基于Erlang分布蓄水容量曲线的流域产流模型

蓄水容量曲线是反映流域缺水量空间分布不均匀性的特征曲线,对流域产流计算有直接影响。通过对多个典型流域蓄水容量空间分布的分析,发现Erlang分布能更好地拟合流域的蓄水容量曲线,进一步基于Erlang分布进行流域产流的推导,提出了基于Erlang分布蓄水容量曲线的流域产流模型。应用结果表明,基于Erlang分布的流域产流模型,增加了模型的适应性,模拟结果更接近流域实际的产流过程,比新安江模型能取得更高的模拟精度。此外,该产流模型的参数可由流域地形和土壤类型数据估算,为无资料地区的产流计算提供了一种可行的途径。

基于两变量核密度估计的枯水频率分析

枯水是包含枯水历时、缺水量和最小枯水流量等多个特征变量的水文事件,现行方法常常选取其中某一个特征值假定其服从某一指定分布来进行单变量频率分析,使得枯水事件的真实特性难以得到全面反映。采用多变量核密度估计方法对枯水径流进行两变量的频率分析,从而避开了水文变量分布线型和相依型式的选择。以长江宜昌站126 a径流系列为例,研究长江上游枯水频率的特征。结果表明,近10 a长江上游枯水发生的频次和严重性都高于多年平均水平,但还未达到历史最枯年组的水平。综合考虑生态和航运的要求,确定河道在枯水期允许的最小流量,分析不同枯水历时条件下出现低于河道允许最小流量的概率。

基于分数瞬时单位线的流域汇流模型研究

Nash瞬时单位线反映了流域汇流的短程记忆特性,水流的运动过程往往具有历史依赖性和路径依赖性,表现为长记忆性,而分数阶微积分非常适合刻画具有记忆和遗传性质的过程。将Nash汇流系统中微分方程的阶次由整数阶扩展为分数阶,借助拉普拉斯变换得出了分数瞬时单位线,用于描述流域汇流的长程记忆性;并选取可以忽略产流误差影响的试验数据对分数瞬时单位线进行验证后,进一步将分数瞬时单位线应用于新安江模型的地表产流计算。结果表明:该模型可以在一定程度上提高高水部分的模拟效果,从而提高整体的模拟精度,但可能受产流误差的影响,洪峰和径流总量的模拟效果并没有得到明显改善。

论水文计算中的相关性分析方法

相关性分析是水文计算的一项重要内容,几乎涉及到水文计算的各个领域,寻求适合的相关性分析方法,对解决实际问题将有很大帮助。本文全面论述了水文计算中的相关性,综述了各类相关性的度量和分析方法及适用范围;分析了线性回归和自回归分析在水文计算中遇到的理论障碍,研究了采用Copula函数解决水文变量非线性和非正态问题的可行性;考虑水库蓄水增量的长程相依性,展望了R/S分析方法在水库防洪风险分析中的应用前景;提出了用主成分分析思想构造洪水事件综合指标的方法,以实现洪水恶劣程度的综合排序;研究了Copula函数分析结果的可靠性,指出了这种方法在应用层面上可能出现的失真问题;最后分析了水文计算常遇到的假相关问题。