大夏河流域地表水资源演变趋势及预测分析

就大夏河流域代表站自1960年～2010年的降水和1980年～2010年径流实测资料系列进行演变趋势分析,并采用灰色拓扑模型法对未来10年大夏河出口站折桥径流量进行趋势预测。演变趋势与预测分析表明：代表站的年降水均为下降,趋势不是十分明显,变幅不太大;流域内径流代表站径流量自1968年开始减少,1988年以后衰减相对严重,说明大夏河流域内的水资源问题相对比较严峻。     

气候变化对疏勒河流域径流量影响研究

以疏勒河流域3个水文站1973～2008年径流量资料和出山口托勒站同期的气象资料为基础数据,从Mann-Kendall非参数检验出发,研究了温度、降水以及径流量的变化趋势和变化周期。研究表明,疏勒河流域出山口温度持续显著上升,降水波动性变化,主干河流径流量明显减少,但近10年气候由暖干向暖湿转型,径流量有显著增加的趋势。径流量与气候变化关系密切,尤其与降水显著相关,二者均存在4～6年的周期振荡。最后利用最优子集回归方法建立了水量平衡方程,以对来年径流量作出客观准确的预测,为水资源开发利用提供科学依据。     

GA-BP组合预测方法在北洛河年径流量预测中的应用

为寻求较为合理的径流量预测方法,利用GA-BP组合模型进行径流量预测的研究,首先利用GA算法(Genetic algorithm)全局搜索能力定位出一个较好的搜索空间,再利用BP算法(Back propagation)神经网络的局部寻优能力,以陕西省北洛河状头站实测数据为基础进行径流量预测。结果表明：利用GA-BP组合模型预测2001—2010年结果的相对误差分别为-8.9%、-12.6%、-7.4%、9.4%、-7.6%、15.0%、-5.5%、10.7%、13.3%和-8.2%,预测精度较高,从相对误差和训练次数比较可以看出,GA-BP组合模型优于基本BP模型和GA模型。     

塔里木河干流上游总盐量变化分析

通过河道某一断面的总盐量可用离子径流量表示。离子径流量是指河水中各种离子含量在某一时段内的总量。年离子径流量是一年内通过河流断面的各种离子的总量,以万t/a表示。年径流量乘以河水年平均矿化度即得年离子径流量。     

金井河流域年径流演变规律研究

金井河是湘江支流捞刀河的支流。文章以金井河流域螺岭桥站1965~2006年径流资料序列为基础,应用Mann-Kendall检验方法分析表明金井河流域的年径流量在统计意义上无变化趋势。进一步用Mann-Kendall法和滑动T检验法识别金井河流域年径流突变特性,得出金井河流域年径流量序列在1990年发生突变。     

改进粒子群优化 BP 神经网络的洪水智能预①测模型研究

该文提出改进的PSO‐BP算法在洪水预测应用中建立预测模型。以BP神经网络为基础,提取观测站往年平均径流量作为洪水属性。采用改进的PSO‐BP算法对神经网络的各个参数进行优化,最后建立模型应用于流域观测站的洪水预报模型,叙述了PSO粒子群算法和BP神经网络算法,详细阐述粒子群算法优化BP神经网络的权值和阈值,得出最优的BP神经网络预测适应度值。通过实验仿真对比,结果表明此方法预测结果比BP神经网络算法和混沌径向基神经网络模型算法精度更高,提高了预测的效率。     

基于改进遗传算法的河流水质模型多参数识别

结合多种群遗传算法和自适应遗传算法,提出基于多种群-自适应遗传算法(MPAGA)水质模型多参数识别方法,实现对河流水质模型参数断面平均流速u、河流离散系数D和污染物降解系数K识别和估计。利用河流示踪剂实验监测数据,分别对美国特拉基河3个不同流量河段作水质模型多参数识别和估计。结果表明,与传统遗传算法(TGA)相比,MPAGA算法对3种不同流量河段水质模型参数估计结果准确和可靠。基于MPAGA水质模型多参数识别方法和分河段水质模型参数估计结果可提高河流水污染预测精度,判定河流水污染危险区域,为保障工农业用水安全提供重要科学依据和技术支撑。     

基于多元统计的河流年度径流预报及误差分析

河流年度径流具有周期性、层次性、可预测性的特点,通过研究和分析河流年度径流的统计变化特征,可以对河流径流未来的长期变化作出预测。该文研究了佛子岭水库的河流年度径流滚动预测的方法,通过观测的河流年度径流资料,探索径流统计变化规律,运用多元回归理论建立预测模型,并且进行了模型参数的确定和径流的预测。通过预测模型对河流年径流实际值与预测值误差分析,并绘制实际值与预测值折线图进行比对,对选择最优的预测模型提供了数据支持和理论指导,继而对预测结果进行分析。计算结果表明,线性回归模型预测的实际值与预测值误差在较为合理的范围。最后得出结论,建立二元线性预测模型对于佛子岭水库年径流量预报结果的拟合模型较好,预测精度较高。     

基于线性回归的分析河流径流量的数学模型

运用统计学中的回归分析方法,建立了河流年径流量与年平均降水量及年平均饱和差的线性回归模型,统计分析结果显示二者是影响河流年径流量的因素,并通过数据比较表明该模型是合理的。     

西拉木伦河流域气候与径流关系

通过分析西拉木伦河流域1995—2012年气候资料,该流域内年平均气温、蒸发量、降水量均呈波动下降趋势,西拉木伦河流域降水主要集中在夏季。该流域4月、6月、7月、8月径流总量均在65.5×10~6 m~3以上,分别占全年径流量的15.3%,12.4%,25.5%,16.4%,从9月份开始径流量随降水量的减少而骤减,西拉木伦河流域径流量年际变化较为强烈,极值比悬殊。西拉木伦河流域年径流量呈波动减少趋势,年平均径流量变化倾向率为每10年-3.4×10~8 m~3。西拉木伦河流域年径流量变化与气候条件存在着明显的正相关性,即西拉木伦河流域年径流量随着年际气温、蒸发量、降雨量的增高(或降低)而增加(或降低)。     

基于BP神经网络的河川年径流量预测

运用人工神经网络模型对松花江流域年径流量径流序列做出预报,表明了人工神经网络模型在水文预报中具有一定的优势。通过对基本BP网络算法和L-M算法的比较工作,得到了适合该神经网络模型的训练算法,既L-M算法,提高了预报的精度。以松花江流域哈尔滨站年径流量实测序列为研究对象,在数值试验的基础上找到了适合于松花江流域哈尔滨站年径流序列预报的人工神经网络预报模型结构,提高了该模型的预报准确性。     

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。     

黄河甘肃段流域生态环境需水量探究

从流域生态环境平衡的角度出发,探讨了符合黄河甘肃段流域生态环境实际的生态环境需水内涵。在此基础上,构建了以面积定额法计算的河道外生态环境需水量模型和以水文法计算的河道内生态环境需水量模型。分别计算了河道外植被生态环境需水量和维持河道流量的河道内河流基础生态环境需水量、河流输沙运泥需水量、水库湖泊系统生态环境需水量。结果表明:黄河甘肃段生态环境总需水量为312.6亿m3,约占流域年径流量的52%,这一结果远超国际上普遍认可的地表水资源合理的开发程度为30%的阀值,说明该地区生态环境需水量与流域总径流量在环境保护和经济发展方面有一些冲突。     

水文时间序列的系统自记忆模式研究

将“系统自记忆模式”引入到水文时间序列预测中,推导了描述水文系统动力特性的微分方程,建立了水文时间序列预测的系统自记忆预测模型,并以黄河上游贵德水文站1919~1997年径流资料对该模型进行了验证。结果表明,该模型具有预测精度高,稳定性好,观测误差对预测值影响小的优点。     

潇河枯水期月径流量预测研究

利用潇河流域51 a的径流量资料,选择每月之前的12个月径流量作为预报因子,采用逐步回归分析的方法,对枯水期径流量进行了分析研究。结果表明,可以利用月径流量之间的关系建立枯水期月径流量预测模型,所建立的预测模型包含的自变量不超过5个,每个预测模型中均包含前一个月的径流量,均没有常数项,可用于实际作业预报;模型的预测精度随月径流量的增加有降低的趋势,其中12月份到翌年4月份的预测模型精度可以达到甲等,10月份、11月份和5月份可以达到乙等。     

基于改进马尔可夫链的径流预测模型

径流预测在区域水资源规划中发挥着重要作用。基于径流过程不确定性、不精确性的特点,利用资料系列的均方差方法把径流序列分为不同的状态。在此基础上,采用统计方法,建立转移概率矩阵,以规范化的各阶自相关系数为权重,用加权的马尔可夫模型预测径流状态,并根据模糊集理论中的级别特征值预测径流量。最后把改进后的马尔可夫预测模型应用于宝鸡市的渭河径流丰枯状态及年径流量的预测中。1998￣2000年径流量预测的相对误差分别为3.64%,7.50%和1.00%,结果较好。     

基于WEPP的黄土丘陵区不同坡长条件下坡面土壤侵蚀预测

为了更全面地评价WEPP模型在我国的适用性,该文通过建立模型数据库,利用WEPP分别模拟了坡长为10、20、30和40 m的径流量和土壤侵蚀量,并用实测径流和侵蚀资料进行对比分析。结果表明,在10、20、30和40 m 4个坡长条件下,WEPP模型对降雨、每年和多年平均径流量模拟的Nash-Sutcliffe有效性(ME)分别为0.915、0.879和-0.056,对单场降雨、每年和多年平均土壤侵蚀量模拟的ME分别为0.853、0.758和-0.456,多年平均的ME为负值可能是由小样本计算造成的。WEPP模型对单场降雨和每年径流量和侵蚀量模拟效果较好。尽管WEPP模型对多年平均径流量和土壤侵蚀量模拟效果较差,但模型模拟的多年径流量和土壤侵蚀量与实测值的多年径流量和土壤侵蚀量的最大相对误差分别为7.90%和29.20%,表明WEPP模型对多年径流量和侵蚀量的模拟可满足要求。径流量模拟值随坡长增加的变化和实测值相比不够敏感;而土壤侵蚀量模拟值随坡长增加的变化和实测值相比过于敏感。      

非参数投影寻踪回归在坡面土壤侵蚀产沙量预测中的应用

根据土壤侵蚀机理,采用投影寻踪回归分析的方法,对坡面侵蚀产沙过程进行了预测。以四川某水土保持实验站观测数据为实例,以最大30 min降水量、最大1 h降水量、径流量等因素作为坡面产沙量预测的投影指标,采用可变阶的正交Hermite多项式拟合岭函数,并用单纯形算法优化投影指标函数,进而构建基于投影寻踪回归分析的坡面产沙量预测模型,通过MATLAB语言编制程序进行了仿真试验。结果表明,该模型具有较高的拟合度和良好的预测精度,为坡面产沙模拟预测模型的建立提供参考。     

模拟技术在水库防洪预案中的应用

[目的]探讨模拟技术在水库防洪预案中的应用。[方法]在研究河流系统模拟相关理论的基础上,采用InfoWorksRS系统建立了河流系统洪水演进模拟数字化模型,并对校核标准洪水下泄进行了仿真模拟分析。[结果]利用基于InfoWorks RS软件的洪灾信息系统对校核标准下洪水下泄对下游的淹没情况进行模拟,得出了各断面最大流量时的各水力参数、各控制断面流量与流速度随时间的变化图、各断面水力要素随时间的变化图以及下游水库控制流域最大淹没面积风险分析图。[结论]为减少洪涝灾害造成的严重损失、制定防洪预案提供了参考。     

大伙房水库下游河道内最小生态需水量研究

为了使Tennant法更适合计算大伙房水库下游河道内生态需水量,对Tennant法计算标准进行修正,考虑了河流丰、平、枯水文变化特征,采用典型年逐月径流量修正Tennant法计算的生态需水量,不仅体现了天然河流水文变化特征,使计算的最小生态需水量更科学、更合理,而且减少了大伙房水库一些不必要的弃水,减轻供水期,尤其是枯水年供水期的水量分配压力。