似,均为1.7左右。     

未来气候变化对赣江上游区极端径流影响预估

受气候变化影响,近年来赣江上游区洪旱灾害频发,但缺少综合评估未来气候变化情景下赣江上游区极端径流演变特性。采用IPSL-CM5A-MR气候模式模拟的RCP 2.6、RCP 4.5、RCP 8.5排放情景下的气候数据经统计降尺度,驱动栅格型新安江水文模型,预估未来气候变化情景下赣江上游区极端径流的演变趋势。结果表明,栅格型新安江水文模型能合理地模拟赣江上游峡山站的历史日流量过程和极端径流;3种排放情景下极端高流量较基准年呈显著的增大趋势,RCP 2.6情景最为明显;3种排放情景下极端低流量较基准年明显减小,RCP 4.5情景极端低流量减幅最大。结果可为适应气候变化的水资源管理提供依据。     

安哥拉宽扎河径流演变特性分析

为合理开发、高效利用安哥拉宽扎河水力资源,需深入分析其河川径流的演变特性。基于堪班贝站天然径流资料,采用Mann-Kendall秩次相关检验法、滑动t检验法等统计学方法,分析了径流的变化趋势和突变特性。结果表明,年径流量和汛期径流量均有减少趋势,但变化趋势不显著;非汛期径流量有显著的减少趋势,若未来维持该趋势,将加剧径流的年内丰枯差异,对水资源综合利用产生不利影响;年径流量和汛期径流量在1970、2001年发生突变,非汛期径流量在1971、2004年发生突变,突变点前后序列的变化趋势均发生改变。     

河湖水系连通功能及适应性分析

基于我国当前的基本国情和水利发展趋势,探讨了河湖水系连通的功能类型,将河湖水系连通的资源调配、水质改善、水旱灾害防御三大功能细化到二级功能,提出河湖水系连通功能体系。以大伙房水库输水工程为例,分析了河湖水系连通的适应性条件,研究结果可为河湖水系连通研究的深入开展提供参考。     

塔里木河流域气候变化与径流变化特征分析

采用趋势分析、小波分析等方法分析了1951～2010年塔河流域8个气象站点气象资料及13个水文站1956～2009年的径流量及降雨资料,揭示了不同时间尺度下塔河流域降雨及径流量序列变化周期,阐述了气候变化与径流变化特征之间的关系.结果表明,塔河流域的径流量处于相对平衡状态、降雨与径流主周期相同,气候变化仍是影响径流量变...     

莆田市1956~2012年降水量及径流变化分析

基于莆田市1956~2012年降水及径流资料,采用ARCGIS空间分析、线性倾向估计、滑动平均、累计距平、Mann-Kendall突变检验法及小波分析,对莆田市降水及径流变化特征进行了全面分析。结果表明,该地区降水空间分布不均,整体呈西北山区向东南沿海递减,年降水量整体呈增长趋势,但变化不显著,气候倾向率为13.5mm/10a,降水突变点为1961、1996年,存在25、20、8年周期变化;径流深地带分布趋势与降水量分布相似,多年平均径流深呈上升趋势,但不显著,变化倾向率为17.3mm/10a,突变点为1989年,存在20、25、12年周期性变化。     

近50年嘉陵江水沙通量演变特征分析

根据1965～2016年嘉陵江北碚水文站实测径流泥沙资料,研究了嘉陵江水沙通量演变规律。结果表明,嘉陵江年径流量有减少趋势,但不显著,而年输沙量下降趋势显著,且通过95%置信度检验;嘉陵江径流量和输沙量分别存在32、28年的周期性变化规律;水库拦沙等人类活动为嘉陵江年输沙量显著减少的主要原因。     

潼关水文站1919~2015年水沙演化特征研究

分析潼关水文站的水沙演化特征对分析黄河水沙变化有重要意义，采用三门峡水库入库潼关水文站1919~2015年共97年水沙数据，借助Manna-Kendall趋势检验法、R/S分析法、经验模态分解法及Pearson相关分析法，探讨该水文站在较长时间尺度下的水沙关系演化特征。结果表明，潼关水文站径流量与输沙量具有显著下降趋势，且在未来一段时间内这种变化趋势将持续；在不同时间尺度上径流量与输沙量主要具有明显的年际及年代际周期性变化，IMF1分量对径流、泥沙序列有重要影响。研究成果可为黄河水沙变化分析提供参考。