气候变化下兰江流域未来径流的变化规律

为了研究气候变化对径流变化的影响,选择了浙江省钱塘江流域支流兰江作为研究区域,以1971—2000年为基准期,以2071—2100年为预测期,结合统计降尺度方法的LARS-WG天气发生器和CMIP5模型,利用分布式水文模型SWAT,计算和分析了兰江流域未来径流可能变化的情况。研究结果表明,在气候变化影响下,兰江流域未来的径流总量增加的概率较大,同时夏季发生洪水的频率也将有所增加。     

日径流和水位的多重分形特征

应用二次维矩方法来估计多重分形的参数,进而建立了多重分形模型,研究了日径流和日水位在不同时间尺度上的变化规律。结果表明:利用多重分形模型和二次维矩方法可以很好地描述日径流和水位的物理特性,并可以合理地估计模型参数,建立序列变化和每个时间尺度内径流与水位的自相似关系。     

杭州城市引配水系统综合效益评价

以杭州市运河引配水系统为例,围绕引配水工程对自然、社会和经济子系统的影响,分别从其合理性、利润和效益三方面建立了包含3个目标、8个指标和17个因子的城市引配水系统综合效益水平评价指标体系.通过改进信息熵的专家自身权重算法,运用欧式贴近度的模糊综合评价方法,对2003-2008年杭州市运河引配水综合效益水平及变化趋势进行定量评价.结果显示,以改善水质为主要目的的杭州市运河引配水系统自引配水以来,综合效益水平逐年提高,且增长速率逐年增大,其中环境效益最为明显,保持在稳定水平;经济和社会受益较小,但逐年提高.改进的专家自身权重算法有效避免了专家多次打分形成的主观误差,评价更客观、合理.     

基于DRAM的水质模拟不确定性分析和风险决策

将点源作为未知参数,结合一种新的马尔科夫链蒙特卡罗(MCMC)算法——延迟拒绝适应性Metropolis算法(DRAM),对钱塘江支流东阳江许村至义东桥河段的化学需氧量、氨氮、饱和溶解氧等3种指标的水质模型进行了贝叶斯参数估计.DRAM算法兼有延迟拒绝算法和适应性Metropolis算法的优点,且稳定收敛速度更快.基于抽样得到的马尔科夫链,对参数和模型误差项的后验分布进行了量化,并实现了点源的不确定性反演.用这个不确定性模型对污染物质量浓度的后验分布进行模拟,表现了良好的拟合效果.基于马尔科夫链,可对各类情景(如不同的水温、流量或点源排放情况)下的污染物超标风险进行直观的分析和预测,也易于实现敏感性分析.研究结果能帮助管理者制定不同水期的减排和调水风险决策,为钱塘江流域的水污染风险管理提供支持.     

水工CAD专用图形库的研制与开发

基于ＡｕｔｏＣＡＤ Ｒ１４软件平台，应用ＯｂｊｅｃｔＡＲＸ与Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋５．０语言，研制和开发了一个水工ＣＡＤ专用图形库。该系统包括绘图环境设置、水工图形库制作，坝体绘制、水工专用标注，水工专用填充，水工专用线型，可视化编辑等等。并能进行进一步的开发和扩展。     

在水文极限事件分析中的应用

为改善水文极限频率分析中出现的不同历时降雨深的交叉等异常现象,考虑水文多元变量之间的相依性,利用Copula联结函数来有效地描述多元联合分布和各边缘分布之间的耦合关系.主要介绍了Gumbel-Hougaard联结函数,并使用模拟方法来生成具有特定相依关系的不同历时的降雨深.结果表明,使用Gumbel-Hougaard联结函数得出的降雨深比传统的不考虑变量相依关系的频率分析结果小,此联结函数能很好地反映多元水文数据之间的相依结构,并改善了不同历时降雨深的交叉现象,使得降雨极限分析结果更符合实际的水文物理过程,可有效地应用于水文极限频率分析.     

降雨移动方向对坡面侵蚀泥沙浓度的影响

为了探讨降雨移动方向对坡面下游出口处侵蚀泥沙浓度特性的影响,及其产沙产流量相对比值关系,本文主要通过室内小尺度坡面人工降雨物理模型试验展开研究.结果表明：降雨向上移动时,连续降雨过程各侵蚀泥沙浓度过程曲线形态相似,而降雨向下移动时,首场与后几场工况的泥沙浓度曲线差异鲜明;针对首场后的降雨工况,降雨向上移动泥沙浓度过程曲线均出现1个峰值,峰值泥沙浓度为6~90 g/L,而降雨向下移动时均出现2个峰值,相应值为11~68 g/L,且后者在弱雨强工况下标准差最小;2类移动工况的等效侵蚀泥沙浓度在不同雨强下随产沙峰值增加的增幅均表现为：弱雨强>中雨强>强雨强.总体上,相同条件（降雨强度、降雨历时、坡面土壤特性等）下,降雨向下移动时坡面侵蚀程度比降雨向上移动时大.     

流域决策的不确定性分析

针对流域决策中的不确定因素容易对流域工程或非工程措施的排序产生影响的问题,采用蒙特卡罗法中的拉丁超立方体抽样方法,根据流域决策中的各个不确定因素,并侧重数学模型不确定性对工程或非工程措施排序的影响,对马斯河5种可能措施下的风险模型进行分析,根据各个措施下净现值的均值和标准差,得出各措施的排序.从不确定性分析结果可以看出,模型的不确定性对流域决策的影响是非常大的,通常会令决策人员在不确定的情况下遭遇排序的困难.对流域的决策进行不确定分析,可增强决策的可靠性.     

层次分析法-灰关联分析法在京杭运河杭州段水质综合评价中的应用

提出一种基于改进层次分析法(AHP)权重的二级灰色关联分析法(AHP-GCA)来对京杭运河杭州段4个典型断面进行水质综合评价.评价始终围绕京杭运河杭州段的主要污染因子,4个断面的水质以及整个杭州段的综合水质的空间走向展开;并用基于改进AHP权重的模糊综合评价法作验证比较.结果证明,2种方法评价结果基本一致,但AHP-GCA评价结果更为客观,计算过程更为简便.     

CCSM3模式下汉江流域设计暴雨计算

分析气候变化对降雨频率的影响,有助于水利工程的设计和规划。根据大气环流模式CCSM3的结果,结合IPCC第四次评估报告中给出的SRA1B、SRA2和SRB1三种排放情景,利用随机天气发生器LARS-WG生成汉江流域20个站点2020s时期逐日降雨资料,通过线性矩方法计算各个站点的百年一遇设计暴雨值,并通过克里金方法插值至整个汉江流域。结果表明,百年一遇设计暴雨值在汉江流域呈现由下游向上游逐渐递减的特征没有明显改变,SRA1B和SRA2情景下,最大设计暴雨值出现在流域出口处的武汉站;三种排放情景下,百年一遇最大设计暴雨值都有所增加,SRA1B情景和SRA2情景下都有40mm左右的增幅;SRA2和SRB1情景下,上游地区的设计暴雨值则有减小的趋势。