年径流时间序列的混沌分析

在介绍重构相空间技术的主要定量指标(关联维数D2和柯尔莫奇诺夫(Kolmogorov)熵)的基础上，针对长江上游绵阳地区和岷江上游紫坪铺水文站的年径流时间序列，探讨了不同嵌入维m下其关联维数的变化规律。得到绵阳地区年径流时间序列的饱和关联维D2=4.11，最低嵌入维m=8，Kolmogorov熵k= 0.303；紫坪铺年径流时间序列的饱和关联维D2=2.58，最低嵌入维m=5，Kolmogorov熵k= 0.302；并且得到两个年径流序列的最大预测年限为4a，为年径流预测提供了较为科学的依据。     

基于小波分析的年最大径流预测方

径流序列可以看成是各种不同成分线性叠加构成的时间序列。利用小波变换良好的局部化时频分析能力，将年最大径流序列进行分解，使其趋势项、周期项和随机项得以分离。各子序列分别代表不同的时间尺度，反映了各种物理因素对径流过程的影响。然后根据各子序列的特性分别建立幂函数、周期函数或ARMA模型并进行预测。最后将各子序列的预测值合成，得到年最大径流序列的预测值。对宜昌站1991年至2002年最大径流量的预测结果表明，该方法是切实可行的。并指出小波包变换在分析中、高频信息方面优于小波变换，有助于进一步提高预测的精度。     

辽河流域水资源承载力计算分析

在确定了水资源承载力的定义之后,根据最小生态需水量和适宜生态需水量分别计算了水资源可利用量的上限及下限,在此基础上用多目标方法计算了"生态一般型"、"生态良好型"及"生态良好一般型"3种方案下的水资源承栽力,计算结果表明辽河流域按照水资源分区计算各三级区的水资源可以承栽未来2020年和2030年的社会经济发展,但不能满足流域内灌溉需水要求.     

农田地表径流氮素流失特性分析

为了了解不同的灌溉条件下水旱农田地表径流氮素流失特性,开展水旱作物节水与传统灌溉条件下农田地表径流氮素流失试验研究。结果表明,不同作物类型对氮素流失影响显著,旱地铵态氮质量浓度低于水田,而硝态氮则高于水田;灌溉方式对氮素流失有一定的影响,但并不显著。虽然节水灌溉农田地表径流氮素质量浓度较高,但由于排水总量大大减少,所以...     

基于条件概率分布的玛纳斯河年径流序列频率分析

根据玛纳斯河1956―2006年年径流序列数据,采用Mann-Kendall突变检验法和累积距平法对其变化趋势及突变进行了分析,通过条件概率分布法、K-S检验、OLS及AIC对其进行了拟合优度检验。结果表明,玛纳斯河年径流在1956―1995年呈现减少趋势,在1996―2006年年径流呈现增长趋势,并在1995年发生突变;最优分布的设计年径流值在各频率下均较传统频率法求得的设计年径流值增加1%~10%,条件概率分布相对于传统的水文频率计算方法得到的设计结果更有利于玛纳斯河的防洪安全及洪水资源利用。     

基于小波分析-PSO优化ANFIS的径流组合预测模型研究

径流序列由于多种因素的影响,存在十分复杂的变化特性,如果利用常规方法直接进行预测,其预测精度一般不高.如果将径流序列分解成比较简单的序列,再利用非线性预测方法进行预测,其精度将会得到提高.利用小波分析的多分辨率分解功能对径流序列进行分解,降低了径流序列的复杂程度.利用PSO对自适应神经模糊推理系统的网络参数进行优化,提高模型结构参数的确定精度.将小波分析与PSO优化的ANFIS进行组合对径流序列进行预测,经实例验证:该模型能够提高径流预测的精度,预测效果较好.     

径流计算方法及西南岩溶地区径流计算研究

由于地形、地貌、地质、土壤、植被和气候条件的不同,岩溶地区和非岩溶地区在降雨-径流计算方面存在一定的差异。在岩溶地区,径流不仅受降雨量、降雨强度和下渗能力的影响,还受下垫面及岩溶发育的影响。介绍了流域产流机理、非岩溶区径流的计算方法,重点分析了西南岩溶地区水文特性和岩溶地区径流的计算方法。     

辽河流域水资源生态足迹及生态承载力时空分析研究

辽河流域水资源量、人均占有量均较少,且存在时空分布不均、农业用水效率不高、水质污染等问题,新时期要求"以水定城、以水定地、以水定人、以水定产",把水资源作为最大的刚性约束.本文从水资源生态足迹的角度出发,计算了辽河流域水资源生态足迹与生态承载力,并分析了时空分布关系.结果表明:辽河流域存在水资源生态赤字,供需矛盾长期存...     

济南市雨水径流水文水质特性研究

为研究城市下垫面径流的水文过程与污染物浓度变化特征,对济南市2007年4~10月的6场降雨进行路面和屋面水文、水质过程同步分析,结果表明,济南降雨屋面的径流系数在0.80~0.96之间;路面的径流系数在0.88~0.96之间;径流曲线的形态与降雨过程线类似,但波动幅度相对较小;济南市降雨径流初期污染严重,降雨后期氨氮浓度稳定在2~4mg/L,屋面径流的CODcr、SS浓度分别维持在20mg/L和50mg/L以下,路面的CODcr浓度维持在50mg/L左右,但SS浓度较大;雨水径流中的CODcr与其他污染物之间的确定系数R2均大于0.8,污染物间较小的相关斜率表明了各污染物间良好的线性相关关系。     

东江流域博罗站天然年径流量序列多时间尺度分析

采用Morlet小波函数,对东江流域博罗站1956-2005年天然年径流时间序列进行了小波分析,揭示了流域天然年径流变化的多时间尺度的复杂结构,分析了不同时间尺度下天然年径流序列变化的周斯,并根据主周期对未来序列变化进行了预测。研究结果表明,天然年径流序列呈现微弱的减少趋势,21 615万m3/(10 a),近50年天然年径流量减少了约108 075万m3;天然年径流量变化的特征时间尺度为2年、4年、8年、12年、19年,其中8年左右的周期振荡最强,为天然年径流量变化主周期;依据主周期的变化趋势,预测2006-2009年间天然年径流将偏多,大约在2010-2013年天然年径流将偏少。     

西江流域干流径流量演变特征分析

为了更全面地反映西江流域径流演变规律,以西江流域干流1957-2016年迁江水文站、大湟江口水文站、梧州水文站和高要水文站径流数据为基础,运用Mann-Kendall趋势检验法、T检验及有序聚类法等分析方法对西江干流年径流变化进行了分析。结果表明:①西江干流4个水文站径流年际变差系数在0.177~0.216之间变化,年际变化不大;②丰、枯特征具有一定的同步性,其中迁江站容易发生洪水及干旱;③经趋势性检验分析发现,四站变化趋势相同,其中迁江站变化最显著;④迁江站年径流量在2002年发生显著突变,其他3个水文站点并未出现显著突变点。结果可为西江流域水资源利用提供科学依据。     

黄河源区降水径流变化特征及响应分析

利用1961-2014年黄河源区周边气象站站点降水数据和唐乃亥以上流域水文观测数据,采用Mann-Kendall法、Spearman秩次检验、有序聚类法及累积距平法对源区降水量径流量变化特征分析,再结合相关性分析、格兰杰因果检验和双累积曲线法对降水径流的响应关系进行讨论.结果表明:黄河源区的年际降水量表现为非显著减少趋...     

辽河流域农村饮用水现状及对策建议

辽河流域农村饮用水问题是我国农村饮水问题典型之一。辽河流域水资源量严重短缺,季节性变化大,农村饮用水供水量得不到保障;农村饮水水质污染问题严重,高氟水、高铁水、高砷水、低碘水、苦咸水、污染水(硝氮、总硬度、氨氮等超标)等普遍存在;供水设施落后、多数无净化设施。本文在分析辽河流域农村饮用水现状的基础上提出了相应的对策和建议:提高水资源利用率、从源头控制污染物、采取适宜的水处理技术、完善供水设施,为改善农村饮水现状提供科学依据。     

大清河流域产汇流特性变化趋势及影响因素

以大清河水系紫荆关流域和阜平流域1956-2005年的暴雨洪水资料为基础,利用Mann-Kendall秩次相关检验法研究了流域内产汇流特性的变化规律及其影响因素.结果表明:次洪量和径流系数呈下降趋势,洪峰滞时和汇流单位线峰现时间呈上升趋势.降水量的变化对大清河流域的产汇流规律有直接的影响,但下垫面的变化在一定程度上影响了流域的产汇流规律,引起产汇流特性的变化.     

北京市公路立交桥路面雨水径流水质特征分析

为提出立交桥区雨水径流有效的净化控制措施,并制定合理可行的桥区雨水收集利用方案,加速城市雨水资源的利用,对北京市某立交桥路面径流雨水水质变化规律进行了分析,并且评价了雨水的质量及主要影响因素。结果表明,立交桥雨水初期径流污染严重,采集水样的初期各项指标除pH在可利用范围内外,其他均显示出不同程度的污染。降雨达到30min后,大多指标已经稳定在可利用的范围内,而SS浓度、Pb浓度等污染依然未达到使用标准。通过相关性分析,各主要水质污染指标均存在显著的线性关系,指出了不同污染物间的联系与区别,据此可为制定有效的控制措施提供参考依据。     

汉江流域水文序列变点分析

利用1961~2000年汉江流域15个测站的月径流量、月降水量和月平均气温资料,分析了水文序列的正态分布性和非正态序列的正态化,采用里和海哈林法等分析了流域径流、降水和气温的变异性。结果表明,在汛期时,汉江流域降水和径流的变点年份基本一致;枯水期时,变点年份不一致。主要原因是丹江口水库的调节作用,对汉江中下游径流量的影响枯水期远远大于汛期。而气温与径流的变点年份相差较大,表明汉江径流量变异的主要因素不是气温,主要受降水和水库调节的影响。     

城区屋面径流水质特征与初期径流量研究

研究城区屋面径流水质变化特征和初期径流量,可为有效利用城市雨水、控制非点源污染等提供依据。对新乡市2010年城区屋面3场降雨～径流的水文水质过程进行采样分析,结果表明:①屋面径流系数在0.92～0.98之间,径流形态与降雨过程线类似,二者波动幅度相对较小;②各指标标准差率呈SS>COD>DO>pH值的趋势,这与各自含量变化过程的指向性一致;③径流中主要污染物SS、COD变化趋势基本一致,即随着降雨历时的持续其含量逐渐降低,并趋于一个稳定值;④径流中SS与COD之间的相关性较好,而DO与其之间的相关性较差;⑤场次降雨屋面初期径流量为1～3mm的降雨量或前15～20min的径流量。