南盘江流域季节性干旱时空分布特征研究

为了有效减少干旱损失,以及为合理预测干旱提供依据,对南盘江流域干旱的发生规律和形成成因进行了研究。选取流域范围内25个气象站40 a(1971～2010年)的逐月降水和气温资料,计算RDI干旱指标,统计近40年来各站点发生干旱次数,以每个站点当年11月至次年5个月时间尺度的RDI多年平均值为指标,进行空间插值,并结合降水和气温分布分析南盘江流域季节性干旱时空分布特征。认为:流域季节性干旱加剧;各个地区都会发生不同程度的气象干旱;RDI指数的较小值区域与降水较少、气温较高的区域基本吻合,中部大部分地区、南部和东北部的部分地区干旱较严重。

基于SPEI的南盘江流域近40年冬春干旱时空特征研究

以标准化降水蒸发指数(SPEI)作为干旱指标,根据SPEI的总体变化趋势、干旱覆盖范围、发生频率、周期及空间分布,分析南盘江流域冬春干旱的时空分布特征。结果表明,1971—2010年,南盘江流域年均SPEI处于下降趋势且存在6、10年的周期变化;干旱覆盖范围逐渐扩大,轻旱呈下降趋势,中旱及重旱呈上升趋势;流域各地区发生不同程度干旱,轻旱由西南向东北方向递减,重旱与之相反,中旱则以西南至东北方向中部最低;流域内冬春干旱多为中旱。

三种干旱指数在南盘江流域识别干旱能力中的应用

基于南盘江流域1971～2010年25站的气温及月降水资料,分别计算了不同时间尺度的标准化降水指数(ISPI)、干旱侦测指数(IRDI)和标准化降水蒸发指数(ISPEI),以历史干旱灾情数据及典型大旱灾情数据为依据,比较分析了3种干旱指数对干旱及干旱级别的识别能力。结果表明,3种干旱指数的计算结果较为一致,具有较好的相关性;3种干旱指数对干旱和干旱等级的识别能力依次为ISPEI最强,IRDI次之,ISPI最差。ISPEI考虑了潜在蒸发量对干旱的影响,与ISPI、IRDI相比,ISPEI更适合于南盘江流域的干旱监测与评估。

灌区水资源优化配置决策支持系统——以蜻蛉河灌区为例

采用AcrEngine作为开发平台,建立了灌区水资源优化配置决策支持系统。该系统包含数据库、模型库、方法库以及人机交互界面。其中模型库中包含水库优化调度模型和渠系工作制度优化模型。其中水库优化调度模型以年总引水量最大为总目标,以各水库月引水量之和最大为阶段目标,考虑库容约束、引水量约束、引水沟过流限制、水库库容瞬时约束以及非负约束5个约束条件。渠系工作制度优化模型是建立在3个目标函数基础上的多目标优化模型,即上级渠道流量波动最小、渠道渗漏损失最小、配水量与需水量的差值最小,同时考虑配水连续性、配水量、流量以及灌溉可供水量4个约束条件。以蜻蛉河灌区为例,优化结果表明水库优化调度模型可以解决多水库向单一水库引水问题,模型可得到不同频率下水库优化调度方案,优化结果合理。渠系工作制度优化模型能很好地解决云南高原灌区灌溉系统的渠系配水问题,缩短了渠系运行时间,提高了渠系运行的稳定性,减少了渠系渗漏损失,使得灌溉供需更加平衡。基于AcrEngine平台建立的水土资源优化配置支持系统,解决了水资源优化调度以及山丘区渠系调水配水不合理的问题,提高了云南高原灌区灌溉用水管理水平,并为抗旱减灾提供了决策支持。

大数据背景下的地铁反恐对策研究

地铁具有封闭性,隐蔽性,事前难以有效预防等特点,所以成为新时期恐怖分子的主要袭击目标之一。地铁袭击的主要方式包括爆炸、投毒、纵火、核生化等,影响城市交通系统的正常运行,同时带来巨大的伤亡和损失,产生社会恐慌。在大数据背景下地铁反恐对策包括:做好事前预防工作,提高地铁应对反恐能力;密切联系人民群众,提高群众的地铁反恐意识;构建地铁反恐情报数据库。[1]

基于Pair-copula函数和标准化径流指数的水文干旱频率分析——以南盘江流域为例

选取南盘江流域3个水文站52a(1961~2012年)的逐月径流资料,联合两个相邻站点,分别计算标准化径流指数(SSFI),运用游程理论识别52a来不同站点干旱特征,并用Pair-copula函数计算不同站点的联合重现期。结果表明:(1)52a来3个站点干旱特征值的最大值都出现在2011~2012年;从单个站点看,52a来沾益站的干旱次数、最大干旱历时、最大干旱烈度均大于高谷马站和江边街站,最大干旱峰值出现在江边街站;从联合站点看,中游以上高谷马站和沾益站的干旱特征值均大于中游以下高谷马站和江边街站,3个站点联合识别的干旱特征值大于中下游站点联合识别干旱特征值,小于中上游站点联合识别干旱特征值,上游干旱更严重;(2)Frank Pair-copula函数的RMSE、AIC和BIC值最小,拟合程度最高,适合运用于南盘江流域干旱频率分析中;(3)运用Frank Paircopula函数计算得到3个水文站点2009~2012年的连续干旱重现期都在100~200a,是52a来最严重的一次干旱。

南盘江流域近30年季节性干旱时空分布特征

根据南盘江流域22个水文站、雨量站31a(1979～2009年)的逐月降水资料,选用标准化降水指数(SPI)为研究指标,以11～3月为研究时段,统计近30a来5个月时间尺度的干旱站次,分析南盘江流域季节性干旱特征;以11～3月5个月时间尺度的SPI多年平均值为指标,进行空间插值,分析南盘江流域干旱的空间分布特征。结果表明:(1)从年际上看,SPI总体上30a来(1980～2009年)呈下降趋势,气象干旱加剧;从年代际上看,1995年以后气象干旱程度有加剧趋势;(2)南盘江流域各个地区都会发生不同程度的气象干旱,旱情总体上由南向北递增,东北部各站点11～3月的降水占全年的比例相对较小,流域内东北部干旱最严重;(3)南盘江流域冬春连旱较严重,应加强水利工程建设,为防旱、抗旱做好相应的准备措施。

基于GAMLSS的非一致性设计洪水研究——以云南省盘龙河龙潭寨水文站为例

气候变化和人类活动等因素使洪水序列的一致性遭到破坏,因此推求非一致性条件下的设计洪水具有重要的理论和实践价值。以云南省盘龙河龙潭寨水文站为例,采用实测、模拟和预测的降水和洪水数据,基于GAMLSS模型和等可靠度方法计算一致性以及以时间、降水为协变量的非一致性的设计洪水。结果表明:(1)以降水为协变量的非一致性概率模型好于以时间为协变量的非一致性和一致性的概率模型,其不仅能够模拟洪水序列的趋势,还能够反映洪水的波动变化。(2)龙潭寨水文站的一致性的设计洪水为269~423 m^(3)/s,总体大于非一致性的设计洪水(182~432 m^(3)/s)。(3)以降水为协变量的设计洪水更为合理。研究结果可为洪水灾害防治和水利工程设计等提供参考依据。