基于风险区划的辽宁渍涝预报方法的改进

对辽宁现有的渍涝预报方法进行改进,考虑不同下垫面下渍涝风险区划,并在渍涝风险区划的基础上分别建立易涝区及非易涝区的降水径流预报模型,综合考虑降水量指标和土壤相对湿度指标,确定辽宁渍涝风险气象等级,使目前的辽宁渍涝风险气象等级预报方法得到改进,在2009年汛期的一次局地暴雨中给出了准确预报,应用效果良好。     

辽宁渍涝灾害发展趋势分析及预报方法

辽宁省由于特殊的地理位置、地形和气候条件,成为气象灾害发生较频繁、较严重的省份之一。其中由暴雨引发的渍涝灾害是最主要的灾害,它给国民经济和人民生命财产带来巨大损失。气候变暖导致了降水格局的变化,也使渍涝灾害发生频率增加。从分析诱发渍涝灾害发生因子入手,以气象条件为基础,分析了渍涝灾害发展趋势,并建立了渍涝等级预报指标,对气象防灾减灾具有重要的现实意义,也为气象更好地服务农业提供科学的参考依据。     

地形汇流值与土壤水分和树种分布格局的关系

以张家沟一典型的小流域集水区为研究对象,在GIS技术支持下,利用地形图生成地形汇流值及地形指数分布图概化该地区的地形水文特征,结合实际的野外调查与分析,探讨了汇流值与土壤水分及树种分布格局的关系。结果表明:栅格为10m×10m和12m×12m时,汇流值与土壤含水率呈显著正相关,相关系数可达到0.8190和0.8705;栅格为18m×18m时,汇流值与土壤含水率的相关系数仅为0.3002,二者相关性不显著。所研究的树种多分布在汇流值较小的区域,但就其树种组成来看,色木(Acermono)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)和黄波椤(Phellodendron amurense)的空间分布与汇流值的相关性较强;蒙古栎(Quercus mongolica)、春榆(Ulmuspumi-la)、紫椴(Tilia amurensis)、白桦(Betula platyphylla)和胡桃楸(Juglans mandshurica)的空间分布与汇流值的相关性较弱。     

GIS环境下洱海流域降雨径流模拟研究

降雨径流不仅是水循环的中间环节,也是流域众多地表过程的主要驱动力。研究洱海流域降雨径流的变化机制对于了解土壤侵蚀形成机理与污染物的运移动规律有至关重要的作用。该研究在GIS环境下,基于DEM构建了一个简单的降雨径流模型。模型将流域离散成栅格数据结构,根据降雨径流的特性,分为坡面栅格和河道栅格,并利用运动波方程进行汇流演算。模型在洱海流域进行试验,结果表明:模型基本满足洱海流域降雨径流模拟的需要;模型结构简单,模拟精度有待提高。     

基于GIS的栅格化坡面径流路径模拟与LS值计算

该研究旨在研制建立适合我国黄土区以小流域为单元、基于GIS栅格化的坡面径流路径及土壤侵蚀强度空间分异分析模拟模型 .以ViewGIS为平台 ,将流域图经栅格化处理和建立基于栅格化处理的关系型数据库 ,利用D8方法和DEMON方法 ,分析模拟径流路径 ;开发出了适于分析模拟黄土区小流域土壤侵蚀强度空间分布的模块 ,以小流域为单元对坡面径流路径进行了模拟 ,并模拟计算了通用水土流失方程的地形因子LS值在该流域坡面的分布 ,最后将计算结果存放于关系型数据库中 .该研究深入ViewGIS内核 ,在开发DEM径流分析、土壤侵蚀等功能的基础上 ,实现了对整个流域径流路径及土壤侵蚀地形地貌分异规律的计算机分析模拟与成图 ,为研制开发防护林体系高效空间配置智能化规划设计系统打下了良好的基础     

淮河入洪泽湖洪水预报模型

根据降雨径流相关分析,建立了人洪泽湖洪水预报模型,它包含了产流、汇流子系统。预报模型与实测洪水过程相比较,洪峰值的最大误差小于10％。     

基于混沌理论的自适应模糊推理网络系统在径流时间序列预测中的应用

水文期预报对水资源管理、调度及社会的生产、生活具有十分重要的意义。针对常规混沌预测方法的局限性,提出基于混沌理论的自适应模糊推理网络系统的径流时间序列预报方法。该方法径流时间序列被分解为趋势项、周期项和随机项,对随机项进行混沌辨识,然后建立有自适应能力的神经网络模糊推理模型对随机项进行预测,最后将各项线性叠加进行径流预报。实例表明,该方法预测精度较高,具有良好的泛化推广能力。     

BP算法在辽宁观音阁水库枯季地表入库径流实时预报中的应用

根据太子河流域降水和产汇流特点,利用流域试点区观音阁水库枯季入库径流量、上游汛期降水量、汛末入库径流量和枯季降水量等实测系列资料,对所建立的BP神经网络模型进行训练、检验和对比分析,结果表明,所建立的枯季径流BP预报模型是合理可行的,并且具备较高的精度,可在同类地区推广使用.     

基于不同子汇水区类型的山地公园低影响开发雨水控制体系构建策略——以重庆主城区为例

显著的地形与气候特征为重庆城区的雨水径流控制带来严峻挑战,在建设重庆山地海绵城市的背景下,山地公园极具构建低影响开发雨水控制体系的潜力与价值.选取重庆主城区12例典型山地公园作为研究对象,基于汇流基本单元——子汇水区进行径流特征分析,并结合不同子汇水区类型提出具有针对性的山地公园低影响开发雨水控制策略,从山地海绵体的绿色开放空间优化层面实现城市小流域的雨洪管理.     

BP算法在辽宁观音阁水库枯季地表入库径流实时预报中的应用

根据太子河流域降水和产汇流特点,利用流域试点区观音阁水库枯季入库径流量、上游汛期降水量、汛末入库径流量和枯季降水量等实测系列资料,对所建立的BP神经网络模型进行训练、检验和对比分析,结果表明,所建立的枯季径流BP预报模型是合理可行的,并且具备较高的精度,可在同类地区推广使用。     

南昌市城市积涝预警系统研究

在建立南昌市排水管网地理信息系统的基础上，引进以平面二维非恒定流的基本方程为骨架，结合一维明渠非恒定流方程算法的城市内涝仿真计算模型，结合精细化降水预报业务，建立了南昌市城市积涝预警预报服务系统，并进行了业务试运行。系统以2003年6月南昌市特大暴雨引起的城市积涝过程为例，对系统进行了试验，结果表明：对积水深度的定性预报基本准确，但对定量的积水深度预报有5～20cm误差，预报结果能满足相关部门的需求。     

受渍小麦土壤氧含量的变化特征及渍害指标确定

【目的】分析小麦不同受渍时期的土壤氧含量变化特征,构建基于土壤氧含量的小麦受渍指标,为准确及时鉴别小麦受渍程度提供理论基础。【方法】选取小麦耐渍品种扬麦11与不耐渍品种郑麦7698,采用盆栽试验,分别在拔节—开花、开花—成熟2个时期进行渍水试验,设持续渍水0(CK)、5、12和20 d共4个处理,通过测定土壤氧含量和小麦产量,分析不同品种、不同处理冬小麦低氧胁迫受渍持续时长与产量的关系,筛选出以土壤氧含量为特征值的小麦受渍指标。【结果】土壤氧含量随着时间及生育期的推移逐渐降低,其高低起伏与自然降雨密切相关;拔节—开花时期受渍土壤氧含量减少量大于开花—成熟时期。CK的土壤氧含量随着生育期变化,在播种至拔节期以前主要保持在20 mg/L以上;从拔节期至灌浆期降至10 mg/L左右;灌浆期以后在10 mg/L以下。渍水处理阶段,2个生育时期小麦土壤氧含量低于5 mg/L;确定在4月下旬以前,可用土壤氧含量作为小麦受渍指标,受渍土壤氧含量的受渍阈值为5 mg/L。扬麦11和郑麦7698的产量与受渍处理天数均呈极显著负相关(P<0.01),不管品种是否耐渍,渍害持续时间越长,对小麦产量影响越大。生育前期土壤相对水含量对土壤氧含量影响较大,渍水下的土壤相对水含量使土壤氧含量维持在5 mg/L以下,而在生育后期,相对水含量对土壤氧含量影响不明显。分析小麦产量与土壤氧含量低于5 mg/L持续时长的关系,得出基于土壤氧含量的小麦受渍害指标标准,即在拔节—开花时期,扬麦11土壤氧气含量低于5 mg/L分别持续7、17和25 d以上时,郑麦7698分别持续8、18和24 d以上,认定小麦受轻度、中度、重度渍害影响;扬麦11与郑麦7698在开花—成熟时期持续11、18和27 d以上,认定小麦受轻度、中度、重度渍害影响。【结论】以小麦受渍时土壤氧含量的变化特征作为渍害判别标准符合江汉平原小麦种植实际生产现状,确定在4月下旬以前,可用土壤氧含量作为小麦渍害受渍指标,受渍土壤氧含量的阈值为5 mg/L。     

基于GA-SVR的中长期径流预报

【目的】将遗传算法（GA）与支持向量机回归（SVR）2种算法结合,构建GA-SVR模型,并采用该模型对径流进行预报,为制定防洪抗旱与水资源调度方案提供依据。【方法】以陕西府谷县黄甫川水文站1979-2003年实测资料作为拟合样本,2004-2008年资料作为检验样本,选取降水量、蒸发量为输入量,径流为输出量,通过GA优化SVR的结构和参数,建立GA-SVR预报模型,进而进行径流预报,同时与基于误差反向传播算法的人工神经网络（BP-ANN）、投影寻踪回归（PPR）模型的预报结果进行对比分析。【结果】应用GA-SVR、BP-ANN、PPR 3个模型在径流拟合阶段的预报精度较检验阶段有所下降,但是预报精度均达到了乙级水平,其中以GA-SVR的预报精度最高,效果最好。【结论】GA-SVR模型实现了SVR参数自动化选取,较好地解决了高度非线性、小样本、过学习等问题,模型可行有效,为径流预报提供了一种新途径。     

江淮平原油菜渍害预报模型

在建立油菜生长模型(RAMOD)的基础上,根据江淮地区15个气象台(站)40年(1961～2000)的逐日气候资料与同期同地油菜面上产量资料,分析了降水量、降水日数和日照时数等气象因子与油菜产量的关系,构建了油菜渍害影响模块,以之与RAMOD嵌套,对江淮地区油菜渍害进行了试预报。结果表明,预报准确率达到23/30,尤其是渍害严重发生年没有漏报,取得了满意的结果。     

氮肥运筹对孕穗期渍害冬小麦灌浆特性的影响

采用裂区设计研究了不同氮肥运筹对孕穗期渍害冬小麦灌浆特性的影响,结果表明:孕穗期渍害显著减小了小麦籽粒体积和籽粒质量,降低灌浆速率,缩短灌浆各期时间;氮肥后移显著增加了小麦籽粒体积和籽粒质量,提高了灌浆速率,而对灌浆时期参数无显著影响;各灌浆参数按与冬小麦籽粒最终千粒质量的关联度高低分别为平均灌浆速率、快增期灌浆速率、缓增期灌浆速率、最大灌浆速率、渐增期灌浆速率,与各灌浆时期参数关联性不显著。综合评价认为,生产中在沿淮行蓄洪区孕穗期易受渍害的大田推荐基肥∶拔节肥∶孕穗肥=3∶5∶2的氮肥运筹以减轻影响。     

基于EEMD分解与BOA算法优化神经网络的密云水库大阁水文站径流预测

利用R/S分析法研究密云水库潮河流域大阁水文站1969-2013年的径流数据的变化趋势，以BP神经网络为背景，EEMD分解为辅助，建立分解-重构-预测的组合模型对月径流序列进行预测，利用蝴蝶算法（BOA）优化组合模型，综合得到最优预测模型。结果表明，大阁站年、月径流序列均呈现下降趋势；对月径流序列预测，BPNN预报合格率为60.0%，不能用于预报作业，但可作为参考使用（MAE=0.406，RMSE=0.539，MAPE=0.349 7）；引入BOA算法优化BP网络参数，得到EEMD-BOA-BP模型预报合格率为83.3%，可以用于预报作业（MAE=0.257，RMSE=0.347，MAPE=0.219 5）。通过EEMD分解得到分解-重构-预测组合模型对提高模型精度有一定的作用，同时在组合模型中引入优化算法能进一步提高模型精度。     

基于灰色灾变理论的开封旱涝趋势分析

根据开封市气象局提供的气象数据,借助灰色灾变理论建立干旱和雨涝的GM(1,1)预测模型,分别对2001年的干旱和2003的雨涝进行预测结果验证,吻合性良好。并对2009~2020年的旱涝情况做出预测。预测结果显示,20102、015、2020年是未来的3个干旱年,20112、0182、025年是未来的3个雨涝年。研究结果可对开封地区抗旱防涝,促进农业生产发展提供科学指导。     

水淹胁迫对红花玉兰苗木生长和生理生化特性的影响

目的红花玉兰根系为肉质根，对水分极为敏感，本文对红花玉兰苗木进行水淹胁迫试验，探讨水淹环境对其生长和生理生化特性的影响，为确定红花玉兰栽植适合生长的水环境及推广工作提供理论依据。方法以1年生红花玉兰苗木为试验材料，采用盆栽水淹方法，设置对照（CK）、水淹4 d（W4）、7 d（W7）、11 d（W11）和15 d（W15）共5个处理，并分别在水淹第1、4、7、11、15天以及胁迫解除后的第2天（R2）、5天（R5）、8天（R8）天测定红花玉兰苗木生长过程中的生长和生理生化指标，分析红花玉兰苗木对水淹胁迫的响应及其水淹胁迫后的自我恢复能力。结果随着水淹胁迫时间的增长:W4、W7、W11植株存活率分别降低至95.00%、70.00%、60.00%，W15苗木在解除胁迫2 d后，全部死亡；苗高和地径的增长量呈下降趋势，W11苗木胁迫解除后生长恢复基本停滞；光和色素含量呈下降趋势，W11、W15与CK差异显著；净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）和气孔导度（G_s）均呈下降趋势，P_n的各处理均显著低于CK，W11、W15的G_s与CK差异显著；蒸腾速率除W4外均与CK差异显著；可溶性蛋白含量和丙二醛（MDA）含量逐渐增加，各处理下MDA含量均与CK差异显著，可溶性蛋白含量除W4外均与CK差异显著；超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性的变化趋势大致相同，表现为先增加而后降低，W11和W15处理下的SOD和POD均与CK差异显著，CAT活性除W4外均与CK差异显著。结论随着水淹胁迫时间的增长，红花玉兰苗木生长和生理活性受到一定程度的抑制，但在水淹胁迫解除后具有一定的恢复能力，且胁迫时间越短恢复能力越强。水淹胁迫持续到11 d左右，基本上能够通过调节自身的保护酶系统活性和渗透调节物质含量来减轻伤害，维持植物体的正常生理代谢功能，从而表现出一定的耐涝潜力。当水淹胁迫持续至15 d时，超过了植株自身的调节能力，导致其死亡。