共原点灰类集对模型在河流健康评价中的应用

在河流健康评价中,为了克服传统灰色聚类方法的缺陷,引入共原点聚类方法对集对模型进行改进,利用功效函数代替联系度分量,发挥共原点聚类方法覆盖范围广的优点并利用集对模型处理不确定性信息。同时采用主客观结合的组合赋权法确定指标权重,构建基于共原点聚类的集对分析模型,并应用于某河的健康评价中。根据评价结果,河流总体健康状况良好,同时应在提高供水水量、保护河流生态多样性、改善河流水质等方面加大力度。     

水流与壁面间切应力估计方法的比较研究

精确估计水流与壁面间切应力在泥沙输移和水利工程安全方面具有重要意义。通过选取并整理文献数据,对现今七种主要的水流与壁面间切应力的估计方法在不同雷诺数的条件下进行评价和比较,发现总体上湍流动能外推法和雷诺应力外推法估计壁面切应力的可靠性和精确度最高,平均相对误差分别为3.2%和5.2%。湍流能量法、湍流动能法和雷诺应力法次之,以壁定理的精确度最低,但其所需的数据较容易获取。二阶应力法的精确度取决于阻力系数的取值。其中,壁定理和二阶应力法的估计值偏高而更加安全,湍流动能外推法的估计值较为准确,而其余方法给出的估计值偏低。所得结果对不同条件下水流与壁面间切应力估计方法的选择以及直接测量仪器的校准有一定的参考价值。     

皇甫川径流变化趋势及成因分析

采用多种方法对皇甫川1954-2010年实测径流数据进行分析。通过集中度等方法分析表明,皇甫川径流年内分布极不均匀,主要集中在7-9月,径流年际变化较大。运用滑动平均法和Spearman秩次检验法,证明1954-2010年径流呈显著下降趋势。联合运用有序聚类法和T检验法,检验出皇甫川径流于1983和1999年发生突变,并分析了气候与人类活动对径流变化趋势和突变的影响。结果表明:皇甫川径流量减少主要受到气温升高和人类活动的影响;1983和1999年皇甫川径流向下突变与气温的上升突变时间基本吻合,同时人类活动对径流变化的影响也愈来愈大。     

基于多种水文学方法的滦河典型断面生态基流研究

利用1980—2016年郭家屯水文站和三道河子水文站逐月流量数据,综合运用QP法、Tenant法、频率曲线法、典型水文频率年法、NGPRP(norther great plains resources program)法、近10年最枯月月平均流量法、TEXAS法等7种水文学方法,根据滦河丰水时段和枯水时段内不同月份径流量的特点,精细划分出相关断面每个月份生态基流取值的上限和下限,对相关断面的生态基流量进行测算和分析,得出三道河子断面生态基流取值1.10～6.06 m3/s为宜,郭家屯断面生态基流取值0.78~5.66 m3/s为宜。用上述确定的生态基流值对2个断面37年的逐月流量进行检验,结果表明:2个断面37年大部分月份生态基流都能得到保证,12月、1月和2月2个断面生态基流保证率相对较低,而对于生态基流保证率低的月份,建议通过合理划分水权、科学调度工程、建立监控体系等措施保障生态用水。     

水利行业地下水监测系统水位埋深数据质量评估与对比

目前,我国水利行业有人工报送(人工站)和自动传输(自动站)两套地下水监测数据.地下水监测数据对展现地下水动态分布特征和提供超采治理依据起着重要作用,因此,对地下水水位埋深监测数据进行质量评估与对比具有重要意义.基于2800个人工站和10298个自动站的2018年同期地下水水位埋深资料,采用统计学方法,从完整性、合理性、...     

山丘区小流域SCS-Nash产汇流模型应用

气候变化和人类活动影响使得部分地区水文系列资料的一致性受到影响,从而使得这些地区逐渐变成缺资料地区或无资料地区,无资料地区水文预测(PUB)问题一直是国际水文的研究热点,而山丘区的无资料小流域PUB更是其中的难点之一。分别选取了资料条件相对丰富的江苏省北部的黑林、南部的横山水库、中田舍等3个代表性的山丘区小流域,通过考虑前期30d降雨量、增加经流曲线数(curve number,CN)分级和对SCS模型的常数项进行修正,得到适用于江苏省山丘区小流域的SCS产流模型;并将其与基于地形地貌参数的Nash汇流模型结合,构建了山丘区小流域的SCS-Nash水文模型,并选取江苏中部的中田舍小流域进行验证。结果表明:构建的SCS-Nash模型具有较好的适用性,可为研究区域小流域的PUB问题提供参考。     

两种典型边界条件下的趵突泉泉域水均衡分析

以趵突泉泉域为例,采用水量均衡法和数值法两种方法,对两种典型边界条件下的水均衡进行计算,结果表明:在对断裂-分水岭边界确定的趵突泉泉域进行数值模拟时,需要充分考虑地表水与地下水之间密切的水力联系以及两者之间的转化关系,对降水入渗补给量进行合理折算,提高水均衡计算的准确性。水量均衡法结果表明断裂边界泉域与断裂-分水岭边界泉域的均衡差分别为3 626.0万m~3/a和3 061.4万m~3/a;而利用数值法,均衡差分别为4 467.1万m~3/a和3 699.6万m~3/a。研究结果为趵突泉泉域水资源评价工作提供了科学依据。     

南京市近60年气候变化特征分析

掌握南京市气候变化特征,对指导当地工农业生产和生活具有重要意义。基于南京站1955-2013年逐日降水和气温数据,采用Db3小波分解法、Man-Kendall法、Morlet小波分析法和R/S分析法分析了南京市年最大日降水量、年降水日数、年最高日气温和年最低日气温的变化趋势、周期特征和长程相依性。结果表明:年最大日降水量、年降水日数、年最高日气温和年最低日气温分别呈增加、减少、增加和增加变化,未来仍将持续这一变化趋势,各指数的变化主周期依次为7、22、12和12 a。上述变化表明,南京市年内旱涝事件发生机率可能将会同步增加,需要有关部门予以高度重视。     

鄱阳湖流域气候变化及其对入湖径流量的影响

为分析鄱阳湖流域气候变化特征及评估其对流域径流的影响,研究利用1961-2010年间鄱阳湖流域29个气象站和入湖"五河"水文控制站观测数据,分析该时段内流域气候和径流量变化趋势,建立统计模型分析其对流域径流量的影响。研究结果表明:鄱阳湖流域年气温呈显著性(99%置信度检验)波动上升趋势,流域降水总体呈略上升趋势,降水天数呈下降趋势。受气候变化的影响,鄱阳湖流域径流量呈上升趋势。统计模型计算结果表明,径流量与降雨变化呈非线性关系,径流量对降雨变化有着较强的敏感性,相同的气温变化情景下,降水增加比降水减少对径流量的影响更加显著,表明降水变化对径流量有着不同程度和方向的影响作用。气温对径流的影响呈线性,但其影响不明显。未来气候变化情景下,2050年前鄱阳湖流域在高排放A2和RCP8.5情景下呈现明显增长趋势,但其径流量低于其他排放情景。     

基于改进突变级数法的秦淮河河流健康评价

为了定量评估河流的现状,维护河流的生态环境,加强河流的可持续管理,建立河流健康评价体系,将熵值法引入突变模型中进行耦合。避免了传统的评价方法对于评价指标权重的主观赋值带来的误差,并将模型应用于秦淮河的河流健康评价上,从4个指标层进行逐级评价,最后得出秦淮河的健康综合指数是0.97,处于良好状态,说明现阶段秦淮河的河流组成系统的组成要素基本完整,但是水质方面问题突出,是制约健康状况的因素,因此需要控制污染以及加强生态保护。