基于小波分析的梧桐河径流深多时间尺度特征分析

根据小波分析理论,采用morlet小波函数对梧桐河径流深序列进行小波变换,进而分析其多时间尺度特性,揭示径流深在不同时间尺度下的小波变换时频特征、丰枯交替变化的周期规律。研究结果表明,不同的时间尺度分辨率下,径流深会表现出不同的周期交替现象,主要存在12～13 a和30 a左右的主周期。     

多沙河流水沙年内分配特征研究

利用南方一多沙河流代表水文站的实测资料计算了水沙年内分配不均匀性、集中程度、变化幅度等指标,研究了水沙年内分配特征的变化规律。结果表明,不同时段水沙年内分配具有较大差异,20世纪60年代水沙年内分配相对较不均匀,20世纪70年代以来,水沙年内分配较均匀;水库建设使汛期径流量与输沙量占全年总量的比例下降,而在枯水期上升,建库后的水沙年内变化不均匀性、集中程度、变化幅度都明显下降;水库建设也使输沙量年内变化幅度大于径流量年内变化幅度。输沙量的变化比径流量变化更能反映水库建设对水文情势变化的影响。     

多沙河流水沙年内分配特征研究

利用我国南方一多沙河流代表水文站1959-2010年的实测资料,计算水沙年内分配不均匀性、集中程度、变化幅度等指标,研究水沙年内分配特征的变化规律。结果表明:①不同时段水沙年内分配具有较大差异,20世纪60年代水沙年内分配相对较不均匀,20世纪70年代以来,水沙年内分配较均匀,年内分配的集中程度和变化幅度相对较小;②水库建设使汛期径流量与输沙量占全年总量的比例下降,而在枯水期上升,相对于建库前,建库后的水沙年内变化不均匀性、集中程度、变化幅度都明显下降;③输沙量年内变化幅度大于径流量年内变化幅度。水库建设对输沙量年内变化的影响要远大于对径流量年内变化的影响,输沙量的变化比径流量变化更能反映水库建设对水文情势变化的影响,水库建设是水沙变化的一个重要影响因素。     

基于小波变换的韩江年径流多时间尺度演变特征分析

运用小波分析的多分辨率功能,对韩江近62年年径流多时间尺度演变特征进行分析。结果表明：韩江年径流演变过程存在明显的多时间尺度特征,在不同的时间尺度分辨率下,会表现出不同的周期交替现象,主要存在17年、12年、7年及4年左右的振荡周期。径流量在整个研究时域内主要经历了6次丰枯交替变化,从中尺度来看,未来几年可能会出现持续来水偏少的状况。     

基于小波网络的径流多时间尺度分析及预报方法研究

应用Morlet小波的多分辨分析功能,对嫩江和洮儿河汛期径流序列进行了多时间尺度分析,结果显示,嫩江汛期径流具有4年和25年左右的主周期,洮儿河汛期径流具有4年、10年和25年左右的主周期,二者丰枯变化位相基本一致并具有同步性.针对径流时间序列的非线性和多时间尺度特征,将小波分析与人工神经网络结合建立了组合预测模型,模型原理简单,预测精度较高.这证明小波神经网络用于径流中长期预报是可行的.     

鄱阳湖出湖径流序列的多时间尺度小波分析

为了分析鄱阳湖湖口出流径流序列的多时间尺度变换过程,应用小波分析中良好的时频分析功能,选择Morlet小波函数对鄱阳湖出湖径流序列进行连续小波变换。计算得到了小波变换系数的模平方、实部和方差,并绘制其随尺度变化的分布图。通过分析各尺度下的连续变换系数实部的变化趋势,确定了径流序列在各个尺度下的丰枯变换过程。研究结果表明：鄱阳湖出湖流量在长尺度上丰枯变化较慢,短时间尺度上丰枯变化明显,2007年为由丰转枯的年份,2007年后的几年内在72,225,375个月尺度上则处于较枯时期。     

基于小波分析的汀江水沙通量变化规律研究

利用1951-2007年月平均水沙通量资料,采用Morlet小波函数,对汀江上杭水文站近60年来的年际和年代际变化特征进行小波分析,揭示了汀江水沙通量的多时间尺度变化特征和突变点,并根据小波能量谱(能量集中区)所对应的主周期进行了趋势分析.计算结果表明,洪季水沙通量的多时间尺度振荡趋势和位相与水沙通量的年变化特征相一致;洪季(4-9月)和年径流量均存在18年左右时间尺度的主振荡周期,6 -9年时间尺度的次主周期;洪季(年)沙通量均存在28年左右时间尺度的主振荡周期,16年时间尺度的次主周期;经小波趋势分析,未来10 -20年,汀江水沙通量与正常值相比呈降低趋势.     

基于小波变换的汉江径流量多时间尺度分析

汉江上游丹江口水库是南水北调工程的水源地,研究其入库年径流量的多时间尺度变化具有十分重要的意义.以汉江丹江口站1933～2004年共72 a的年径流量过程为例,利用Morlet小波变换对水文序列的多时间尺度演变特性进行了分析.利用小波变换时频局部化功能, 将水文序列的频率特征在时间域上展现出来, 清晰地给出了各种周期的强弱和分布情况, 而且还分析出其主要周期,并对汉江2004年以后的年径流量变化趋势进行了预测.研究结果表明,汉江年径流量的年际及年代际时间尺度在时间域中分布很不均匀,具有明显的局部化特征.     

洪泽湖入湖水沙序列的多时间尺度小波分析

为了分析洪泽湖入湖水沙序列的多时间尺度变化过程及特征,预测洪泽湖入湖水沙变化趋势,利用洪泽湖1975—2015年的年来水、来沙量数据,在统计分析的基础上,对洪泽湖年来水、来沙序列进行延伸和距平处理,采用小波分析方法对处理后的洪泽湖入湖水沙距平序列进行Morlet连续复小波变换,得到了小波变换系数的实部等值线图和模方等值线图,小波方差图和主周期变化趋势图。结果表明:洪泽湖近41 a年来水、来沙序列存在着多时间尺度特征,在不同的时间尺度下,洪泽湖年来水、来沙量丰枯变化趋势不同;年来水、来沙序列存在着同样的第一主周期,为30a特征尺度,在该特征尺度下,预测2015年之后未来短时间内洪泽湖年来水量、来沙量将分别进入到枯水期和少沙期且都将处于相应的峰值期。     

基于喀斯特流域径流量多时间尺度小波分析

利用Morlet小波变换,对喀斯特流域鲤鱼塘水文站45 a年平均径流量序列进行了多时间尺度演变特性分析.研究结果表明,鲤鱼塘水文站年径流时间序列存在26 a的主周期变化,同时还存在7 a的次周期变化,径流演变呈现出较明显的丰、枯交替振荡.对年径流量变化趋势进行了分析预测:1998年以后的7 a左右,年径流量还将处于偏丰期;2000年以后的11 a左右,年径流量有由丰转枯的趋势.因此,小波分析可以用来评估水资源量的变化趋势,,对指导喀斯特地区水资源规划及可持续利用有借鉴意义.     

宁波市三江河道水沙变化规律及成因分析

宁波市的姚江、奉化江和甬江俗称“三江”。基于2013—2016年7次水文测验资料,并结合多年潮位资料和1987年水文测验资料,对三江河道水沙变化规律及其成因进行了分析。研究表明:三江河道径流“顶浑”作用较强,含沙量自甬江口向上游逐渐递减;受海平面上升、河势变化和人类活动的综合影响,三江河道各潮位站平均高潮位自20世纪80年代起均呈抬升趋势;2010—2016年镇海站平均高潮位较20世纪80年代抬升了0.33 m;近30 a来,同样潮差下,甬江口断面涨潮平均流速无明显变化,涨潮量呈减小趋势,而含沙量和输沙量呈增大趋势。研究成果为三江河道的河床演变分析提供了一定的科学依据,以及为甬江流域的治理提供了一定的技术支撑。     

赣江外洲站近50年水沙变化规律

基于赣江外洲站年径流量时间序列(1957-2008年)和年输沙量时间序列(1966-2008年),采用肯德尔秩次相关检验法、有序聚类分析和秩和检验法、小波分析法对赣江水沙变化规律进行分析.结果表明:年径流量时间序列趋势变化不明显,不存在显著跳跃点,当时间尺度为17时,存在以10～12a为周期的丰枯变化.年输沙量时间序列下降趋势明显,在1984年和1998年附近发生跳跃,周期性变化可分为两段,1966-1986年间,在时间尺度为6时平均变化周期约为4a,1986年后,在时间尺度为1时平均变化周期约为3.7a.水土保持、人工采砂、万安水库拦沙等是影响赣江输沙量显著变化的主要因素.     

泥石流泥沙体积浓度之研究

本研究系探讨泥石流先端部和整体平均 (包括先端部及后续水流 )泥沙体积浓度随着溪床坡度之变化规律 ,以及其纵剖面泥沙体积浓度沿着水深的分布特性。经采用其他研究者渠槽试验资料进行检定及验证后发现 ,当系数 ξ=0 .1 时 ,本研究所提出泥石流平衡泥沙体积浓度之半经验公式 ,不仅可模拟泥石流先端部泥沙体积浓度随着溪床坡度之变化趋势 ,亦可适于推估不同溪床坡度下之泥石流整体平均泥沙体积浓度。同时 ,本研究也应用最大熵原理及平衡泥沙体积浓度半经验公式 ,导出了纵剖面泥沙体积浓度分布之理论公式 ,经Tsubaki实测资料验证结果显示 ,本文模式可以掌握纵剖面泥沙体积浓度之分布趋势而优于Tsubaki及Chen两研究者之理论公式。     

关于不确定因素在水沙分析计算中的影响

通过分析基本观测资料的精度，资料代表系列的选择以及泥沙数学模型的验证等几种不确定因素在水沙分析计算中的应用影响，建议采用试验法或称蒙特卡洛法来综合评价水沙计算的成果，即将各层次，各类型随机变量的概率分布曲线综合直组成一条能反映最终成果的概率分布曲线，得出一个比较确切的数字范围，成果可信，便于规划设计应用。     

孤山川流域水沙变化趋势的分析

通过对孤山川流域降雨、径流和输沙资料的综合分析,给出了以有效降雨量和降雨强度为参数的预估产水产沙量的经验关系式,以计算值与实测值比较,二者较为吻合。文章还对流域水利水保措施的减水减沙效益进行了估算。     

挟沙水流泥沙浓度分布的试验研究

通过挟沙水流泥沙浓度分布的试验，研究泥沙浓度和紊动强度沿垂线的分布之间的内在联系，试验结果表明泥沙浓度和紊动强度沿垂线的分布一致性较好，建立了泥沙浓度和紊动强度沿垂线分布之间的关系式。分析了关系式中泥沙浓度、泥沙的中值粒径对系数K的影响，中值粒径的影响较泥沙浓度对系数K的影响大，系数K随中值粒径的减小明显减小。并在此基础上进一步建立了泥沙浓度与流速、流速梯度之间的关系式。     

基于小波变换的开都河径流量多时间尺度分析

以开都河大山口站1956—2006年的年径流量资料为例,利用Morlet小波变换对其水文序列的多时间尺度演变特性进行了分析,并预测了开都河2006年以后的年径流量变化趋势。结果表明:开都河存在6 a、10 a、15 a和38 a等4个主周期,其中38 a和10 a分别为第一和第二主周期;2006年后的未来几年内开都河将处于偏枯期。     

秃尾河 窟野河 孤山川产流输沙模型研究

依据秃尾河、窟野河、孤山川三条河流域降雨时空分布极不均匀及产流输沙多集中汛期的特点,将流域分为若干单元,以各单元面积内的时段最大降雨、雨强、地貌参数为影响产流输沙综合指标,最后叠加成总指标的方法,建立了产流输沙次和年经验模型。统计结果表明,模型计算与实测值相比,平均相对误差分别为:年清水模数0.69％～4.5％;年浑水模数0.2％～8.4％;年输沙模数0.05％～11.5％。     

长江源区河流地貌及水沙特性

长江源区河网密布,多数河流仍处于自然演变过程中,河谷地貌保存完整。基于实地踏勘资料,结合 SRTM3 DEM 对长江源区部分河流河谷地貌及水沙特性进行了分析。研究河流涵盖长江北源楚玛尔河、正源沱沱河、南源当曲、干流通天河及支流布曲、尕尔曲。根据河谷形态及河流地貌,可将这些河段归纳为3类:高原冲积型、丘陵坦谷型和高山峡谷型。其中:高原冲积型河道平面多呈游荡或多股分汊;丘陵坦谷型河道平面呈单一或分汊态势;高山峡谷型河道则为单一河道。研究时段内,长江源3个源头中,当曲流量最大,沱沱河流量大于楚玛尔河;输沙量则表现为沱沱河最大、楚玛尔河其次,当曲最小。泥沙分析发现:平面呈游荡状态的河流,其泥沙特征与其他河型有明显不同,具有悬移质含沙量大、粒径粗且均匀,床沙粒径较细的特点。相关分析显示河道宽度与水流含沙量呈正相关关系,初步说明了游荡河型产生的原因。