基于变分模态分解的分频径流预测模型

准确的径流预测对于流域防洪减灾、农业灌溉、水库调度等具有重要意义。针对径流序列具有较强的非线性和非平稳性特征,提出一种月径流预测混合模型VMD-(CNN-LSTM, ELMAN)。首先运用VMD将径流序列分解为多个模态分量,并计算各个模态分量的样本熵值(SE),将其划分为高频和中低频分量;然后运用CNN-LSTM模型预测高频分量,运用ELMAN模型预测中低频分量;最后将预测结果相加得到最终预测结果。将模型应用于黄河流域中下游段白马寺和黑石关水文站的月径流预测,并与CNN-LSTM、ELMAN、VMD-CNN-LSTM模型的预测结果进行对比与评价。研究结果表明：本文模型预测结果的NSE值均大于0.99,优于其他模型,表明VMD-(CNN-LSTM, ELMAN)模型具有较高的预测精度,可应用于实际研究区的径流预测。     

基于统计推断的GEV分布水文频率计算充分样本长度研究

针对水文频率计算样本长度的充分性问题,本文根据最大似然估计量的渐近正态性质,界定了充分样本长度的概念,将bootstrap与Shapiro-Wilk正态性检验相结合,确定给定水文序列不同设计频率计算所需的充分样本长度。该法不依赖于模型及经验法则,可避免主观因素的影响,能够应用于水文实际计算。为验证方法的可行性,选取广义极值（GEV）分布进行数值模拟分析,计算不同频率下设计值计算所需的充分样本长度na,在此基础上,选用相对置信区间（RCI）、平均相对误差（RMAE）为评定误差指标,应用曲线拟合法,定量分析不同参数、频率、参数估计方法与样本长度间的潜在关系。数值模拟结果表明：（1）通过正态性检验,验证了文中方法的合理性,采用误差指标曲线对推导结果na进行分析,在不同参数、频率下均表现出充分样本长度na规律性,论证了文中方法的正确性。（2）误差指标与样本长度表现为幂率函数关系,当样本长度达到一定样本量时,两种参数估计方法的RCI、RMAE拟合曲线出现交叉点,交叉点后最大似然估计法表现出良好的估计性能。（3）在10%~75%的频率范围内,样本长度30基本满足不同参数、不同参数估计方法下参数估计的充分条件,而在该频率范围外,充分样本长度远大于30,且重现期越大,所需样本长度越大。最后,将文中方法应用于国内8个典型径流、降水和洪峰序列,对实例计算结果进行方差分析（ANOVA）检验,进一步论证了方法的可行性。     

陕南秦巴山区极端降水的空间分布特征研究

极端降水是许多突发性和危害性水灾害事件的诱因.陕南秦巴山区因其复杂的地理、气候条件,对极端降水引发的各种灾害风险更为敏感.相关研究可以强化区域极端降水预报和山地灾害预测,指导适应性治理方案制定.依据研究区19个站1998年—2016年的逐日降水资料,采用阈值为95的百分位法筛选不同时段的极端降水,并运用等值线图进行极端...     

含零值水文序列频率计算方法研究

针对常规水文频率分析方法无法进行含零值水文序列频率计算的问题,研究3种含零值水文序列频率的计算方法。选用Gamma分布,推导极大似然法（ML）、最大熵原理（POME）和概率权重矩法（PWM）非零和含零值序列参数估计公式,研究非零值序列和含零值序列参数转换关系和设计值计算。应用蒙特卡洛试验,研究零值序列长度对参数估计方法不同重现期设计值的影响。以陕西省6个测站枯水期1月份月降水资料为例,研究不同参数估计方法的适用性,计算高尾部设计值的累积误差平方和,进行拟合优度评价。结果表明：最大熵原理和极大似然法对含零值降水序列均具有较好的拟合效果,研究结果可为含零值水文序列频率计算提供依据。     

DARMA模型在中国日降水量随机模拟中的适用性研究

为提高日降水量随机模拟精度,研究了DARMA模型模拟中国日降水量的普适性。采用中国大陆811个气象站点的日降水系列,建立DARMA（1,1）模型以模拟日降水事件的发生,进行自相关系数、干湿游程概率分布检验,根据Gamma函数随机生成不同湿游程序列日降水量,与DAR（1）模型对比。研究结果表明：中国超过50%的降水为2日及以上的多日降水事件,自相关系数衰减缓慢,符合DARMA模型特征;模拟产生的干湿游程概率分布精度优于DAR模型,优势随着降水量增加更显著,模拟序列统计特征值除均值外均优于DAR模型。DARMA模型适用于中国大陆地区日降水量的随机模拟,是一种可行的日降水量随机模拟模型。     

灌区通用水文数据库管理系统的研究

在较全面地分析我国灌区水文资料管理现状和基本特征的基础上，以ＩＢＭＰＣ系列机及其兼容机，２１３Ｈ汉字操作系统，汉字ＦＯＸＢＡＳＥ＾＋为开发环境，研制了适合我国灌区的水文数据库管理系统。本系统设置有汉字弹出窗口，下拉式菜单提示，下拉式菜单提示，具有使用简单，可扩充性强，移植性好等特点。     

基于多项式正态变换的年径流频率计算研究

水文设计值精度直接影响到工程规模的确定。应用多项式正态变换（PNT）法推求给定频率的设计值（分位数）,提高水文频率计算精度。采用蒙特卡洛法进行模拟试验,对比分析三阶多项式系数的矩（PM）法、L-阶线性矩（LM）法、最小二乘（LS）法和Fisher-Cornish（FC）不对称展开法的参数求解方法,并选用黄河流域五个测站天然年径流资料,开展三阶多项式正态变换法的年径流频率计算研究。结果表明：4种方法求解所得的多项式系数均能推求给定频率下的年径流设计值,且设计值序列整体与实测序列拟合效果良好,对数据的正态性转换和拟合效果排序结果为最小二乘法、L-阶线性矩法、Fisher-Cornish不对称展开法、矩法。     

Copula函数在水文多变量分析计算中的问题

基于Copula函数的水文多变量分析是统计水文学新兴的研究领域,经过20多a的研究和实践,Copula函数已被应用于洪水、暴雨、干旱和枯水概率等多变量分析计算,研究成果丰富了Copula函数理论体系,拓宽了Copula函数的应用领域。根据国内外有关研究进展,从Copula函数的主要类型、Copula函数在水文应用中面临的几个问题等方面总结了实际计算研究面临的计算问题。在此基础上,提出了基于Copula函数水文多变量分析计算研究的建议:①非平稳多变量联合概率分布与设计值计算的实用化;②提高Copula函数的参数估计精度;③提高随机变量和、差、积、商分布计算的精度。     

基于可变模糊集的区域人水和谐评价

在论述人水和谐概念的基础上,结合西安市实际情况,构建了人水和谐量化指标体系.应用可变模糊评价方法和属性识别法,进行了西安市2000-2005年人水和谐程度评价.结果表明,两种评价方法评价结果一致,西安市人水关系处于较不和谐范围,有趋近较为和谐的趋势,可变模糊评价是一种可行的人水和谐评价方法.