中长期水文预报方法的探讨

介绍了中长期水文预报的模型、方法及其在江西部分河流的实践应用.预报模型是根据地理气候特征及水文变化规律,挑选出与预报对象相关密切的气象、水文因子作为预报因子,再采用统计及经验方法建立的.实例研究表明,逐步回归模型、冬季降雨相似在预报对象的定量分析上较为实用.     

EasyDHM模型在诺敏河流域的应用

文章介绍了分布式水文模型EasyDEM的原理及构建流程,以诺敏河流域为研究对象,应用EasyDHM模型进行流域水文模拟,结果表明,EasyDHM模型在诺敏河流域具有较好的适应性。     

改革开放四十年河南水文发展研究

改革开放40 a以来,河南省水文发展随之不断发展,为河南省经济社会发展做出了杰出贡献。文章以此为分析对象,分别从河南省改革开放四十年来水文事业的发展以及水文事业信息化建设等多个角度进行了论述,以便可以更好地归纳出改革开放以来河南省水文事业发展的特点。     

基于 HSPF 的东江分布式水文模型构建

针对东江流域,在基于 HSPF 水文模型的基础上,构建了东江流域分布式水文模型。详细介绍了 HSPF 分布式水文模型构建的原理、模型数据准备、模型构建以及模型验证过程。从气象分布变异的角度出发,将东江流域划分成 51 个子流域,从物理分布变异的角度出发,将东江流域的土地利用类型与土壤类型和坡向重新叠置成 29 种特征类型的下垫面。通过模型的模拟效果来看,两校准站（河源站和博罗站）的相对误差均小于 15% ,NASH 系数都在 0.9 以上,模拟效果良好。     

水文系统模型可识别性数值分析与研究

本文以隐结构的水文非线性系统模型为对象,探讨了在水文系统建立模型中有重要意义的可识别性问题.针对多数隐式水文模型及识别准则难以求高阶导数作解析的事实,本文提出一种数值分析途径,可定量考察水文模型的可识别能力,并为处理模型参数优选中弱可识别现象提供有用信息.经仿真试验和若干水文模型实例检验,表明它在理论与方法上是有意义和可行的.     

水文多尺度仿真在雨量站网密度研究中的应用

从水文多尺度仿真的角度研究雨量站网密度问题,构建了水文多尺度仿真模型族和水文多尺度仿真系统.应用中国梅雨雨量站网实验区的雨量站资料,在水文多尺度仿真系统平台上,以抽站法和水文模拟法相结合,采用多水文模型族进行雨量站网密度研究.研究认为在流量相对误差和确定性系数两项指标都比较稳定的情况下,站网密度与水文模型、服务目标具有密切的关系.在湿润地区和时间尺度为日的条件下,分布式水文模型要求流域具有高密度的雨量站网布局,站网密度应在40km2/站,集总式水文模型对站网密度要求较低,站网密度应在100km2/站.研究认为水文多尺度仿真能够反映雨量站网密度的不同尺度的特征.     

黄河中游干旱半干旱区水文模型研究进展

黄河中游干旱半干旱地区水文预报是水文工作者关注的焦点和难题之一,而流域水文模型又是解决该问题的有效工具和关键所在。在回顾该地区产汇流特性、水文模型发展及应用情况的基础上,总结了已有水文模型存在的问题和研究不足,指出黄河中游水文模型研制的难点主要在于降雨输入精度不高以及人类活动对水文过程的强烈干扰。基于目前水文自动测报系统的应用及水文大数据的兴起,展望黄河中游干旱半干旱地区水文模型研究的可能途径:1开展遥测系统支持下的精细化物理模型研制,包括点到面上的产汇流模式、参数时空尺度等;2从务实角度出发,利用水文大数据挖掘技术开展汛期中大洪水洪峰、洪量的预报研究。     

流域水文模型识别方法研究与应用

基于模型产汇流机理,分析对比水文模型适用性,建立考虑气候特征、下垫面条件和人类活动影响的流域水文模型识别的指标体系,并以辽宁东部各中小流域为研究对象进行实例研究。分析了研究区域的气候特征,将新安江模型、大伙房模型和TOPMODEL模型作为备选模型,利用主成分分析法确定流域面积/主河道长度、河道比降、森林覆盖率、地形指数和气候类型作为流域水文模型识别的输入指标,进而采用层次分析法识别适用于各研究流域洪水模拟的水文模型。洪水模拟结果表明:所建立的流域水文模型识别指标体系有代表性,所识别的水文模型可很好地反映流域的产汇流特性。     

基于SWAT模型的多尺度径流模拟与对比分析

国际上对水文尺度转换的研究目前还处于初级阶段,由于空间异质性与变异性的存在,水文过程变得更加复杂和非线性,这对水文尺度转换的研究提出了更高的挑战。许多学者认为,实现水文尺度转换的关键是找出水文模型在不同尺度上的影响因素,从而确定不同尺度上的关联性。以杜陵流域为基础,以SWAT水文模型为研究对象,采用多尺度径流模拟方法,探讨水文模型的应用精度以及流域径流系数等在不同时间尺度下的变化规律,可为不同时间尺度上水文模型的选择提供支持,对水文尺度转换的研究也具有一定价值。     

水文相似度及其应用

本文分别从流域下垫面、河网发育情况、产汇流影响因素的角度,探索性的提出了几个水文相似性评定指标,并采用层次分析法计算每种水文相似性指标在计算水文相似程度中的权重。以江西雨量站网密度实验区中的朗口和银山流域为研究对象,实例计算了两个流域的水文相似程度,结果证明水文相似度有助于定量化研究水文相似性问题。     

基于自回归模型的分布式水文模型预报校正

以清江水布垭上游流域为研究对象,利用1 km×1 km精度的数字高程模型(DEM)提取流域特征信息,采用基于DEM的分布式水文模型(DDRM)对清江流域进行降雨-径流模拟。由于分布式水文模型所需资料在目前的技术水平下难以完全满足或者建模理论不完善等原因,其在水文预报中的应用效果还不太理想。因此,本文建立了自回归模型尝试对DDRM模型的模拟结果进行降雨-径流的实时校正。利用Nash-Sutcliffe效率系数、径流深相对误差等方面对校正前后的模拟结果进行比较分析,结果表明:在DDRM模型的基础上采用自回归模型对误差进行校正提高了预报精度,能在一定程度上弥补分布式水文模型在实际应用中由于资料不足等原因而带来的精度下降的问题。     

资料短缺地区径流模拟研究

以柬埔寨洞里萨湖流域为对象,基于多源降水信息分析、水文模型构建及适应性分析、参数移植研究及检验等,探讨了资料短缺地区的径流模拟问题。结果表明:气候再分析资料集Ag MERRA在洞里萨湖地区的精度较高,VIC模型在该区域的适应性较好,可以用来进行水文模拟;水文模型参数与流域气候和下垫面因子的相关性较好,拟合优度R2都在0. 65以上,移植的可信度较高;在3个验证流域的实测径流过程对比分析表明,基于参数移植方案构建的水文模型能较好地模拟资料短缺地区的流域水文过程。     

基于LH-OAT分布式水文模型参数敏感性分析

为了有效进行分布式水文模型参数的优选,消除模型计算过程中的不确定性,更好地理解参数对水文模拟的影响,开展了模型参数敏感性分析。使用LH-OAT方法,对比分析了3个不同的流域中多个目标函数下的分布式物理水文模型——流溪河模型的参数敏感性,将其参数敏感性归为：极敏感,敏感,一般敏感和不敏感4类。研究表明,模型参数的敏感性并不是一成不变的,在不同流域,不同评价目标下,会发生一定程度的改变。     

基于Matlab神经网络的流域年径流量预测

阐述了运用人工神经网络模型对流域年径流量径流序列做出预报,表明人工神经网络模型在水文预报中具有一定的优势。通过BP神经网络算法得到了适合该神经网络模型的训练算法。以渔峡口站年径流量实测序列为研究对象,在数值试验的基础上建立了年径流序列预报的人工神经网络预报模型结构,提高了该模型的预报准确性。     

山区水土保持措施防洪效果评价

以门头沟区赵家台小流域为研究对象,运用MIKE系列模型软件,将水文模型与一维河流水动力学模型进行耦合,模拟了该流域在"7·21"及10年一遇降雨情况下的降雨径流及不同下垫面状况影响下的坡面汇流入河等过程。模拟结果表明:坡面措施能够有效削减洪峰及洪量,防洪效果显著;沟道措施可在一定程度上提高过水能力,有效缩减淹没范围,减少洪灾损失,但对径流量无明显影响。     

金沙江下游与三峡梯级水库群协同消落方式研究

梯级水库群消落期协同运行方式是梯级水库群联合调度重要环节。以溪洛渡、向家坝、三峡与葛洲坝梯级水库群为背景,将消落期来水分成丰水年组、平水年组和枯水年组,以分组期望发电量最大为目标,建立了消落期随机联合优化调度模型,结合各库不同消落期初水位开展了模拟计算,得到不同水文年型下梯级水库群的期望协同消落方案。结果表明:金沙江下游与三峡梯级水库群协同消落方式能在一定程度上提高梯级期望总发电量;当来水较少且三峡消落期初水位较低时,金沙江下游与三峡梯级水库群协同消落方式可显著提高三峡和葛洲坝水库的供水效益。最后,总结归纳了不同情境下溪洛渡-三峡协同消落策略,以指导金沙江下游与三峡梯级水库群消落期实际运行。     

潘家口水库枯水期月径流预报

在分析研究流域气候特征及枯季径流来水规律的基础上，用水文气象方法和水文方法分别建立了枯水期月径流预报模型。水文气象方法是先挑选出与预报对象关系最好的气象因子作为预报因子，据此建立预报模型和预报集成模型。水文方法是利用水文序列资料建立自回归模型和多元递推模型。用实测资料对预报模型进行了验证，结果表明：预报精度令人满意。     

多元优化算法在马斯京根模型参数优化中的应用

以2个实例为研究对象,利用一种新型群体智能算法——多元优化(MVO)算法优化马斯京根模型参数,并与相关文献中加速遗传算法等多种方法的优化结果进行对比。结果表明:MVO算法优化结果优于其他算法,利用MVO算法优化马斯京根模型参数,可以获得比相关文献更高的模拟精度,不但为精确估计马斯京根模型参数提供了有效方法,而且拓展了MVO算法在水文模型参数优化中的应用。     

非充分灌溉预报土壤水分下限值的分析研究

根据山西临汾灌溉试验站2009年与2010年冬小麦试验资料,采用田间试验与理论分析相结合的研究方法,利用PS123作物生长模型,计算得出5种水文年型冬小麦潜在蒸发蒸腾量。以产量最大为目标,建立灌溉制度优化模型,确定5种水文年型优化灌溉制度。通过实际应用进行了检验,得出：冬小麦非充分供水条件下灌溉预报土壤水分下限值的理论计算方法,进一步完善了非充分灌溉预报理论,利于灌区动态计划用水与水资源优化配置,对于加强灌区用水管理、提高灌区用水效率具有重大的推动作用。     

水文数据综合处理系统设计

本系统主要以水文基础测验数据为分析处理对象,具有对水文各类测验数据(包括遥测数据)进行实时处理、分析、计算和在站实时整编功能,并通过系统提供的查询和管理功能,达到即能更好地指导测站测验工作,又能将测站收集的各类资料通过有效的管理与年终资料整编融为一体,彻底解决了年内资料分析处理与年终资料整编脱节的问题.使测站人员从繁琐的数据计算校核中解脱出来,提高了资料整编的效率及精度,为提高测站资料等级提供有效的支持.