黄河源区河道冰凌特征变化及影响因素分析

黄河流域是我国凌汛灾害常发的地区,其中黄河源区是黄河上游凌情研究的空白区。为掌握该区域的凌情规律,对黄河沿-唐乃亥河段黄河沿、吉迈、玛曲3个常封断面的气象资料(1960-1987,2007-2011)和水文资料(1960-1987,2007-2011)进行研究,分析3个站的封河、开河日期以及冬季最大冰厚的变化规律,得出黄河源区封河从黄河沿附近开始向下游延伸,封河日期和开河日期均有推迟趋势,但总封冻天数在减少,冬季最大冰厚则各站趋势不同。通过对冬季气温、流量等因素进行分析,得出冬季累计负气温和冬季平均流量对于凌情主要特征的影响十分显著,可以作为预报因子进行进一步的研究。     

基于人工鱼群算法的冰情预报神经网络模型

在分析凌汛成因的基础上选取合适的预报因子,针对BP神经网络收敛速度慢、易陷入局部极小值的缺点,利用改进的人工鱼群算法训练BP神经网络,以黄河宁蒙河段封开河日期数据进行建模,给出了人工鱼群算法训练神经网络的基本原理和步骤,并对人工鱼群算法神经网络模型、遗传算法神经网络模型、粒子群神经网络模型的预测结果进行了对比分析。结果表明:人工鱼群算法神经网络模型对黄河内蒙古段凌汛期的封开河日期预测比较准确,预测结果优于遗传算法神经网络模型和粒子群神经网络模型。     

黄河宁蒙河段封开河日期预报方法研究

采用多元线性回归分析方法建立了基于物理成因概念的三湖河口站封开河日期预报模型,通过相关分析方法初步挑选预报因子,再应用SPSS软件对多元线性回归的预报因子进行了筛选,并对预报模型的精度进行了评定。结果表明:①建立的多元线性回归模型能较好地拟合三湖河口站的封开河日期;②在模型检验过程中,个别年份出现了较大误差,这说明封开河日期不仅与气象因素有关,也和其他因素有关。     

黄河内蒙古段冰情预报系统的开发

为了预报黄河内蒙古段的流凌和封开河日期,以多元线性回归理论与人工神经网络理论为基础,设计开发了黄河内蒙古段冰情预报系统预报内蒙古段各个站点的流凌和封开河日期。选用黄河内蒙古段水文、气象和冰情信息建立数据库,应用ADO OLEDB技术调用数据库,建立符合相关性要求的人工神经网络模型和多元线性回归模型,从而实现预报识别检验。使用2003—2004年度至2007—2008年度5年的资料进行预报检验,并与实际开河日期对比分析,预报结果合格率为80%和67.7%,分别达到甲等和丙等预报精度,表明系统可以应用于黄河内蒙古段的冰情预报。     

1996—1997年度黄河下游凌情特点分析

１９９６－１９９７年度黄河下游凌情主要特征表现为首封日期早；封河时气温高、流是封开河次数频繁，出现了历史上未出现过的４封４开现象；封冻发展期发展冰塞壅水，造成灾害；封河与开河期出现断流。在分析凌情特点的同时，分析了天气形势特点对气温、冰情变化的影响和上中游来水、水库蓄水及下游引水等因素对冰情及断流的影响。     

黄河宁蒙河段冰凌预报方法研究

黄河不仅源远流长而且纬度跨度大(介于32°N~42°N之间)。在特殊的地理环境作用下,加之受水流、气温和变动河床等因素的影响,黄河封开河期常会出现冰凌灾害。黄河冰凌预报是黄河水文预报的重要业务内容之一。近年来受气候变化、河道冲淤变化和人类活动等影响,黄河宁蒙河段冰凌特点发生了明显变化,对冰凌预报提出了更高要求,冰凌预报技术不断得到改进和发展。介绍了中短期气温预报模型、指标法和经验相关法预报、人工神经网络预报、水文学和热力学预报模型、冰水动力学模型等黄河主要冰凌预报模型与技术方法及其存在问题;提出在充分冰凌观测的基础上,加强河道冰凌冻融规律研究,开发具有冰凌物理机制和实际预报能力的冰水动力学模型等建议。     

2009～2010年度黄河防凌工作回顾

分析了黄河凌汛期各河段封开河情况、凌情特点、凌汛险情以及灾情,介绍了水库调度和内蒙古应急分洪区分凌情况,回顾了2009～2010年度黄河防凌工作部署,对今后防凌工作提出了加强工程建设、完善测验体系以及提高应急处置能力等建议。     

黄河凌情预报研究与防凌需求

根据黄河历史凌灾情况和近十几年凌情特点,总结了黄河防凌减灾工作的重要性,阐述了凌情预报对防凌减灾决策的技术支撑作用;在此基础上,结合黄河凌情预报技术现状和防凌减灾技术发展趋势,提出未来黄河防凌决策对凌情预报的技术需求,建议在连续河道地形测量、河道冰凌观测和变动河床冰凌过程研究的基础上,将水文热力学预报模型与冰水动力学模拟模型相结合,建成黄河宁蒙河段冰凌预报模型系统,实现黄河宁蒙河段冰凌过程的连续滚动模拟和预报,更好地为黄河防凌决策提供技术支持。     

封开河预报模型研究进展

冬季封河和春季开河阶段,我国北部高寒地区将产生大量流凌,容易堆积、拥堵河段,抬高水位,造成凌汛灾害。建立精确的封开河预报模型可为预防凌汛提供充足时间。首先回顾了国内外封开河预报模型的研究进展,对国内应用较多的数学模型、统计学模型和神经网络模型进行总结分析,归纳各模型的优缺点;阐述影响封开河预报模型精度的两个关键步骤即影响因子选取和预报因子筛选方法,筛选影响预报精度的13个预报因子,且通过对比分析3种筛选方法,结果表明逐步分析法可使预报模型更加精准。     

MODIS动态监测黄河宁蒙河段凌情的技术与方法

黄河宁夏河段和内蒙古河段（以下简称宁蒙河段）的凌情是我国大江大河中的一种特殊水文现象，由于凌情引发的凌汛灾害危害巨大，防凌历来是防汛部门的重要任务。在分析黄河宁蒙河道特点、MODIS卫星遥感数据特点和该河段所在区域天气状况的基础上，提出了MODIS遥感动态监测宁蒙河段凌情的技术与方法，研究和应用表明MODIS卫星遥感技术能够实现宁蒙河段凌情实时动态监测，在动态监测封开河长度、壅水漫滩等方面效果显著。     

基于气温特征值的三湖河口断面冰期预报模型

宁蒙河段是黄河冰凌灾害最严重的河段,三湖河口断面是黄河宁蒙河段防凌防汛的重要控制断面,也是宁蒙测区凌情的首发和频发断面。基于龙羊峡和刘家峡水库联合运用以来三湖河口断面水文、气象、冰情等资料,研究分析河道形态、动力条件等对凌情的影响,统计三湖河口水文断面冰期气温特征值,利用多元线性回归法建立了冰期预报模型。结果表明:1在目前三湖河口断面相对稳定、上游来水变化不大的情况下,气温是影响河道冰凌过程的主要因素;2冰期预报模型的预报合格率均在70%以上,封河日期预报的合格率达到82%,符合相关规范要求。     

宁蒙河段2015—2016年度凌情特点及凌灾成因分析

基于黄河宁蒙河段水文气象和冰凌观测资料,分析了2015—2016年度宁蒙河段凌情特点,从气温、上游来水、封河流量、水库调度、河道边界条件及涉河建筑物等多个因素探讨了凌灾险情形成机理成因,提出加强万家寨库尾冰塞冰坝形成机理与水库运用调度以及分凌区适时启用研究等减轻凌汛风险的建议,研究成果可为宁蒙河段凌情预报和防凌减灾决策...     

2012~2013年度黄河内蒙古河段凌情特点成因分析

2012~2013年度内蒙古河段凌情具有首凌时间偏早、封河速度快、槽蓄增量偏大、冰盖较厚、开河速度快等特点,本年度凌情特性主要受封河期气温偏低、封开河流量大、开河期气温异常偏高、水量调度、"12.7"洪水河道冲刷、河道工程等因素影响。     

基于可变模糊综合分析的冰凌预测模型

在分析凌汛成因影响因素的基础上,以可变模糊集理论为核心,采用二元比较法确定指标权重,结合统计相关分析确定预报因子相关程度,提出一种基于可变模糊综合分析的冰凌预测模型。将该模型应用于黄河内蒙古段开河日期的预测,结果表明该模型计算简便,对开河日期的预测具有较高的精度。     

基于人工神经网络的黄河源区枯季径流预报

分析了黄河源区枯季径流的影响因素,并选取基于枯季径流形成机理的、与径流相关性高的因子作为人工神经网络模型的输入,运用误差逆传播算法的多层前向网络,利用VC^ 语言调用随机函数克服了网络全局寻优的缺陷,建立了黄河源区枯季径流预报的BP模型。对黄河源区枯季径流长期预报的结果表明,ANN(7,1,15,1)模型预报结果精度高,容错能力强,是枯季径流预报的有效手段。     

黄河宁蒙河段2011～2012年度凌情特性分析

2011～2012年度黄河宁蒙河段受气温等因素综合影响,首凌、首封日期偏晚,封河速度快、距离长,槽蓄量大且分布不均,封河水位低,开河水位高,开河速度较慢、日期较晚.介绍了黄河宁夏至内蒙古河段的凌情概况,通过分析2011～2012年度黄河宁蒙河段的凌情特点,得出气温变化是造成2011～2012年度凌情特性的最主要因素,同时,河道形态、水文条件、水库调度及河道障碍物等的影响也是重要原因.     

黄河宁蒙河段2014~2015年度凌情特性分析

在对黄河宁夏、内蒙古河段实地查勘、巡测基础上,对凌汛实测资料进行了分析。黄河宁蒙河段2014~2015年凌情具有流凌日期偏晚,流凌时间短,首封日期接近常年、封冻速度快、河段呈分段封冻,最大封冻长度短、槽蓄水增量时空分布不均,未出现凌峰流量等特点。形成本年度凌情特点的主要原因是封、开河过程中受气温及海勃湾水利枢纽调控等综合因素影响作用。     

黄河宁蒙河段冰凌预报模型研究进展

在不断吸收和借鉴国内外冰凌预报模型研究成果的基础上,经过多年努力,黄河冰凌预报模型研究和应用取得较大进展,一些较为成熟的模型已经应用于业务生产,为黄河防凌提供了技术支持。黄河宁蒙河段凌情形势日趋复杂,黄河防凌对冰凌预报提出更高要求,需要开发能够反映冰凌物理机制、提供全河段动态预报的冰凌数学模型,以满足冰凌预报客观需求;基于冰水动力学理论的冰凌数学模型是冰凌预报模型的发展方向。     

黄河宁蒙段凌汛致灾影响因素及灾害演变特点

黄河宁蒙段冬季凌汛现象频繁发生,凌灾影响损失严重,防凌抢险极为困难。根据历年凌汛期实测凌情数据与灾害统计信息,阐述凌汛水文过程及其形成机理条件,从热力环境、动力因素、边界条件和人类活动等方面分析凌汛洪水致灾影响因素,系统总结气候条件、水文情势、河势演变及人类活动等多元环境因素驱动下,黄河宁蒙段凌汛封开河时序与周期、冰盖厚度、冰期输水泄流能力、槽蓄水增量、水位流量关联关系及变化梯度、凌峰流量、冰塞冰坝发生频次及凌灾影响、防凌减灾控制等方面的时空演变特点。     

黄河河源区枯季径流模型的研究及应用

通过对黄河河源区枯季径流演变规律的分析研究 ,开发研制出了适合于河源区的长期径流预报模型。利用该模型对黄河上游地区未来径流演变趋势进行预测预报 ,为水量调度和水资源合理配置提供依据