模糊优选神经网络BP模型在黄河内蒙段封开河预报中的应用

黄河内蒙段地处黄河流域最北端,由于它特殊的地理位置、水文气象条件、河道特性,几乎年年发生凌汛。在分析凌汛成因影响因素的基础上,选取合适的预报因子,基于模糊优选神经网络BP模型,对黄河内蒙段封河、开河日期进行样本训练和预报方案验证。预报结果表明,模糊优选神经网络冰凌预报模型计算简便,精度良好。     

冰凌预报模糊优选神经网络BP方法

黄河内蒙段地处黄河流域最北端，由于它的特殊地理位置、水文气象条件、河道特性，几乎每年产生凌汛。本文在分析影响凌汛成因因素的基础上，选取合适的预报因子，基于模糊优选神经网络BP模型，提出冰凌预报方法，应用于黄河内蒙段封河、开河日期的预报。结果表明，计算简便，精度良好。     

黄河凌汛险情应急处置

介绍了目前黄河凌汛灾害较为严重的宁蒙河段的凌情,分析了黄河凌汛险情成因和类型,从水库调度、应急分洪区运用和冰塞冰坝破除等方面阐述了黄河凌汛险情应急处置的主要措施,提出建立完善的黄河防凌预报监测体系、加强防洪防凌工程体系建设、合理运用应急分洪区等建议。     

2014年黄河防凌形势分析及对策建议

近一段时期以来,受自然因素和人类活动影响,黄河宁蒙河段河道淤积萎缩严重,凌汛险情不断,黄河中下游凌汛问题依然突出,直接危及滩区群众生命财产安全,黄河防凌在今后相当长时间内依然是重要任务之一。目前黄河已进入凌汛期,黄河防凌工作正在稳步有序开展。在深入分析了当前黄河防凌形势的基础上,介绍了黄河凌汛的特点、凌情发展和防凌工作进展情况,提出了全面落实防凌责任、加强测报预报和预案、河道清障、水库防凌调度、迁安救护、巡堤查险抢险、军民联防等确保防凌安全的7项措施。     

黄河下游凌汛特征及防御措施

介绍了黄河下游防凌概况;分析了小浪底水库运用后对山东黄河凌汛的影响和凌汛特性变化,小浪底水库运用后黄河下游凌汛封河几率降低、封河历时缩短、封河段长度减小、河槽蓄冰量减少,防凌效果显著;提出了落实防凌责任制、加强凌情观测和预报、落实破冰措施、完善防凌预案等黄河下游防凌措施。     

黄河内蒙古段凌汛期气象预报服务系统

针对黄河凌汛特点 ,从凌灾成因机制方面 ,建立了黄河内蒙古段凌汛资料查询数据库、黄河流域图形空间查询、资料实时采集、封、开河日期、流凌开始期、凌险中期预测和短期预警模式 ,对黄河内蒙古段封、开河日期、流凌日期预报和凌险的实时动态检测预警 ,可提前 1月或 1旬作出凌汛危险程度的中期预测或短期预警。同时考虑到水文资料获取比较困难 ,采用了用气象资料转换代替的方法 ,以确保该模式的正常运行。     

全面提升黄河防凌减灾综合能力的对策与建议

每年12月至次年3月,黄河上游、中游及下游均发生凌汛,是我国凌汛成灾最为严重的河流。在宁夏至内蒙古河段（以下简称宁蒙河段）、河南至山东河段为低纬度流向高纬度,河流封冻时下段早于上段,解冻时下段晚于上段,而且冰盖厚度下厚上薄,封、开河时容易形成冰凌卡塞和冰坝壅水引发堤防决口等凌汛灾害,危及局部滩区群众生命财产安全。黄河防凌工作已成为我国冬春季防汛工作的头等大事。     

2010年黄河防凌工作综述

在党中央、国务院、国家防总、水利部、黄河防总和自治区党委、政府的正确领导下,沿黄6个盟市、20个旗县区全力以赴,开展了大量卓有成效的工作,全面、顺利、圆满地完成了今年的防凌工作。1黄河内蒙古段封开河情况2月25日,黄河开河从宁夏进入内蒙古自治区,较常年提前9d。3月15日,开河顺利通过三盛公水利枢纽.进入自治区两岸全线设防段落。3月31日10时,黄河内蒙古段全线开通,历时35d,较近10年均值晚9d。2各级领导高度重视黄河防凌工作2009年12月29至30日,国家防汛抗旱总指挥部总指挥、国务院副总理回良玉视察自治区黄河凌情,强调“黄河内蒙古河段面临着封河时间早、气温变化大、局部水位高的不利局面,同时也面临着预测预报难、堤防标准低、河道淤积重、调度抢险难度大等问题,开河形势不容乐观”。“充分认识今年防凌工作面临的严峻形势和特殊困难,全面做好黄河开河期间的各项防凌准备,全力避免凌汛灾害的发生,千方百计确保黄河防凌安全”。2月26日,温家宝总理批示:防总要协同地方部署黄河防凌汛工作,今年凌汛形势严峻,特别要重视处理好险情和灾情。3月5～62010年黄河防凌工作综述     

黄河山东段冰情变化的主要影响因素分析

根据黄河山东段多年的冰情实测资料 ,分析了黄河山东段冰情及其主要影响因素 ,阐述了凌汛的威胁及防凌的艰巨性     

黄河宁蒙河段凌汛灾害预警指标体系研究

目前黄河宁蒙河段的凌汛灾害比较严重,急需对黄河冰凌灾害影响因子进行系统全面的分析,并凝练凌汛灾害预警指标,建立完善的凌汛预警指标体系。采用资料分析归纳方法分析凌汛灾害影响四大因子,选取黄河宁蒙河段4个典型水文站1957—2020年的凌情资料,分析其气温、水位、流冰密度及冰厚的特点,确定气温、水位、流冰密度、冰厚为预警指标,根据资料分析结果量化预警指标,确定相应的预警阈值,划分蓝、黄、橙、红4个预警等级,为制定科学有效的应急预案、减少经济损失提供依据。     

黄河内蒙河段水流数值模拟研究

针对黄河内蒙河段孔兑较多、洪水变幅较大、水文监测站点较少的实际情况,采用数值模拟方法,建立了内蒙河段水流数学模型,通过对模型的验证及孔兑入汇计算结果的分析,表明该模型可以真实反映内蒙河段孔兑入汇的流态及相关水力要素变化,可以作为该河段河道规划整治的研究手段之一。黄河内蒙河段孔兑的大流量入汇会对干流区的流态以及水位产生明显影响,使流向改变、水流上滩、水位壅高,因此区域防洪规划和河道整治中应予以高度重视。考虑到内蒙河段孔兑入汇干流带来的影响,不仅体现在水流形态上,而且泥沙淤积是河床演变的关键所在,加之短时段内又难以模拟水流的高含沙量过程,所以下一步工作将是在现有水流模拟基础上模拟计算含沙水流过程。     

黄河内蒙古段开河日期预报模型及应用

对黄河内蒙古段的冰情特点进行分析,选用1970—1971年度至2007—2008年度共38个冬季的冰情资料,提取合适的预报因子,分别采用人工神经网络模型和多元线性回归模型,对黄河内蒙古段的开河日期进行预报。结果表明,神经网络模型和多元线性回归模型预报样本合格率分别为86.7%和80.0%,神经网络模型的预报精度高于多元线性回归模型,更适用于黄河内蒙古段开河日期预报。     

黄河水沙浅析及宁蒙河段冲淤与水沙关系初步研究

通过对黄河水沙资料分段统计分析，认为兰州至石嘴山河段基本冲淤平衡，宁蒙段冲淤交替，表现为淤积，黄河下游为明显的淤积，淤积的主要原因是水量的减少。宁蒙段石嘴山～河口镇河段的淤积物组成80％以上为粒径大于0．1mm的粗沙，而该部分泥沙主要来源于库布齐沙漠的入黄风沙。典型年及长时段水沙过程分析显示，该段粒径大于0．1mm泥沙的淤积与流量的大小关系并不密切，减少该段淤积的主要途径在治理沙漠及减少十大孔兑入黄沙量。     

孔兑入汇角度对黄河内蒙古段河道冲淤的影响

选取黄河内蒙古河段典型支流毛不拉孔兑为研究对象,对其来水来沙特性进行了讨论。选取典型水沙过程,采用模型试验手段,在同样水沙条件下,分别模拟了孔兑水沙在现状条件和切滩导流条件下对干流河道冲淤变化的影响。结果表明:改变支流入汇角度能有效改善黄河下游干流河段局部淤堵的状况,但同时对下游河道的淤积影响范围也相应增大。     

黄河内蒙古段输沙用水量分析

根据1953-2004年黄河宁蒙河段下河沿、石嘴山、巴彦高勒、三湖河口、头道拐5个典型水文站的水沙资料,分别用榆沙量法、含沙量法及冲淤比修正法对内蒙古段的输沙用水量进行了计算,并对黄河内蒙古段各典型水文站汛期单位输沙用水量与汛期水沙条件的关系进行了分析.结果表明:1953-2004年内蒙古段各站全年、汛期输沙用水量均随时间呈明显的减小趋势,1987年后各站汛期输沙用水量已不足刘家峡水库运用前的50%,而非汛期输沙用水量随时间的变化较小;各站汛期单位输沙用水量与汛期平均流量、含沙量存在相关性较好的降幂级数关系;在汛期,若巴彦高勒-头道拐区间各站平均含沙量大于9 kg/m3、单位输沙用水量小于200 m3/t,则该河段均发生淤积;若含沙量小于4 kg/m3、单位输沙用水量大于400 m3/t,则该河段均发生冲刷;若含沙量为4～9 kg/m3、单位输沙用水量为100～400 m3/t,则该河段淤积比随汛期单位输沙用水量的增加而增大.     

黄河上游宁蒙河道冲淤变化分析

黄河上游来水沙地区分布不均匀，水沙异源。大型水库修库前，来沙多，宁蒙河道淤积，５０年代淤积尤为严重。青铜峡、刘家峡水库运用后，水库大量拦沙，宁蒙河道发生冲刷。龙羊峡，刘家峡水库联合运用后，汛期蓄水削峰，出库中小水流量历时加长，大流量出现机会大大减少，宁蒙河道重新调整，主要表现在；水流挟沙能力降低；河道淤积严重，水位升高，平滩流量减小；河势摆动加剧，滩岸坍塌严重；西柳沟高含沙洪水淤堵干流呈加重趋势。     

黄河内蒙古段干流水面蒸发量变化特征

采用气象趋势系数和气候倾向率方法,分析了黄河内蒙古段河道形心点处E601蒸发皿蒸发量的变化特征,并计算了近55 a黄河内蒙古段水面蒸发量。结果表明:黄河内蒙古段年、季水面蒸发量均呈减小的趋势;多年平均水面蒸发量为3.27亿m3,其中春、夏两季的蒸发量在全年蒸发量中占主导地位;水面蒸发量的变化趋势是由气象因子综合作用所致,并不随着气温的升高而增大。     

内蒙古引黄灌区适宜秋浇定额研究

秋浇是内蒙古引黄灌区一种传统的洗盐压碱灌溉制度,秋浇用水量是灌区一年中灌水量最大的一次。以典型试验资料为依据,通过对不同秋浇定额灌溉条件下春播前土壤水盐条件、土壤的脱盐效果和增水效果的对比分析,研究提出内蒙古引黄灌区基于节水的适宜秋浇定额为1 500 m3/hm2。     

黄河头道拐段冰输移及堆积过程数值模拟

头道拐河段因其特殊的河道形态及地理位置而成为黄河内蒙古段最易形成冰坝的河段,研究该河段河冰输移及堆积过程是理解内蒙古段河冰过程及卡冰结坝作用机理的关键。本文基于耦合的二维有限元水动力学模型和DPM(Discrete Parcel Method)河冰动力学模型,模拟了黄河头道拐河段2020—2021年冬季封河过程并进行了验证,讨论了不同水力条件、上游流凌密集度及河道形态对封河过程的影响。结果表明：相比于官牛犋弯道,河道弯曲率大、束窄程度高的什四份子弯道更易形成卡冰,且流量越小,卡冰作用越明显,冰盖向上游发展速度越快。河道流凌密集度小于0.4时,各种流量下研究河段未发生卡冰;流凌密集度增大至0.4,表面流冰首先在弯曲率系数较大的什四份子弯道处形成卡冰,随着流凌密集度和流量的进一步增大,下潜并输移到下游的流凌也会在官牛犋弯道形成卡冰,因此,头道拐河段形成卡冰的流凌密集度临界条件为0.4。应用冰水耦合二维动力学模型可以很好地模拟天然河道河冰输移、堆积过程中河道的水力特性、冰厚增长及封河形态,揭示了影响河冰过程的相关因素及作用机理,为黄河内蒙古段防凌减灾工作提供技术支撑。