龙羊峡水库年末水位控制与汛期弃水研究

【目的】合理控制龙羊峡水库年末(水文年年末,6月末)运行水位,为安全高效利用龙羊峡水库和保障黄河水资源综合利用效益提供参考。【方法】通过逐步回归分析方法,率定龙羊峡水库年末水位关键影响因子;建立BP神经网络预测模型,通过反推法确定龙羊峡水库年末消落水位下限;引入水库临界弃水概率的概念及计算公式,通过控制汛期临界弃水概率确定龙羊峡水库年末消落水位上限。【结果】龙羊峡水库年末消落水位关键影响因子为当年入库水量、年初水位、次年入库水量和当年黄河干流用水量;当年年末水位不低于死水位且汛期弃水概率在10%以内时,龙羊峡水库合理的年末水位应控制在2 575.0~2 576.5m。【结论】通过BP神经网络模型对水库年末消落水位的预测控制,并结合水库汛期临界弃水概率指导水库汛期防洪,可在防洪安全的基础上有效地提高水库的发电效益。     

基于EOF的淮河流域潜在蒸散发时空演变特征研究

[目的]揭示流域潜在蒸散发(ET₀)时空演变规律,阐明淮河流域ET₀变化的主要原因,为淮河流域水资源管理、干旱评估及农业用水评估和规划等提供参考研究。[方法]基于淮河流域内及其周边29个气象站点1960—2020年逐日实测气象数据,采用Penman-Monteith公式、Mann-Kendall法研究了ET₀的基本变化趋势,并运用经验正交函数分解法(EOF)分解了流域各站点组成的ET₀矩阵,得到流域年和四季ET₀气象场的时空分布结构,通过分析典型分布模态对应的时间系数揭示了流域ET₀气象场的变化规律。[结果]流域年ET₀多年均值为858.4 mm,除春季外,其他三季和年ET₀均呈下降趋势。流域年ET₀整体以同增同减、流域西北和东南区域反相变化两种空间分布模态为主,其中,模态一以1980年为界,有从“全流域高ET₀”的空间分布形式转变为“全流域低ET₀     

榆林近期供水网络方案的多方法综合评价

【目的】研究多方法综合评价相对单一方法评价的优势,进一步丰富水资源系统评价理论,同时为榆林供水网络的规划和建设提供技术支撑。【方法】利用加速遗传算法改进的层次分析法确定供水网络方案各指标的权重;通过层次分析法、灰靶理论、模糊综合评价法、投影寻踪法和集对分析法等5种评价方法,对榆林近期供水网络方案进行综合评价;提出一种评判多种评价方法结果一致性的指标,并在以上各评价方法基础上利用序号总和理论得出最优方案。【结果】在榆林近期供水网络方案评价中,5种方法评价结果的整体一致性指标为0.625,表明评价结果基本一致;集对分析法和投影寻踪法的评价结果最值比分别为7.77和9.03,比其他3种方法更易区分最优和最劣方案;利用序号总和理论克服了不同方法评价结果的不一致性,得出榆林近期供水网络的最佳方案为方案2。【结论】应用实例表明,在供水网络方案评价中,多方法综合评价能克服单一方法的局限性,较单一方法的评价结果更可靠。     

年径流丰枯分类方法的效果研究

研究年径流丰枯分类方法的效果,对流域水文分析和水资源管理具有重要意义。从年径流过程相似性、总量差异性、分布均匀性等3个方面,定义了3个对应的丰枯分类效果评价指标,即相似指数、差异指数和均布指数。根据所采用的丰枯分类指数,将年径流丰枯分类方法划分为综合指数型、关系指数型和综合关系指数型等3类,并从3类方法中各选取3种代表方法。以黑河流域莺落峡站为例,利用选取的9种代表方法对该站年径流进行丰枯分类,分析不同方法的丰枯分类效果。结果表明:丰枯分类结果对所采用分类方法的种类及内部参数很敏感,不同方法的分类结果差异明显,相同方法的分类效果也可能因地而异;定义的3种评价指标可以反映不同方法的分类效果,丰枯类别分布均匀化有利于改善分类效果;总体而言,综合关系指数型方法的分类效果最好,综合指数型方法次之,关系指数型方法最差;当年径流量和年径流过程的一致性较好时,常规方法相比综合评价方法可能具有更好的分类效果。研究结果可为合理划分流域年径流丰枯状态提供科学依据。     

基于综合评价法的年径流丰枯分类合理性分析

【目的】针对年径流丰枯分类的合理性进行研究，为流域水文分析和水资源管理提供参考。【方法】以集对分析和频率分析分别作为综合评价方法和常规方法的代表，通过构建类内相似度和类间差异度2个评价指标，定量分析集对分析分类结果的合理性；从径流丰枯类别频率分布的角度，提出丰枯类别联合分布频率、特定频率和劣优频差等概念，探讨集对分析与频率分析分类结果的差异；最后以黄河上游典型水文站唐乃亥站为例，对其年径流丰枯分类问题进行实证研究。【结果】对黄河上游唐乃亥站而言，与频率分析相比，集对分析使年径流类内相似度和类间差异度分别提高1.3%和6.6%，也使平水年的频率增加10%；平水的劣优频差相比其他非平水类别的劣优频差减少3.3%~8.0%；从平水到特枯（特丰），丰枯类别特定频率与理论频率的相关系数从0.95减小到不足0.60。【结论】综合评价方法不仅可以提高同类年径流过程的相似性，而且还可以增大不同类年径流过程的差异性，分类结果更加合理。