洪水超前预警综合评价方法研究及应用

从满足防洪预警的实际需求出发,构建了一种新型的洪水超前预警合理性"精度-可靠度"评价方法,即将洪水量级预报精度评价与预报结果可靠性评价相结合,进行洪水超前预警的综合评价方法。以黄河一级支流湫水河流域为例,开展该综合评价方法的适用性研究。利用随机森林模型对湫水河流域1980—2010年23场洪水进行超前预警,通过综合评价方法得到:在进行洪水预警精度评价时,合格率为83%;进行洪水预警可靠度评价时,合格率为100%;综合评价的合格率为92%,评价等级为"优"。研究结果表明该综合评价方法在洪水超前预警的合理性评价方面具有较好的适用性。     

基于相似性理论的洪水超前预报预警研究

根据历史上相似的暴雨洪水信息预测未来的洪水演化情势是实现洪水超前预报预警的一种有效途径。提出基于"量""型"相似指标、堆土机距离指标、暴雨分布相似指标的暴雨相似性综合度量方法,在历史场次暴雨中寻找相似暴雨及其对应的洪水过程,再根据暴雨量比值对典型洪水过程进行缩放,以此实现洪水的超前预报预警。根据实际的场次暴雨,生成理想暴雨过程样本序列,验证了所提出的暴雨多指标相似性度量方法的合理性,并以黄河中游窟野河新庙站为研究对象进行了应用。结果表明,提出的基于降雨相似性分析的场次洪水超前预报预警方法效果良好,是可行的。     

基于Web框架的连云港市水资源管理决策支持系统

介绍基于Web框架的水资源管理决策支持系统的逻辑结构、数据库设计，并以各类水资源信息为基础，以Web GIS为平台，采用MapXtreme for windows等工具开发了水资源信息的管理和决策支持系统软件。该软件系统不仅提供对各类信息的整理、查询等基本信息管理功能，同时提供对信息的分析评价、预测和决策支持等功能.系统在Intranet环境下运行，在电子地图上可以快速、方便地实现日常水资源管理的主要业务。最后以连云港市水资源管理决策支持系统的开发为例，论述了水资源管理决策支持系统的框架结构设计、数据库和应用系统组成等主要内容。     

农作物灾损量评估模型改进及应用

针对近年来自然灾害频发给我国农业经济带来极大损失的问题,从影响农作物的生长因素入手,结合农作物播种面积及单位面积产量,提出了一种改进后的农作物灾损量评估模型,并以陕西省为例,对1990～2008年的实际农作物生长统计资料进行了农作物灾损量估算,评价了农作物灾损率.结果表明,陕西省19a农作物灾损率年平均约为9.796%.     

区域水资源调度-分配迭代优化模型

在对水资源系统组成和结构分析的基础上,运用大系统优化理论建立了区域水资源系统多目标优化配置数学模型,包括水源优化调度、水量优化分配和调度分配迭代3个子模型。水源优化调度模型的求解采用轮库迭代方法和动态规划方法,水量优化分配模型的求解采用大系统分解协调中的D-W分解原理。对江苏省连云港市区水资源优化配置问题进行了研究,建立并求解了优化配置模型,结果表明,该市各区在2020规划水平年工业、农业、生活和环境部门都将出现不同程度的缺水情况。     

用TOPMODEL模拟流域径流的应用研究

介绍了TOPMODEL模型的结构及其产汇流计算原理,分析了地形指数在TOPMODEL模型中的意义,并介绍了地形指数的计算方法。将TOPMODEL模型应用在修河水系的万家埠流域的径流模拟中,DEM分辨率取为500m×500m,时间步长为6小时,并与新安江模型作了比较分析。     

变化环境下可能最大洪水计算研究

气候变化与下垫面变化前提下,多因素共同影响明显增加了流域可能最大洪水(PMF)估算难度。为此,提出一种集气候模式结果后处理、气候变化情景下相应可能最大暴雨(PMP)估算及土地利用/覆被变化方案设定、基流/前期影响雨量影响分析、基于相似性的PMP时空展布于一体的PMF计算模式,将其应用于怒江上游。结果表明,基流/前期影响雨量及暴雨时空分布不确定性是影响流域PMF的重要因素,气候与下垫面变化双重驱动对于PMF影响较大,且变幅随着变化程度增强而增大。     

基于贝叶斯理论的水文频率分析方法研究

探讨了贝叶斯理论在水文频率分析计算中的应用.根据贝叶斯公式耦合先验和样本信息,采用Markov chain Monte Carlo (MCMC)抽样技术估计参数的后验分布,并通过参数的随机样本构造设计值的抽样分布,根据设计值的抽样分布可以推求设计值的点估计和区间估计.与传统水文频率分析方法相比,基于贝叶斯理论的分析方法不仅能提供设计值的各种估计,同时能够对估计的不确定性进行定量评价,为水文频率分析计算提供更丰富的信息.     

智慧洪水概率预报平台

利用最新的数值模拟和数理统计技术,研制洪水概率预报、预报不确定性降低控制和洪水风险评估等智能洪水预报模型。基于标准化链接、模型适配器技术和XML语言等平台开发新技术,创建多功能、多终端组件式洪水概率预报智慧平台,并在淮河进行实际应用,结果表明:洪水预报误差平均降低约6.2%,预报精度达90%,概率预报与数值天气预报耦合后,相同等级预报精度下洪水预见期延长3d以上,可为"控制洪水-洪水管理-洪水风险管理"理论与实践提供科技支撑。     

基于模糊集对分析的河湖水系连通风险评估

河湖水系连通是提高水资源统筹调配水平、改善水生态环境状况、增强自然灾害抵御能力的重要途径,对保障社会经济及生态环境的可持续发展具有重要意义;但同时也存在一些可能风险。为此,研究构建了包括水资源、水环境、水生态和水灾害4个子系统于一体的河湖水系连通风险评价指标体系,并建立了基于模糊集对分析的风险评价方法。就其对2018年太湖流域引江济太调水工程进行的应用结果表明,风险等级为较小风险,与实际情况相符。研究成果可为类似河湖水系连通风险评估研究提供参考。