基于小波变换的漳卫南运河流域降水和径流周期分析

周期分析是水文序列变化特征研究中的一项重要内容。根据漳卫南运河流域1956-2005年间的年降水量数据以及元村、淇门和临清3个站点的年径流量数据,对水文序列进行趋势分析,采用Morlet小波进行周期分析。研究结果表明:自1956年漳卫南运河流域的年降水量和年径流量均呈现下降趋势;不同时间尺度具有不同的降水和径流结构;年降水量变化的主周期为准6a、12a和准16a;元村、淇门和临清站年径流量具有两个相同的主周期,分别为准5a和准16a。     

基于多重演化模式重构的水文预报模型及应用

因长期受人类活动、气候变化等多重因素作用,水文时间序列表现出多时间尺度、多频率、动态变化、自记忆性等复杂性特征,增加了水文预报结果的不确定性。本文将经验模态分解模型,核主成分分析模型和支持向量机模型耦合,建立了针对复杂性水文时间序列的预报模型,并采用NASH效率系数、自相关系数、相对误差作为模拟预测精度及参数率定的多目标判断标准。模型应用于黄河花园口水文站径流序列的长期水文预报中,结果表明:模型预报时段长,具有较好的预测准确性和实践应用价值。该模型为多重因素作用的复杂性水文时间序列预报提供了一种方法。     

基于小波分析的丹江口水库水文年度入库径流变化特征

根据丹江口水库运行调度的实践,采用Morlet小波函数,对丹江口水库水文年度、汛期和非汛期的径流时间序列进行小波分析,揭示了丹江口水库入库径流多时间尺度的复杂结构,并分析了不同尺度下径流序列的周期变化和突变点.研究结果表明:水文年度、汛期、非汛期入库径流序列都存在9,20,40,50a的主要周期,并且水文年度入库径流与...     

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.     

岷江上游年径流变化的多时间尺度分析

水文时间序列通常包含了多层次时间尺度结构和局部化的特征.针对岷江上游紫坪铺水文站1937～2004年的径流实测资料,本文将小波分析理论应用于水文序列的多尺度分析中.研究结果表明,岷江上游的地表水资源具有多时间尺度的变化,具有6～7年、13年、16年左右的周期变化,利用小波变换可以准确分析它的变化阶段和序列特征.     

黄河流域典型三级区蒸发序列非一致性分析

为研究蒸发序列非一致性,增强水文频率计算的稳定性,以黄河流域典型三级区蒸发序列为研究对象,以GAMLSS模型为基础,选择黄河流域5个典型水资源三级区,引入时间t作为解释变量进行参数拟合,分析各三级区年、汛期、非汛期蒸发序列的非一致性特征。采用Kendall法进行趋势检验,Mann-Kendall法和5 a滑动T检验法进行突变检验。分析结果表明:(1)伊洛河、三门峡—小浪底区间、花园口以下干流区间的蒸发序列突变较为明显,大夏河与洮河、湟水蒸发序列的突变存在一定的差异;(2)5个三级区不同时间尺度的蒸发序列以Generalized Gamma为最优分布的最多,Logistics的最少;(3)5个三级区不同时间尺度的蒸发序列除部分序列外,均与时间t成负相关,大部分蒸发数据均包含在置信水平为5%和95%的置信区间内,表明不同时间尺度的蒸发序列的GAMLSS模型拟合效果较好;(4)5个三级区蒸发序列非一致性特征较为明显,以花园口以下干流区间年、非汛期蒸发序列的非一致性特征最为明显。     

R／S和Mann-Kendall法综合分析水文时间序列未来的趋势特征

讨论了R/S法和Mann-Kendall法用于水文时间序列分析存在的不足,提出综合了应用两者分析水文时间序列未来趋势特征的方法,以闽江流域竹岐站年径流序列为例进行了分析.结果表明,综合应用R/S和Mann-Kendall法能比较好地分析水文时间序列未来的趋势特征,也揭示了闽江流域中、上游地区年径流的未来有显著下降的趋势特征.     

一种结合小波分析的EMD周期分析方法——以南宁市年降水量为例

针对传统EMD方法中Hilbert变换未必能正确计算出本征模态函数瞬时频率这一问题,采用小波分析替代Hilbert变换来优化EMD方法,为水文时间序列的周期分析提供了一种新途径。并对南宁市1961~2015年降水量时间序列进行了周期分析。结果表明,南宁市年降水量序列经改进的EMD方法分解可得到1个趋势项和4个IMF分量。趋势项表明南宁市历年年降水量呈现出明显的下降趋势;对IMF分量进行小波分析得到了年降水量序列分别具有4~6a、10~13a、25~29a的准周期特征。     

基于小波分析的丹江口水库水文年度入库径流变化特征

根据丹江口水库运行调度的实践,采用Morlet小波函数,对丹江口水库水文年度、汛期和非汛期的径流时间序列进行小波分析,揭示了丹江口水库入库径流多时间尺度的复杂结构,并分析了不同尺度下径流序列的周期变化和突变点。研究结果表明：水文年度、汛期、非汛期入库径流序列都存在9,20,40,50a的主要周期,并且水文年度入库径流与汛期径流具有相似的周期演变特征。研究成果可供丹江口水库运行调度参考。     

宜昌水文站年径流量演变多时间尺度分析

水文时间序列往往在时域中存在多层次时间尺度结构和局部化特征。运用小波分析的多分辨率功能,对宜昌水文站1882-2006年年径流量时间序列资料进行了多时间尺度分析。研究结果表明：宜昌水文站年径流量存在明显的年际变化特征,主要存在30～40年、10～20年及10年以下3类尺度的周期变化规律,变化主周期为14年,第二周期为7年,第三周期为34年;自2006年以后的3年左右,宜昌站年径流量将处于一个相对偏枯期,之后又将进入一个丰水期。     

基于小波变换的水文时间序列分解

运用Mallat算法和Daubechies小波，介绍了基于小波变换的水文时间序列分解方法。通过小波变换，将水文时间序列分解成不同时间尺度的确定性序列和随机序列，为建立水文时间序列中长期预报耦合模型打下了基础：以长江寸滩站日平均流量和年最大流量序列为例，进行了小波变换：通过对分解后的序列进行重构，结果是满意的。     

基于小波变换的水文时间序列分解及周期识别

运用Mallat算法和Daubechies小波,介绍了基于小波变换的水文时间序列分解方法.通过小波变换,将水文时间序列分解成不同时间尺度的确定性序列和随机序列,运用方差分析法,对小波分解后的确定性序列进行周期分析,获得原始系列的主周期.以长江寸滩站日平均流量和年最大流量序列为例,进行了小波变换及原始系列的主周期分析,结果是满意的.     

三江平原典型区降水特性分析

为研究三江平原典型区降水的变化规律，本文将1956—2021年作为研究时域，利用实测降水资料，采用差积曲线法、P-III频率曲线、Mann-Kendall(M-K)检验法、小波分析法对三江平原典型区及各雨量站的雨量在空间及时间分布上进行了分析。结果表明，研究区在研究时域内降水量空间变化不均匀，时间序列上总体呈弱的减少趋势，且存在5年、16年和45年时间尺度的主周期；降水量年内分配呈夏季>秋季>春季>冬季规律，且极易发生春旱。     

灞河出山径流序列变化的小波分析

以西安地区年降水序列为参照,利用小波分析方法对灞河出山径流序列的周期性变化进行分析。结果表明,西安地区平均年降水序列和灞河出山径流序列存在着多时间尺度周期,并且基本具有同步变化的规律性,反映了人类活动对灞河出山径流序列的周期性影响不大。其中,变化较明显的周期是10 a1、5 a左右时间尺度,水文序列变化的高能量主要集中在较小的时间尺度上。用秩次相关分析法检验得出灞河出山径流序列均存趋势性,用有序聚类分析法分析得出灞河出山径流序列的突变年份是1948年。     

滦河上游年降水量多时间尺度变化的EEMD分析

以多伦气象站1956—2014年的年降水量序列为代表,运用EEMD方法分析了滦河上游年降水量的多时间尺度变化特性。结果表明,滦河上游年降水量具有准2~4年、准4~6年、准10年、准15~20年波动周期,整体变化呈衰减趋势。     

建三江分局月降水量多时间尺度特征分析

以建三江分局1992~2008年的月降水量序列资料为例,采用小波理论对其进行离散小波变换,揭示月降水量序列在不同时间尺度下的时频特征和周期变化规律,为建三江分局合理制定灌溉制度和发展水稻灌溉面积提供参考依据。研究结果表明:不同的时间尺度分辨率下,建三江分局月降水量序列主要存在6个月、12个月的周期交替变化规律。     

新疆额尔齐斯河流域降水量变化特征及趋势分析

降水量研究对于干旱半干旱地区水资源的合理开发利用、生态环境的改善和灾害控制具有重要意义。为分析新疆额尔齐斯河流域降水量变化特征及其变化趋势,选取流域内富蕴、阿勒泰、哈巴河3个气象站1962-2013年实测月降水资料,采用Mann-Kendall检验法、复Morlet小波分析法、R/S分析法及相关水文统计方法进行研究。结果表明:额尔齐斯河流域内3个气象站年降水量均呈现出显著上升趋势,降雨变化倾向率分别为17.91、17.47、17.37 mm/10a;流域年降水量呈现出多个时间尺度的相对丰枯交替特征,富蕴、阿勒泰、哈巴河气象站主震荡周期分别为22、18、22 a;赫斯特指数表明未来额尔齐斯河流域年降水量总体上继续保持上升趋势,且其未来年份降水量增长趋势的程度为:富蕴阿勒泰哈巴河。     

梅江松源河段非一致性水文频率分析

随着气候变化以及人类活动的影响,水文要素时间序列的一致性受到广泛质疑,传统水文频率分析已经不能满足日益精进的水文设计精度要求,如何将非一致性水文要素时间序列转化成符合一致性要求的序列是当今水文数据处理研究的重点。该文以梅江流域松源河上的宝坑站为例,进行水文变异以及非一致性水文频率分析。采用Mann－Kendall检测法以及Lee－Heghinian法对宝坑年径流量进行突变点检验,将水文变异序列进行基于趋势分析的非一致性水文频率分析以及基于两P－Ⅲ混合分布的非一致性水文频率分析。结果显示：宝坑站年径流量序列在1983年发生了变异;经过一致性修正后,百年一遇年径流量比原始序列减小了3．10％。     

基于方差线谱的水文时间序列周期分析

水文资料在地方水利建设、防洪减灾、水资源管理等方面具有重要作用。由于许多地区缺少长时间序列水文资料,因此在涉水工程研究中,往往需要对水文序列进行模拟和延长,周期识别是其中一个非常关键的步骤,方差线谱法(即周期图法)是周期识别的一种重要方法。本文通过对长江上游某水文站流量时间序列的周期识别,阐述了方差线谱分析在水文时间序列模型中的应用。     

混合门限自回归模型在长期水文预报中的应用

在长期水文预报中主要应用两类方法,它们是多元分析法和时间序列分析法,这两种方法各有其局限性;应用混合门限自回归模型模拟水文时间序列可以考虑诸多因素,能避免以上两方法的局限性,并在实践中得到检验.