熵权属性识别模型综合评价灌溉管理模式

针对节水灌溉运行管理模式在优选过程中,各方案中指标的多属性特征,采用熵值法赋权与属性识别理论相结合,建立了熵权属性识别运行管理模式综合评价模型,通过计算各指标属性测度、灰色接近度和评分准则进行排序分析,选出最适宜模式。熵值赋权可减小因主观因素带来的误差,属性识别有效判别指标值属性测度,灰色接近度的计算从客观的角度判断了管理模式的等级。该模型评价思路清晰、便于计算,可为管理者在选用灌溉管理模式方面提供技术参考。     

基于滑动Copula函数的新疆干旱内陆河流水文气象要素变异关系诊断

选取乌伦古河流域源流区出山口二台水文站1959—2015年长系列实测月径流量和同步气象观测资料,采用累积距平法、R/S分析法、Mann-Kendall趋势检验法,在对水文、气象要素序列演变规律分析的基础上,运用Person相关系数法分析径流与降水、气温的相关性,将Copula函数与数据滑动窗口技术相结合分析了径流与气象要素(降水、气温)的内在关系及变异特征。结果表明:(1)乌伦古河源流区年径流量以0.026亿m3/10a的微速率波动减少,减少趋势不显著(Uα/2=-1.96U=-0.150),未来呈增加趋势(Hurst指数H=0.360.5);同时段年降水量以7.52mm/10a的微弱增长速率波动增加,且在1990年后,波动较为频繁,未来呈持续增加趋势(Hurst指数H=0.630.5),增加趋势显著(U=2.57Uα/2=1.96);(2)年降水量是影响乌伦古河源流区径流量的最主要因子;(3)将年降水作为气象因子与径流量构成联合序列,进行基于滑动Copula函数对乌伦古河流域源流区长系列径流—降水联合序列进行了变异特征分析与变异点诊断,表明:其径流—降水关系变异点位是1979年,且由第一阶段(1959—1979年)的Clayton-Copula函数分布变异到第二阶段(1980—2015年)的Gauss-Copula函数分布。研究结果与实际相符,造成该研究区径流序列变异的原因主要归结为第一阶段(1959—1979年)降水量和年均气温的显著减小趋势,以及1980年以后由于人类活动强度加大,二台水文站以上干支流先后修建了库容总量约3 000万m3的水库,对流域降水产汇流及河道上下游径流间的自然相关关系的改变。     

叶尔羌河年径流预测模型研究与应用

为提高叶尔羌河中长期径流预测精度,基于小波分析的基础上建立遗传算法优化BP神经网络的耦合模型,对60年叶尔羌河年径流时间序列进行研究。结果表明:耦合模型综合了两者的优势,在保留神经网络优良非线性拟合能力的同时,又融入遗传算法的容错性和全局搜索能力,提高预测径流时的学习速度和泛化能力。在对年径流进行预测时,其预测平均误差为-2.69%,而采用传统单纯的BP神经网络模型预测的平均误差为-10.25%。从预测误差检验以及模型的对比结果可知此模型合理、可行,因此该算法有助于解决叶尔羌河中长期径流预测问题。     

基于多种水文学方法的干旱区内陆河流健康流量重构

[目的]采用多种水文学方法重构叶尔羌河河流健康过程,以期为基于河流健康的生态调控提供科学依据。[方法]以新疆干旱内陆河流叶尔羌河为研究对象,选取卡群水文站1957—2015年逐月实测流量资料,基于叶尔羌河包括河流形态、水文条件、河流生态系统等河流修复目标,兼顾目标的功能需求性与可达性,将河流保护目标分为保守目标和最优目标,采用改进Tennant法、Texas法、月保证率法、河流输沙需水经验公式等水文学方法,重构叶尔羌河各时段健康流量过程。[结果](1)保守河流保护目标下枯水时段、平水时段和丰水时段的平均健康流量分别为4.93,13.35,80.49m~3/s,折算成水量依次为5.20×10~7,1.41×10~8,8.48×10~8 m~3。考虑输沙需水情况,年健康需水量为1.19×10~9 m~3。(2)最优河流保护目标下枯水时段、平水时段和丰水时段的健康流量分别为14.95,24.14,182.12m~3/s,折算成水量依次为1.56×10~8,2.54×10~8,1.92×10~9 m~3。考虑输沙需水情况,年健康需水量为2.33×10~9 m~3。[结论]通过对比相关文献、资料,认为基于多种水文学方法的干旱区内陆河流健康流量重构成果基本合理,可为后续河流健康的水资源调控界定和生态环境保护等方面提供科学指导。