水利感知网进展与思考

水利感知网主要通过感知终端、感知通信、感控平台等对水利对象进行感知监测,并为水利业务应用提供精准、及时、可靠的感知数据,是重要的水利基础设施之一。为探究我国水利感知网建设思路,重点总结我国现代水利感知网的建设和技术进展,探讨现有不足,提出思考与建议。研究表明,经过长期的信息化建设,我国水利感知监测已成体系,但与流域透彻感知,支撑水利业务智慧化、精准化决策的目标相比仍有一定差距,后续可着重在地面监测站网覆盖率及监测能力、新型感知手段应用、“天空地”一体化水利感知数据汇集平台建设、感知数据服务能力等方面进行提升。

我国西南地区近500年旱涝事件时空演变特征

为了认识我国西南地区历史长期旱涝灾害演变规律,采用频率统计、突变检验和小波分析等方法,评估了该地区整体以及各省区市近500 a的旱涝灾害时空变化特征。结果表明,西南地区旱涝灾害具有明显的年代际特征,自19世纪以来,旱涝灾害逐渐增多,20世纪灾害频繁,2~3 a的短周期现象较为显著；不同地区间的旱涝灾害差异明显。研究结果对于该地区防灾减灾、工程建设及其相关程度研究等都有重要价值。

干旱历时拟合方法对基于Copula函数的干旱分析影响研究

研究干旱事件的演变规律对于保障水资源安全、促进经济社会发展具有重要意义。通常采用Copula函数分析干旱历时强度等多变量规律,而不同干旱历时拟合方法会对结果造成影响。使用北京和上海近百年逐月降水资料比较了参数拟合方法(指数分布)和非参数拟合方法(游程方法)。结果表明,基于不同历时拟合方法的计算结果均有其合理性,但非参数方法处理极端干旱历时需要外延,因而在这方面不如参数方法。不论以哪种双变量重现期为标准,游程理论拟合历时评估出的风险总小于指数分布拟合历时的评估结果。对于“且”和“或”重现期,历时拟合方法对等值线图的影响与强度拟合的影响相互独立;而对于条件重现期,两者的影响不独立。

西南河源区径流演变规律分析

为了研究西南河源区径流变化的区域一致性和差异性规律,本文利用西南河源区6个水文站近50年的日径流资料以及西南河源区地面气温和降水月值0.5°×0.5°格点数据,通过线性倾向估计、累积距平、Mann-Kendall突变诊断、t检验等方法,分析西南河源区20世纪下半叶到21世纪初的年径流演变规律和径流对气候要素的响应。结果表明:西南河源区大部分站点年径流呈下降趋势,但变化趋势不明显。其中在20世纪60年代初,河源区年径流总体有小幅的上升;20世纪70年代一直到20世纪末,年径流一直呈下降趋势;21世纪以来,年径流有所回升;河源区西北部和东南部的径流突变主要发生在20世纪60年代中期和20世纪末21世纪初,在两处突变点之后径流分别呈下降和上升的趋势;河源区径流主要受降水和气温的影响,其中降水的影响较大。

HEC-HMS模型在城市化流域洪水模拟中的应用

流域城市化过程影响了城市洪水形成的产汇流条件,显著增大了流域洪水模拟预报难度。采用HECHMS水文模型,选取秦淮河流域城市化前1980~1988年间共8场降雨-径流过程、城市化后2007~2013年间共7场降雨-径流过程开展洪水模拟研究,率定城市化前后不同土地利用情景下的产汇流参数,并设计城市化影响洪水模拟方案,对比分析城市化影响下的流域水文响应。结果表明:HEC-HMS模型在秦淮河流域城市化前后均具有很好适用性,且单峰洪水过程模拟精度高;城市化后流域内其他用地向城市建设用地转移,流域内不透水面积增加明显,使得产流量增加,洪峰流量增大,峰现时间提前约2 h。

近500年黄淮海地区洪旱事件时空变化特征

依据近500年洪旱等级数据,采用滑动平均、累积距平、频率统计、小波分析和Mann-Kendall突变检验和空间分析方法,评估了研究区近500年洪旱灾害时空变化特征。结果表明:黄淮海地区洪旱灾害具有明显的年际和年代际变化,近年来趋向干旱发展。各子区域的年际变化存在一定的差异,突变时段差别较大。洪旱灾害发生周期的空间分布差异性显著,19世纪后半叶以来洪旱灾害频繁。研究结果对于防灾减灾、灾害预测、工程建设以及相关研究等有重要的价值。

基于改进的湿润地区站点与卫星降雨数据融合的洪水预报精度分析

目前卫星降雨数据是水文研究中重要的数据来源,但其精度尚未达到洪水预报的要求。将TRMM3B42RT、TRMM 3B42、GPM IMERG Early及GPM IMERG Late分别与站点实测降雨数据融合,并利用HEC-HMS模型进行洪水模拟,从而改进卫星降雨洪水预报精度。结果表明,卫星降雨数据在经过与实测降雨数据的融合处理后,误差明显降低,相关系数由0.7提高到0.9以上,进而提高了模拟洪水的精度,在洪水预报方面有一定的可行性。

黄淮海地区2003-2014年GRACE水储量时空变化

利用2003-2014年GRACE时变重力场数据反演黄淮海地区水储量变化,并与同期降水数据比较,分析其年际与年内变化特征,结果表明:时间上,2003-2014年黄淮海地区水储量呈现下降趋势,下降速率约0.42mm/月,其子流域海河和淮河流域下降速率分别为0.52mm/月和0.28mm/月;年内仅2月、9月和12月水储量盈余,9月水储量最大,为9.86mm,6月水储量达到最大盈亏量,约56.65mm;空间上,水储量变化整体上由南往北递减,海河流域水储量较淮河流域亏损严重,但随季节变化水储量亏损状态由南向北得到缓解,到冬季水储量呈现盈余;水储量空间变化主要受降雨影响,同时还受区域农业布局和作物灌溉影响。GRACE数据可为黄淮海地区水储量变化研究带来便利,为区域水资源的科学管理和规划提供依据。

不同气候区中小流域产流机制差异性分析与洪水模拟

选取新安江流域和大理河流域作为不同气候区对比研究流域,根据流域气候、下垫面特征和降雨径流关系分析其产流机制,进而分别采用新安江模型和陕北模型开展次洪模拟,评定预报精度等级。结果表明,新安江流域以蓄满产流为主,洪水模拟效果较好,均达到甲级或乙级的精度要求。大理河流域以超渗产流为主,但产流机制复杂,洪水模拟精度仍需提高。不同气候区的复杂下垫面产流机制是制约洪水预报精度的重要因素。

TRMM RT降雨在洪水模拟应用中的可行性分析

卫星技术的进步和广泛应用为提高监测降雨的准确性和时效性提供了可能性。利用HEC-HMS模型,将TRMM RT卫星降雨数据应用到洪水模拟预报中。结果表明,TRMM RT实时降雨资料具有时空连续性好等优点,总体上降水具有一定监测精度,但目前直接采用其开展洪水模拟还无法满足预报精度要求。采用降雨分级校正方法有效地降低了实时卫星降雨监测误差,显著提高洪水模拟精度。未来还需进一步提高卫星降雨的实时监测能力,充分利用站点和卫星遥感等多源降雨数据,提高洪水模拟预测精度。

湿法中密度纤维板生产工艺的探讨

湿法是传统的纤维板生产方法,有较长的历史,是各国生产纤维板的主要方法。因其主要产品为薄型硬质纤维板,品种单一,使用范围有限,不能满足市场的不同需求,所以,一些企业及科研、教学单位正在研制和生产湿法中密度纤维板,以此适应市场需求,加快纤维板工业的发展。

基于DEM的黄河流域高原无人区河流管理范围划定

高原无人区河流具有水文资料少、水文测量难度大、测量成本高的特点。河流管理范围确定过程困难、河流管理范围线绘制工作量大、人工绘制主观性和随意性强,导致划定效率低且成果规范性差。针对上述情况,以黄河支流切木曲20 a一遇洪水为例,使用ArcGIS软件处理DEM数据,提取多重水文信息,根据地方经验公式完成水文计算,以洪水位确定河流管理范围。洪水位栅格与DEM在三维场景中综合展示与分析,使用栅格数学分析工具生成差值栅格,使用提取分析工具提取管理范围线,最后通过人机交互方式修正提取的管理范围线,整个流程在更准确的前提下减少了人工工作量。

探讨湿法硬质纤维板生产工艺及设备的技术改造

湿法纤维板生产工艺是从五十年代末开始发展的.目前我国已有400余家,生产能力达170万m^3.其设备绝大部分是六十年代的定型设备,虽有部分改进,但整套设备基本没有变化,操作工艺落后、产品质量差、成本高,经济效益差、产品滞销.这不仅涉及到我国纤维板工艺的持续发展。