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。     

建库和气候变化对襄阳站径流的影响评估

根据襄阳站日径流资料(1940—2012年),分别采用Mann-Kendell检验方法和RVA方法分析该站点的径流变化特征,认为襄阳站的年径流量呈现出一定程度的减少趋势,以夏、秋两季的减少最为明显,通过对月水文情势的变化评估认为径流年内分布的变化主要来自于丹江口水库的调丰补枯作用。进一步根据襄阳站以上流域的气象观测数据定性分析降水和气温的变化趋势,发现建坝后径流的演变与气候变化关系密切。在此基础上建立了径流与降水及气温的线性回归模型,通过对径流的模拟进一步验证了径流演变与当地气候变化密切相关,但由于人类活动影响的加剧,其相关性在1985年后有所减弱。     

气候变化背景下的南北疆河流径流变化对比分析

选取克兰河、开都河和托什干河流域为研究区域,利用有关水文气象台站1957～2010年的观测资料,对研究区域的气温、降水与径流的变化特征及趋势进行了分析,并根据研究区域气候变化的特征与趋势及径流与降水、气温之间的关系,揭示阿尔泰山南坡克兰河、天山南坡开都河和托什干河径流对气候变化的响应及其差异。结果表明,近54年来,受山区降水、气温持续增加和上升的影响,克兰河、开都河与托什干河流域气温、降水量和径流总体呈上升趋势,特别是在1980年以后的升幅尤为显著。克兰河与开都河径流与降水量均呈正相关关系,相对而言,克兰河径流对降水的变化较开都河更为敏感,而开都河径流对气温的变化较克兰河更为敏感;托什干河径流与气温呈正相关关系,托什干河与开都河虽对气温的变化都比较敏感,但是相对而言,托什干河径流对气温的变化较开都河更为敏感。该研究为克兰河、开都河和托什干河流域水资源的合理开发利用和科学管理提供了有针对性的决策参考。     

鄱阳湖流域气候变化特征及其对径流的驱动作用

以1960-2007年鄱阳湖流域14个国家气象站的气象监测资料以及“五河”水系中5个水文监测站的径流 资料为基础,采用Mann-Kendall检验法分析了流域气温、降水、潜在蒸发以及径流的变化趋势,在此基础上,通 过建立降水和潜在蒸发对径流的驱动模型,定量分析了不同年代气候变化对赣江、信江以及抚河径流变化的影 响.研究表明,1960-2007年鄱阳湖流域气温升高,降雨增加,潜在蒸发量却呈长期的下降趋势,径流变化过程 与降雨过程总体一致,但不同时期各站点变化趋势差异较大.气候变化对径流的驱动作用表明,相对于流域 1960s的气候条件,其他年代气候变化均起着增大径流的作用,其中气候变化驱动作用最大的1990s导致径流增 加194.3~321.3mm,最小的2000s导致径流增加32.7~106.5mm.此外,受不同年代流域降雨变率以及流域 调蓄作用影响,1970s和1990s气候变化导致的径流增量以信江为最,而1980s和2000s则是赣江最大.     

不同气候变化情景模式下淮河上游径流响应研究

运用SWAT模型定量分析2种不同气候变化情景模式(气温+2℃,降水量+5%)下淮河上游径流响应,结果表明院SWAT模型在淮河上游径流模拟具有较好的适用性,模型模拟的径流相对误差小于10%,确定性系数达到0.8以上,模型可用来定量模拟淮河上游不同气候变化情景模式下径流响应;气温升高2℃,流域径流量减少6.67%,降水增加5%,流域径流量增加7.56%。研究成果对于淮河上游水资源保护和利用具有参考价值。     

玛纳斯河肯斯瓦特站年平均流量变化特征及趋势分析

通过对玛纳斯河肯斯瓦特站径流资料的分析得出,径流的补给来源主要是大气降水以及冰川融水,径流与气温和降水相应并略滞后于气温和降水过程,主要集中在6—8月。据多年资料显示,该站年平均流量基本持平略有上升趋势,其原因既有在气候转暖的背景下降水量增多的影响,又有流域内实施退耕还林、禁止砍伐、减少放牧等一系列环保措施的影响。预计该站年平均流量未来的演变趋势在近期的40.3m3/s的左右摆动,2015—2020年在近期均值上可能出现丰水年组,2021—2027年可能出现枯水年组。     

基于SWAT模型的北江流域气候变化的水文响应

[目的]建立SWAT分布式水文模型,模拟分析气候变化对北江流域径流的影响。[方法]以北江流域为研究对象,运用分布式水文模型SWAT对流域径流进行模拟,以流域出口石角站1961～1980年月流量数据对模型参数进行率定,用1981～1990年月流量数据对模型参数进行了验证。设置15种气候变化情景,利用率定好的SWAT模型模拟了未来气候变化对北江流域径流的影响。[结果]SWAT模型模拟精度较高,可用于北江流域径流模拟。在降水量不变的情况下,温度升高将会使蒸发量增大,径流深减小;气温保持不变时,降水量增加会使蒸发量和径流深有所增加。[结论]该研究可为北江流域水资源管理提供参考依据。     

气候变化对黑龙江省七星河径流驱动的影响

利用1961—2013年保安和宝清气象、水文监测资料,基于水量平衡方程,采用相关、趋势和突变检测等方法,分析七星河流域中游区段降水、气温、蒸发及其对径流驱动的影响。结果表明,近53年来保安与宝清降水量变化基本一致;七星河与挠力河中游段两径流量变化趋势一致。降水成为驱动径流变化的主要因子之一,水稻种植面积扩大和水利工程发展也是驱动径流变化的另一原因。蒸发从1988年开始发生了转折性变化;蒸发对径流驱动的影响主要表现在1961—1987年。宝清气温与保安径流呈反向变化趋势;突变前(1961—1987年)为低温时段,突变后(1988—2013年)为较高时段;气温变化虽不能对径流变化直接产生驱动影响,但却能起到加速或减少蒸发的驱动作用。     

基于DEM和SCS模型的吉泰盆地红壤丘陵区径流模拟

为研究吉泰盆地红壤丘陵区降雨-径流关系变化,建立吉泰盆地红壤丘陵区坡地径流资源潜力公式,探究坡地径流资源化可行性.采用泰和水保站12个不同覆被下径流小区的观测数据,通过以该流域部分实测次降雨-径流过程进行模型参数率定,用算术平均值法求出研究区CN值,并用部分降雨—径流资料进行模拟验证,得出符合该流域的SCS模型.结果表明:模型对吉泰盆地红壤丘陵区合格率为65％ ～ 85％,且不同覆被下径流小区模拟结果存在明显差异,植被覆盖度高的产流量小,反之产流量相对偏高.通过对结果的分析,发现降雨量越大,模拟效果越好,准确性越高.     

新疆和田河地表径流模拟

介绍了径流模型 (水量平衡模型 )及其参数率定方法 ,并根据和田河的基本特征 ,模拟了其 1 971～ 1 995年逐月径流过程。模拟结果与实测序列拟和良好 ,精度较高。在模拟基础上提出了估算和田河沙漠河段水量损失的新方法 ,经实测资料对比 ,较以往采用的经验方法精度高 ,且应用灵活     

基于SWAT模型的长江源区径流模拟

长江源流域位于青藏高原腹地青海省境内,是气候变化的敏感区,其流域径流量的变化对区域经济发展和三江源生态环境保护具有重要的意义。SWAT模型是基于水文过程的,具有很强物理机制的流域分布式水文模型。利用长江源区1975-2004年气象数据、水文数据以及土地覆被/土地利用图、土壤图等数据构建了适合长江源区的SWAT水文模型。结果表明,模型对模拟的月流量相对误差为10.6%,相关系数R2和Nash Suttcliffe系数Ens>0.7。表明模型在长江源流域对产流模拟的适用性较好,为长江源流域建立分布式流域水文模型提供了参考。     

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。      

天山北坡地区的产流方式

流域径流模型对河川径流的模拟效果,在很大程度上取决于所采用的产流方式是否与该地区的气候及下垫面条件相适应。本文在分析天山北坡地区的气候及下垫面条件和在该区乌鲁木齐河流域的入渗试验基础上论证了新疆虽属干旱地区,但天山北坡的产流区,其产流机制与湿润及半湿润地区相类似。产流方式以蓄满产流为主。这一结论的正确性已通过对切德克河的径流模拟成果得到证明。     

WRF微物理和边界层组合方案对气旋过境海气通量模拟的敏感性研究

利用中尺度模式WRF (Weather Research and Forecasting Model)3.2版本模拟了一次冬季温带气旋过境过程,分析海气通量模拟对9种微物理方案和3种行星边界层方案的敏感性。LIN方案和YSU方案组合实验模拟出的平均风速最大,WSM3方案和ACM2方案组合平均风速最小。总体上,边界层方案对感热和潜热模拟的影响大于微物理方案的影响,风暴过境前,各实验模拟的海气通量对参数化选择不敏感;风暴期间,不同边界层参数化方案风速模拟差异较大,气温也存在差异,从而导致感热模拟差异较大;风暴过后,不同参数方案感热和潜热模拟差异较大,主要由于风速、气温和比湿综合作用导致。各种组合模拟出的海气通量均存在系统误差,这主要受近地面边界层方法限制,因此WRF 3.2还需进一步改善。     

三峡花岗岩地区坡面暴雨产流过程的研究

在地处长江三峡库区花岗岩地区的下岸溪典型小流域里，建立了５个代表不同土地利用现状（林地、灌草地和裸地）的径流观测场，同时进行了多次人工模拟降雨试验，通过对人工模拟降雨条件下坡面产流规律的研究，以动力波方程为理论依据，推导出了坡面产流的数学模型，并编写了ＱＢＡＳＩＣ程序，模拟实际产流的动态过程。分别以参数ａ和各场降雨产生的坡面径流总量为因变量，实际雨强Ｉｐ、雨前土壤含水量δ和　为自变量，进行多元回归，得到了参数预测方程和单场暴雨条件下坡面产流总量的预测方程。通过检验，利用本文提出的方程预测单场暴雨条件下的坡面产流过程是可靠的，在实践中可以应用。     

车尔臣河流域气候变化及其对河流径流量的影响

[目的]为了探讨车尔臣河流域多年气候变化对其河流径流量的影响.[方法]运用时间序列和多元线性回归的方法对且末县水文资料 (1956～2006年)和气候数据(1956～2006年)进行了分析.[结果]近50年来,车尔臣河流域降水量增加了14.6 mm、气温增加了1℃、径流量增加了1.6 m3/s;对车尔臣河径流量影响的气候因子中降水量和气温的相对影响力达到59;,而其他气候因子的影响力仅为41;.[结论]近50a来,车尔臣河流域年均降水量、气温和河流径流量均呈现出上升趋势.降水量与径流量的变化存在显著的耦合关系,各气候因子中,降水量和气温是影响径流量变化的主要因素.     

基于GIS的黑河山区流域水文过程要素分析（英文）

水文过程要素是流域水文物理机制的反映,能够为流域水资源的利用和保护提供重要依据。以黑河山区流域为研究区域,采用SWAT-GIS集成模型平台进行水文模拟,阐述SWAT模型水文过程要素的计算方法,基于GIS技术,并利用1990 ～2000年共11年的径流模拟结果数据,对研究区的水文过程要素进行分析,计算分析流域内降水、径流、入渗、蒸散发、融雪等要素的时空变化特征。黑河山区流域的水文过程要素时空变化研究有利于更加清楚认识该地区水文陆面过程的地域和时间特性。在空间上,沿黑河干流中山带分布的青海云杉植被地区是重要的地下水补给区域,流域东部和高海拔地区为重要的产水源地。同时通过模拟结果分析得出,在年内各月份中,4 ～5月的融雪径流、6 ～8月的地表径流和11月至次年3月的地下径流是黑河干流出山径流产生的主导因素。     

湿帘风机系统温室夏季内部温度场的动态特性试验及CFD模拟

为了解温室内部温度场的动态变化过程,优化传统的通风控制系统。对机械通风下的连栋薄膜温室的温度场的动态变化进行了试验,并根据试验温室的几何结构和试验数据,使用CFD方法对试验温室进行数值建模,在模型中考虑了太阳辐射和热辐射,应用FLU-ENT软件进行模拟计算。通过在试验温室采集到的关键位置的温度数据,与模拟结果比较发现CFD数值模拟的室内温度变化的趋势与试验测试的结果基本一致。