关于水文同频率地区组成法中相应洪量频率的探讨

水文中往往需要研究水文变量在空间上的分配规律,同频率地区组成法是目前解决该问题的一个重要方法,但其中仍有一些理论问题悬而未解。以"上下同频、区间相应"的组成方案为例,区间相应量的频率C与"同频"中设计频率P之间的大小关系,无法判断,目前尚无理论证明。因此,对正态分布和P-Ⅲ分布,分别通过理论推导和统计试验途径,明确了C与P之间关系。对设计洪水问题,根据"上下同频、区间相应"求得的区间相应洪量,其频率C将大于设计频率P;对径流或枯水设计问题而言,区间径流量的频率C将小于设计保证率P。研究结果从理论上进一步明晰了同频率地区组成法中相应量的频率问题。     

基于CFS的汉江上游梯级水库系统月入库径流预测

将天气预报产品引入水文模型是提高长期径流预测精度的有效途径,但引入方法仍存在难度。为此,以汉江上游梯级水库系统为例,引入智能算法及相似典型放缩,构建基于分预见期校正的CFS与SWAT耦合径流预测模型,首先甄选智能算法校正CFS降雨,然后基于相似典型放缩对其进行时空展布,最终将其输入分区率定的梯级水库SWAT模型,从而实现月径流预测。结果表明,随机森林和人工神经网络更适合于CFS预测校正且不受预见期影响,基于相似典型时空分布的耦合模型预测效果较好,能为梯级水库系统提供更为可靠的径流预测。     

基于分位点回归模型的洪水概率预报方法

采用分位点回归模型分析洪水预报的不确定性, 提供洪水预报倾向值( 预报概率分布的中位数) 和 90% 置信度的预报区间成果, 实现了洪水概率预报。基于/ 精度2可靠性0 联合评价指标对分位点回归模型计算的预报倾向值 和预报区间成果进行了评估。在信江流域梅港站的应用结果表明: 基于分位点回归模型提供的倾向值定值预报结 果可进一步提升洪水预报的精度; 同时该模型提供的 90% 预报区间结果具有较高的覆盖率( 约 90% ) 且离散度较小 ( 小于 01 20) , 表明预报区间以较窄的宽度包含了绝大多数的实测值, 预报可靠性较强。     

翻斗式雨量计翻斗旋转时间特性分析

在翻斗式雨量计的研究中,由于翻斗旋转速度较快,造成翻斗旋转时间的测量一直以来都是一个难点。利用图像处理中的帧间差分法,结合Matlab软件编程,提出了一种新的翻斗旋转时间测量方法。在此基础上,将该方法应用于4种常用的翻斗式雨量计,在不同的雨强尺度下分别进行试验研究,分析翻斗旋转的时间特性。结果表明:（1）试验中使用的4种单层翻斗式雨量计的翻斗旋转时间在小雨强下不稳定,波动较大;在大雨强下较为稳定,波动较小。（2）JDZ02和CQS·JD02的翻斗旋转时间随雨强的增大而减小,呈较好的线性关系,R2分别为0.99和0.86;JDZ05和CQS·JD05的线性关系不明显,R2均小于0.6。（3）引入数字图像处理中的帧间差分法可以有效获取翻斗旋转的时间特性,并加深对翻斗雨量计的认识。     

全过程联合校正的洪水预报修正方法

洪水实时校正是洪水预报的重要组成内容,也是水文预报研究的热点与难点。为进一步提高洪水预报精度,提出了一种全过程联合校正的洪水预报修正方法。该方法的主旨是在雨量站数目较多的流域,构建雨量站网密度与洪水预报误差分配比例之间的定量关系;对雨量站数目较少的流域,借用该比例关系,将洪水预报总误差按比例划分为面雨量输入误差和模型误差两部分;再基于系统响应理论,对研究流域的这两部分误差进行修正,从而实现输入误差与模型误差的全过程联合校正。在淮河三个典型流域的应用结果表明,相较于目前单变量的系统响应曲线修正方法,全过程联合校正方法可进一步提升误差修正效果,提高洪水预报精度。     

基于水文—水力学耦合的淮河中游河道洪水预报及不确定性分析

淮河王家坝至鲁台子的中游干流,河道平缓,复式断面特征明显,单纯以传统的水文模型进行洪水预报难度较大。为此,利用新安江模型进行上游及区间入流预报,采用MIKE11水动力学模型进行主要支流及干流洪水演算,从而建立了淮河中游河道洪水预报方案。选取1990~2012年间的场次洪水资料,采用SCE-UA优化算法分别对新安江模型参数和MIKE11的糙率系数进行率定与验证,并使用水文不确定性处理器(HUP)对预报结果进行不确定性分析。结果表明,模型预报结果具有较高精度,不确定程度较小,并可提供某一置信度的预报区间,为实时作业提供参考。     

暴雨洪水相似性判别及外推预估方法

超前洪水预估精度不高一直困扰防洪决策，为解决这一技术难题，提出一种基于暴雨洪水知识的相似性分 析方法，进行洪水预报预测。该方法从历史典型暴雨洪水知识中提取多要素特征指标，基于欧氏距离进行当前与 历史暴雨洪水的特征指标相似性判别，根据判别出的最相似洪水，经“峰-量”联合修正消除非一致性后，实时外推 预估未来洪水过程，构成一套完整的“多要素特征指标提取-历史暴雨洪水相似性判别-实时洪水修正外推预估” 技术。在沂河蒙阴站的应用结果表明，基于“降雨-径流”关系，对判别出的最相似洪水进行修正，显著提高了外推 预估洪水精度，洪峰流量相对误差δQm 的范围降至 10?% 附近，峰现时间绝对误差 ΔT的范围降至±2?h 以内，径流深 相对误差 δR的范围降至±20?% 以内，且随着时间推移，精度水平不断提高。该套技术方法能够挖掘隐含在历史暴 雨洪水数据中的相似性，超前预估当前洪水变化过程，为洪水预报提供一种新的技术参考。     

洪水预报实时校正技术研究进展

回顾国内外洪水预报实时校正的产生背景,评述其理论与方法的发展历程。在此基础上,将实时校正方法归纳为终端误差校正和过程误差校正两类,并梳理出各自的典型校正方法以及联合校正方法,概述不同方法的研究成果及进展。重点介绍其中的反馈模拟技术、误差自回归算法(AR)、递推最小二乘算法(RLS)、卡尔曼滤波技术(KF)和动态系统响应曲线算法(DSRC)等5种代表性的实时校正技术,阐述其计算过程,并分析其特点与适用性。对洪水预报实时校正的未来发展方向及研究热点进行了展望。     

压缩过程中粗粒土渗透性变化的试验分析

为了研究影响粗粒土渗透系数大小的因素,采用实际工程用砂,通过不同条件下室内渗透试验,分别研究了粗粒土的粒径大小、干容重及相对密实度对渗透系数的影响。结果表明:对于同一粒度成分的粗粒土而言,其渗透系数随干容重的增加而减小,随相对密实度的增加而减小;在粗砂粒范围内,渗透系数随均值粒径的增大而快速增大;在细砾土粒径范围时,渗透系数随均值粒径增大的现象不显著。研究结果表明压缩作用使砂粒土渗透系数的减小较为显著,而对细砾土渗透系数的影响不明显。