西江流域控制站洪峰洪量极值特征变化分析

西江流域洪灾频发,分析其洪水峰量的演变规律,可为西江流域防洪提供决策依据。研究基于西江梧州站1950—2015年日均径流及年最大洪峰资料,采用R/S分析法、M-K检验法对洪峰洪量极值进行年内分布特征分析,在此基础上,采用Mann-Kendall检验法、Yamamoto检验法、启发式分割算法和Morlet小波分别对洪峰洪量极值的年际趋势性、突发性、周期性三个方面进行详细分析。结果表明:在年内分布特征方面,洪水的洪峰洪量极值主要分布在6、7月份;年际变化方面,年最大洪峰、最大1 d洪量、最大3 d洪量均呈上升趋势,最大7 d、最大15 d、最大30 d洪量则呈下降趋势,各洪水指标变化趋势不显著,但未来具有较强的持续性(Hurst指数均在0.71～0.79),年最大洪峰、最大1d洪量、最大3d洪量在1992年、2010年均发生突变现象,最大7 d、最大15 d、最大30 d洪量则仅在2010年发生突变;年际洪峰洪量极值大致均存在21 a、14 a、6 a三种不同时间尺度的主周期,通过对各时间尺度的小波实部过程线分析,洪峰洪量极值在各自周期内短期不会出现大的波动。     

西江下游年月径流变化特征研究

采用Mann-Kendall法、滑动T检验法、R/S分析法和小波分析法分析西江下游梧州水文站1950年至2015年径流的趋势性、变异性和周期性等特征及年内径流变化趋势表明,其年平均流量66a来呈不显著减少趋势,并在未来一段时间内保持持续减少趋势;从累积距平看2014年后8~10a,西江径流将处于递增阶段;年内径流变化则呈蓄峰补枯的良好趋势,但7月月径流呈递增趋势值得关注;年径流在1954年发生中度变异,2002年为转折突变点,无明显变异;西江径流存在22a、15a、5a这3类尺度的周期变化;预测2015年~2020年前后,西江下游径流在22a尺度上将处于偏枯期,而在15a尺度下为相对偏丰期。     

西江干流径流年际及年内变化趋势分析

为了分析西江干流径流年际变化趋势及年内分配规律,根据天峨、迁江、梧州三站60多年实测径流资料,采用Mann-Kendall趋势检验法、R/S法、有序聚类法、滑动T检验法等多方法分别对径流年际变化的趋势性和突变性进行分析;同时,对表征径流年内分配的各指标进行趋势性检验和未来变化趋势预测。结果表明:三站的M-K统计量Z值分别为-2.47、-2.38和-1.47,Hurst指数分别为0.72、0.83和0.80,均大于0.5;天峨站和迁江站的突变点均为2002年,梧州站的突变点为1954年和2002年;西江径流60多年来显著减少,且具较强的持续性;径流年内分配不均,多集中在4月-9月,占年径流的75%左右;2002年后径流年内分配显著性地趋于均匀,集中程度和变幅亦显著性地变小,集中期前移12日左右。     

基于BP神经网络的土石填料压实质量控制

现行的土石填料压实质量检测方法由于自动化程度低、效率低、采样密度小等缺点,很难满 足工程建设质量实时控制的需要。开发新的检测技术,实现填料高质、快速、无损和动态的检测已成 为亚待解决的重要任务之一。本文阐述了BP神经网络原理,并结合PFWD时程曲线的动态参数,建 立了基于BP神经网络的土石填料预测模型。实际数据对比分析表明,该方法能够满足压实质量的快 速检测。     

水量调度下西江下游枯季径流演变特征

对西江枯季水量调度下径流演变特征及极端枯水特征进行分析,为西江流域枯季水量统一调度和水资源高效利用提供参考。选取梧州水文站1950—2015年逐日流量资料,采用Mann-Kendall法、滑动T检验、R/S法等多种方法对西江下游枯季水量调度前后枯水年月流量序列进行趋势性对比分析,并详细探讨其变异性及未来变化特征。结果表明:西江下游枯季流量呈不显著上升趋势,呈正持续性,且变异可能性较小;水量调度后枯季11月份,次年1月份和2月份流量呈显著上升趋势,而10月份流量明显下降,即呈现拦蓄汛末洪水补给枯水月份特点,但作为枯水关键期的12月份流量呈微弱上升趋势值得关注;枯季各月流量的Hurst指数和相关系数C(t)表明,未来西江下游枯季各月流量仍与过去趋势相一致,且无显著变异。PPCC检验表明,LP-Ⅲ型分布描述西江枯水年月流量频率分布最优,以该分布频率P=90%为极端枯水标准,显示枯季径流前期随着指标流量尺度变小,极端枯水发生变多,但后期变少,可见枯季水量调度一定程度上有助于减少极端枯水事件的发生。     

龙滩水电站汛期分期及合理性检验

合理的汛期分期是提出分期汛限水位决策意见的重要前提,对充分发挥水电站防洪、发电、生态、压咸能力及提高洪水资源利用率有重要意义。为此,研究运用矢量统计法和模糊集合分析法对龙滩水电站进行汛期分期计算,通过相对频率计算、置信区间计算、非参数统计自助法取样和模糊优选4步对汛期分期进行合理性检验。经检验后可知,相对优属度最高、较合理的汛期分期方案:龙滩水电站前汛期为4月1日～6月9日,主汛期为6月10日～9月1日,后汛期为9月2日～10月31日。     

西江下游月枯季径流特征研究

通过分析变化环境下西江下游枯季径流变化特征,为西江流域枯季水量的统一调度提供参考。基于梧州水文站1950—2015年逐日流量资料,采用Mann-Kendall趋势分析法、R/S法、滑动T检验等多种方法分析了枯季平均流量和各月径流分配均匀程度和变化幅度的趋势性和变异性。结果表明:西江下游60多年来枯季流量未发生变异,且以5. 11 m3/(s·年)的增长率呈不显著增长趋势,具正持续性。枯季各月流量分配的均匀度显著地趋于均匀,变化幅度显著减小。枯季月均流量连续最小3个月主要在1—3月,可见后枯水期补水形势依然严峻。采用PPCC法对以枯季流量序列为频率分析特征指标的5种假设分布进行适用性量化裁定,得出LP-Ⅲ型分布更适用于表征西江枯季流量的频率分布,该分布显示极端枯水事件发生频率有从前期的1. 52%到后期的4. 55%的增大趋势。