缺资料地区水电工程径流计算方法研究

针对缺资料地区水电工程水文计算难题,以国外两个水电站设计为例,在掌握全球共享气象、地形、植被、土壤基础数据的前提下,以基于3S技术的分布式水文模型SWAT为工具建模,利用Nash-Sutcliffe效率系数及相对误差指标评估径流模拟精度,论证分布式水文模型在缺资料地区水电站径流计算的可行性。     

ENSO事件影响下长江大通站汛期径流预测建模分析

从环流指数和ENSO事件指数出发,考虑到大尺度环流系统和海温影响的长期性,使用滑动平均方法对预报因子做前期处理,计算了预报因子在2、3、6月尺度的滑动平均值。在此基础上采用BP神经网络建立了长江大通站汛期径流预测模型（BP-Pre）,重点对ENSO事件影响下的径流极值进行预测。为验证模型可行性,采用均生函数模型和利用传统因子建立的BP模型（BP-Ori）作对照分析并进行精度评价。结果表明,部分因子在滑动平均处理下Spearman秩相关系数得到提高;历史平均上,大通站汛期径流与前年发生的ENSO事件关系密切;事件类别不同,对应径流也相对偏大或偏小;BP-Pre模型在率定期拟合效果不及均生函数模型和BP-Ori模型,但从多方法综合评价分析来看其检验期的预测精度更高,对径流极值预测更为精准。     

南欧江流域梯级水电站联合防洪调度研究

结合南欧江流域梯级水电站水文气象条件、工程特性及流域防洪要求,开展了流域梯级水电站联合防洪调度研究工作。根据流域重点防洪对象防洪能力、防洪标准及地区洪水组成分析成果,从基本不影响流域梯级水电站发电运行同时又能兼顾流域防洪要求的角度,研究提出了梯级汛期控制运行水位及控泄流量方案。模拟调度分析显示,提出的防洪调度方案操作简单,易于实现,梯级电量虽略有减小,但减小幅度不大,可为南欧江流域梯级防洪提供一定的指导。     

我国西南地区气象要素变化特征及预测

基于我国西南地区112个测站1961~2012年的逐月降水和气温观测资料,采用趋势系数法、线性倾向估计法、Mann-Kendall突变检验法、相关分析及逐步回归周期分析法等分析了我国西南地区近52年降水量和气温的时间变化特征,并在深入分析影响该地区年平均降水量的大气环流因子的基础上,建立了年平均降水量的多因子逐步回归周期分析预报模型,对当前及未来5年西南地区年平均降水量进行了预测。结果表明,西南地区年均降水量和秋季平均降水量呈显著下降趋势,年均降水量在2003、2009年出现突变,秋季平均降水量在1990年存在突变点;年均及四季平均气温都呈显著上升趋势且存在明显的突变点;副高、欧亚经向环流和极涡强度指数对我国西南地区年平均降水量影响较为显著;年平均降水量的多因子逐步回归周期分析预报模型的拟合预报合格率为100%,预测结果可信。     

隆阳区水库型水源地非点源风险空间分布及评价

运用ENVI软件,以人机互动作业方式及目视解译方法提取隆阳区12个水源地保护区内的非点源风险空间分布。基于层次分析法和非点源风险指数进行水源地非点源风险评价,旨在为隆阳区水源地风险管理提供数据支撑。结果表明:水源地遭遇非点源风险隐患总体不大;应对风险级别较高的第2、4号水源地进行优先管理;水源地非点源风险与保护区面积无相关关系,但与非点源风险源因子相关性较好,尤以一级保护区内非点源风险源面积比例相关关系最好。因此根据风险因子、分保护区级别科学合理地进行水源地污染防治是降低水源地风险、保障水源地饮水安全的重要举措。     

西南地区夏季干旱影响因素分析及干旱预测

一般来说,西南地区夏季雨水充沛,但近年来夏季干旱频发且大范围旱情特别严重,已严重危及当地人民群众的生产生活和社会经济的发展。对此,以2011年夏季罕见干旱为例,发现2011年西太平洋副高增强,西风槽偏弱,纬向环流增强等因素导致南下冷空气减弱、水汽输送不足且难以交汇辐合,致使2011年西南地区夏季降水异常偏少,进而诱发特大干旱。在此基础上,采用1961～2013年西南地区夏季标准降水指数和大气环流指数资料,构建了当地夏季基于标准降水指数的模糊综合预测模型,进而对未来5年（2014～2018年）西南地区夏季标准降水指数做出预测,结果表明未来5年西南地区发生夏旱的可能性不大。     

马斯京根系列方法在金沙江“11.03”白格堰塞湖溃决洪水演进中的应用

针对金沙江“11.03”白格堰塞湖溃决洪水问题,采用DB-IWHR溃坝洪水分析模型预测了金沙江“11.03”白格堰塞湖的溃决洪水过程。在此基础上,分别采用分段马斯京根法、分层马斯京根法、非线性马斯京根法演算了白格堰塞湖至巴塘、奔子栏、石鼓及梨园断面的洪水过程,并结合以上断面实测洪水过程进行了精度评价。结果表明,三种方法均可较好地模拟洪水演进过程。分层马斯京根法相比分段马斯京根方法,预测结果在峰现时差及洪峰相对误差指标上相对较优。非线性马斯京根法的预测成果在峰现时差上最为精准,但在各断面实测洪峰预测上偏大较多。研究成果可为今后时效要求较高的堰塞湖溃决洪水演进计算提供理论及技术参考。