长江上游主要河流年径流序列变化特性分析

为探讨长江上游年径流的变化特性,采用随机分析法、小波分析法和集对原理,研究长江上游主要河流年径流序列的趋势性、周期性、相依性、持续性和丰枯变化.结果表明,长江上游主要河流年径流序列多数存在趋势性,具有不同的周期成分且在时域上分布不均匀,年径流序列间具有自互相关特性且可能存在一定的长持续性相关结构,年径流在空间上具有丰枯同步变化特点.     

雅砻江中上游径流变化特性的小波分析

根据雅砻江流域中上游雅江(1970~2004年)、洼里(1972~2004年)两水文站月径流资料,采用Db3小波函数分析径流特性和变化趋势.结果表明:雅江站径流总体呈增长趋势,但增长速度已经变缓;洼里站径流在1993年前呈稳定增长趋势,但在1993年后径流减少趋势越来越明显;而雅江-洼里区间径流量一直呈减少趋势.利用复Morlet小波通过连续小波变换分析径流的周期特性,并用小波方差识别主周期.结果表明:雅江站径流序列存在10~11 a的第一主周期和5 a左右、2~3 a的次主周期;洼里站径流序列存在9~10 a的第一主周期,5 a左右、2~3 a的次主周期和一个1 a左右的不明显周期.     

基于小波分析的三峡水库调度水位变化特性

根据三峡库区2007-2011年期间的日水位资料,首先对库区水位序列进行小波消噪,然后采用Morlet小波函数对水位消噪时间序列进行了多时间尺度小波分析,揭示三峡水库水位调度变化的多时间尺度的结构特性,并分析不同尺度下的水位调度周期性变化规律.结果表明:各年日水位调度变化出现阶段性的变化特点,主要集中在6-12月,且其波幅明显高于其他月份;不同年份水位调度存在不同时间尺度的变化周期,2007-2011年周期性分析结果显示,2007年的变化周期为57d和17d;2008年的变化周期为56d和9d;2009年的变化周期为64d和36d;2010年的变化周期为64d和25d;2011年的变化周期为64d.     

基于小波变换的年径流序列的模拟

根据黄河三门峡（陕县）站实测39年的年径流量序列,本文利用小波变换把实测序列分解成高频部分和较为光滑部分,对不同部分进行分析后,结合AR（1）模型进行模拟,再用小波变换重构算法进行重构,重构的模拟序列的统计特征参数表明,利用小波变换结合AR（1）模型模拟的水文序列与原序列的统计特征参数较为接近,是一个较好的模拟水文序列的方法。     

基于灰色马尔可夫链的径流序列模式挖掘

河川径流受气候、地貌、土壤、植被等自然条件以及人类活动的耦合作用,其演变过程既表现出灰色禀性,同时也有强烈的随机性．探讨了径流序列模式挖掘的灰色系统方法,提出了综合考虑径流序列趋势变化与随机变化的灰色马尔可夫预测方法,并用于年径流序列预测．通过黄河上游贵德站年径流序列资料验证,该方法比GM（1,1）有更高的精度,满足规范要求,计算方法可行．结果可为黄河上游防洪抗旱、区域水资源管理、水利水电工程规划提供科学的依据．     

保定市年降水与年径流特性分析

对保定市的年降水与年径流特性进行了阐述,分析了两者的时空变化规律,为今后做好保定市水资源管理及地表水开发利用提供了科学依据。     

基于小波变换的径流周期与ENSO事件响应关系研究

在气候变化和人类扰动下,河川径流过程变化日益复杂,探索径流变化对气候因子(ENSO事件)的响应规律,掌握区域水资源发展动态,对科学制定区域水资源规划和管理策略及满足人类需求与生态系统的水平衡要求极为重要。通过交叉小波变换法与凝聚谱方法,分析陕西省渭河咸阳站、无定河丁家沟站、汉江安康站河川径流规律与ENSO事件的相关性,从物理驱动因素层面探讨径流周期变化的潜在机理。分析结果显示:20世纪70年代以前,各站径流与ENSO指数(MEI指数)在小尺度2~4 a周期上均存在着显著的负相关;从20世纪70年代开始,径流与ENSO指数的相关性变得复杂,这与研究区内人类活动影响增强并成为径流驱动的主因有关。研究表明:交叉小波变换法与凝聚谱方法适用于水文和气象要素间响应关系的分析,可深层次地揭示两者之间的相关性和响应时滞方面的联系,可反映气候因子对径流过程影响的时域变化特征。案例结果表明:陕西省河川径流变化在20世纪70年代以前主要受气候因子驱动,响应较为紧密;20世纪70年代以后,人类活动影响逐渐超越气候因子影响,径流变化表现为人类与气候双驱动模式,且以人类活动为主。     

基于WA-GRNN模型的年径流预测

针对传统的中长期水文预测方法由于缺乏对水文要素本身内部结构和变化特性的描述,往往导致建模过程中确定模型结构、参数等存在盲目性,而以往常用预测模型收敛速度较慢、模型结构及参数优化复杂等问题。本文将小波分析（WA）和GRNN神经网络联合使用,建立了中长期水文预测模型：即先应用WA揭示水文序列内部结构及变化特性,从而将原序列分为确定性成分和随机成分两部分,然后利用GRNN神经网络对确定性成分和随机成分分别进行模拟预测,最后将两部分结果叠加作为最终预测值。将该模型用于沱江中上游三皇庙水文站年径流的预测,并与传统方法进行对比。结果显示该模型预测效果较传统方法更好,能有效地揭示序列的时频结构和变化特性,对于生产应用具有较强的实际意义。     

基于灰色马尔可夫链的径流序列模式挖掘

河川径流受气候、地貌、土壤、植被等自然条件以及人类活动的耦合作用,其演变过程既表现出灰色禀性,同时也有强烈的随机性.探讨了径流序列模式挖掘的灰色系统方法,提出了综合考虑径流序列趋势变化与随机变化的灰色马尔可夫预测方法,并用于年径流序列预测.通过黄河上游贵德站年径流序列资料验证,该方法比GM(1,1)有更高的精度,满足规范要求,计算方法可行.结果可为黄河上游防洪抗旱、区域水资源管理、水利水电工程规划提供科学的依据.     

基于VIC模型的天然径流还原研究

具有一致性的水文径流系列是进行水资源评价、水利水电工程设计的基础,然而随着人类活动的不断加剧,水文观测系列的一致性遭到了破坏。针对传统径流还原工作量大、难以解决因下垫面变化引起的径流变异等问题,提出了基于VIC模型的天然径流还原方法,并在漳河上游进行了应用。结果表明:基于VIC模型的天然径流还原方法在漳河上游具有较好的适用性,模型率定期和验证期与传统径流还原方法的相对误差都在5%以内,两者拟合Nash-Sutcliffe效率系数均在0.80左右。     

黄河上中游近期水沙变化分析

根据黄河上、中游干流及重点支流水文泥沙定位观测资料统计,对1997—2006年水沙变化特点进行了分析.结果表明,与1970—1996年相比,黄河流域上、中游各区间降水量普遍减少,减幅在3%-11%;上游降水径流关系没有明显变化,而中游地区降水径流关系变化明显;干支流实测水沙量减少,减幅由上游至下游逐渐增大,径流量减少幅度从上游的20%至下游达到40%左右;对于输沙量,除河源区变化不明显外,干流各站沙量减幅在27%以上,头道拐至潼关各站减幅为57%-87%;干支流洪水发生场次普遍减少,且洪量减幅小于同期沙量减幅,前者为8%-46%,后者则为57%-64%;随输沙量减少,泥沙组成也发生变化,不同区域存在着泥沙中值粒径增大、变细和变化不大3种类型.     

黄河兰州段悬浮物油吸附规律研究

根据黄河多泥沙特点及黄河兰州段水污染特性 ,探讨和研究黄河泥沙对油类污染物的吸附规律 ,研究有机污染物在水环境中的迁移转化和消失的过程 ,指出合理利用自然净化能力是改善环境的有效措施     

小波变换的离群时序数据挖掘分析

针对时序数据进行离群数据挖掘方法的研究。通过对时序数据进行离散小波变换,将其从时域空间变换到频域空间,使时序数据映射为多维空间的点。该方法具有多尺度、时移不变性等特点,经离群时间序列进行离散小波变换后,不仅具有良好的保距性又达到降低维数目的。然后提出一种基于距离的离群时序数据挖掘算法。仿真试验表明了该方法的有效性。     

基于小波变换的时-能密度法优选微差延期时间

在微差爆破工程中,能否顺利实施微差爆破的关键在于确定合理的微差延期时间。首先,利用基于小波分析的时-能密度法,通过从实测爆破震动信号中识别出各段雷管实际的起爆时刻点,得到了爆破中所用雷管的实际延期时间。其次,利用信号时-频转换技术,从实测微差爆破震动信号中分离出各分段震波。最后,通过比较各分段震波在不同延期时间下的叠加效果,可以得到微差爆破的较优延期时间。以某地下工程爆破震动信号进行分析为例,对本方法的有效性作了检验。该方法具有较高的理论和应用价值,为系统开展爆破震动危害控制和预测研究奠定了理论和技术基础。     

基于离散小波变换的水稻生育期降水量多时间尺度特征分析

为深入分析水稻生育期降水多层次变化特征,运用小波分析理论,采用morlet小波函数对降水量序列进行离散小波变换,分析其多时间尺度特性,揭示降水量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以及未来的发展趋势,为制定科学合理的灌溉制度提供一定的参考。研究结果表明,不同的时间尺度分辨率下,水稻生育期降水量序列会表现出不同的周期交替现象,主要存在5a、13a和32a的周期。     

康熙时期黄淮水灾成因探析

康熙时期曾大规模地兴修黄淮水利,这是中国历史上一次浩大的人与自然的斗争,为“康乾盛世”繁盛局面的形成奠定了基础,这次大规模地兴修黄淮水利主要是因为当时水灾发生频繁。引发黄淮水灾的原因有两个方面：一是自然原因,二是社会原因 。通过对历史资料的分析和比较可以得出：人为活动所造成的破坏是引发水灾的主要原因。     

基于多时相InSAR技术的黄河上游龙羊峡库区不稳定边坡识别与形变监测

黄河上游龙羊峡水库的建设改变了两岸的水文地质条件,库区水位周期性升降引起的渗透和侵蚀导致库岸坍塌和滑坡局部变形,非常有必要开展不稳定边坡的识别与监测,为库区坡体失稳因素研究以及预警预报提供技术支撑。采用2015年1月至2021年8月升降轨Sentinel-1A SAR影像,基于相干点目标分析(IPTA)方法对龙羊峡库区边坡进行识别,共识别出15处不稳定边坡。其中,查纳滑坡历史上多次发生塌滑现象,现今仍处于活跃状态,对库区人民生命财产与大坝工程安全造成潜在威胁,为此对查纳滑坡开展重点监测。首先,采用DS-InSAR技术获取该滑坡升降轨雷达视线向(LOS)形变; 然后,结合升降轨形变结果进行二维时序形变分解; 最后,采用小波分析定量分析了地表时序形变反演结果与降雨量、库区水位变化的相关性。结果表明:DS-InSAR技术获取的形变场比相干点目标分析方法更加完整; 查纳滑坡东部坡体位移大于中部与西部坡体位移,且垂直向位移大于东西向位移; 查纳滑坡位移时间序列与降雨量序列相关性不高,降雨可能不会显著促进滑坡的位移; 滑坡位移与库区水位均具有很强的年度周期变化,并且滑坡位移时间序列滞后库区水位序列约半年。     

基于城市流的宁夏沿黄经济区城市发展研究

通过运用城市流强度模型对宁夏沿黄经济区内各城市的城市流强度进行测算,找出经济区内各个城市之间的要素流动情况,发现各城市的辐射力较小,要素流动不频繁,金融业和批发零售业是宁夏沿黄经济区内城市流中最多的行业.根据城市流强度大小对城市进行等级划分,确定了银川市的中心地位,石嘴山市、吴忠市、中卫市、平罗县为第二层次,永宁县、贺兰县、灵武市、青铜峡市、中宁县为第三层次.最后,根据相关情况提出加强交通网络建设、建设产业集聚区、大力发展旅游业等相关建议.     

黄河下游洪水特点分析

黄河下游不同来源区的洪水有着不同的特点;洪水在运行过程中与河床交互作用,水流与河床、滩地与主槽俱发生泥沙交换;生产堤的存在改变了洪水正常的演进规律;洪水的传播时间和水位表现受多种因素的制约;高含沙洪水有其突出的特点。洪水预测是一项深入、细致、复杂的工作。