径流年内分配不均匀性的度量指标及其应用

河川径流的年内分配不均匀性直接影响水利工程的运行方式。为准确度量径流年内分配不均程度,尝试引入变率指数FI、分摊熵A_E、基尼系数Gini、集中指数CI、余期望系数SEI和赫氏指数HHl等六种度量指标,并以沂河临沂站天然月径流为例,分析各指标的适用性及存在的不足。结果表明,各指标年际变化相似度极高,峰、谷值出现时间基本一致,可以使用其中的任何一个指标度量径流年内分配的不均匀性;Gini考虑了径流年内时程分布及各月径流量大小的影响,能够定量地评价径流年内分配的不均匀程度,比其他指标有更高的分辨力,用Gini度量径流年内分配不均匀程度最合适。

潮河上游降水-径流关系演变及人类活动的影响分析

以潮河密云水库上游流域为研究对象,利用双累积曲线将1961～2005年期间年降水-径流关系演变划分为三个阶段:1961～1978,1979～1993,1994～2005。第二和第三阶段相对第一阶段而言,平均年径流有较大幅度的减少,年径流对降水的响应程度在减弱。与此相对应,进入1980年代后,流域内的人类活动强度在增加,主要表现为小水库、塘坝等水利设施的大规模建成并投入使用,以及农垦和造林等土地利用活动导致耕地和林地面积的增加。人类活动使得流域总蒸发和入渗增加,从而改变水量平衡,径流对降水的响应变得迟缓,减少流域总径流;不同降水年型降水-径流的关系表现出很大差异,人类活动对枯水年份年径流的影响相对较大。

河川径流年内分配不均匀性的量化研究

提出了一种河川径流年内分配不均匀性的定量化方法。该方法以年内各时段平均流量的均方差与年平均流量的比值作为径流年内分配的不均匀系数 ,用标准的统计量定量描述径流年内分配的不均匀性 ;通过实例分析了不均匀系数的变化规律 ;

时序递阶组合模型在冰川河流年径流量预测中的应用研究

应用时间序列分析方法，将发源于天山的奎屯河的年径流量时间序列通过趋势项、周期项和平稳随机项的识别、建模与提取，建立了时序递阶组合模型。应用该模型对奎屯河年径流量进行了预测，为新疆生产建设兵团奎屯河流域灌区水资源合理配置和优化调度提供了科学依据。

珠江三角洲Copula径流模型及西水东调缺水风险分析

基于两变量Copula函数模拟、变点识别和均值平移时序重构方法,构建珠江三角洲西水东调工程受水区东江和水源区西江的枯水径流联合分布模型。以生态环境流量及最小流量管理目标为设计阈值,研究区域联合缺水风险特征及对变化环境的响应。结果表明:Archimedean copula的Clayton、Frank和GH模型,均能较好地模拟两区域枯水径流联合分布特征。变化环境下特别是流域内水利工程径流调节作用,东江枯水径流时序非一致性显著,均值跳跃明显,变点时间为1972年,最枯月径流量增加了65.5%。若要满足最小下泄流量管理目标,东江缺水风险率较高,为37.7%。与东江天然径流(还原系列)相比,在东江流域内水利工程影响下(还现系列),东、西江同时缺水风险率由35.8%下降到16.7%。但由于2江枯水径流的正相关性,西江有水可调保证率也由54.8%下降到21.0%。在已知东江缺水情形下,西江有水可调保证率(55.8%)仅略高于西江缺水风险率(44.2%)。因此,珠江三角洲西水东调工程运行,需要科学设计更为精细的水资源调度规则。

北江干流年最大洪峰流量变化特征及其影响研究

利用北江干流4个水文站资料建立了年最大洪峰流量序列,运用线性回归分析序列的趋势,利用Mann-Kendall法识别突变点,应用经验模态分解（EMD）分析序列的周期,采用R/S法分析序列的持续性特征,并初步探讨了序列的影响因素.结果表明：4个测站的序列均呈不显著增加趋势,不存在显著突变点,有4～6a、8～10a等多个波动周期;4个序列都具有长期记忆性,未来仍将呈不显著增加趋势.相关性分析表明,南亚夏季季风是序列的显著影响因素,太阳活动则可能影响其周期性.

长江上游河流年径流序列相依性的研究

年径流序列相依性的探讨在理论上和实用上均是一个十分重要的课题。本文研究长江上游主要河流年径流序列相依性的一般规律和地区上的变化特点,并探隶这种变化的原因.文中最后指出了在不同条件下描述年径流序列变化的冬种随机摸塑。

极限水文干旱历时概率分析

本文用枚举法导出了独立同分布的随机变量序列的最大负游程长的概率分布函数，并将其用于相应序列的极限干旱历时（最大干旱持续时间）的概率分析．应用结果显示，本文介绍的独立同分布的随机变量序列的最大负游程长的概率分布函数，将其最大负游程长作为极限于旱历时，与相应结构的年径流序列在各种频率对应的流量截取后得到的水文干旱最大持续时间序列的经验频率拟合良好．因此可将这一概率分布函数称为极限干旱概率分布函数．将其用于由具有独立结构的年降水序列表证的气候干旱，也可得到良好的结果．

撞击流混合器流场速度时间序列的行为复杂性

撞击流混合器(ISM)流场包含着丰富的复杂信息,引入复杂性理论来研究ISM速度场的混沌现象,运用近似熵算法和样本熵算法计算了该系统的行为复杂性,得出样本数据长度对近似熵和样本熵影响不大的结论。不同相似容限r下的近似熵和样本熵都表现出了较好的一致性,其中,样本熵更好一些。研究表明,撞击流反应器的噪声污染较大,可通过提高转速来增加该系统的行为复杂性大小,以达到促进微观混合的目的。

浅谈天然年径流量系列一致性修正方法的改进

本文通过二次水资源评价中对天然年径流系列一致性修正方法的进一步研究,发现其存在的问题,并进行了改进。

基于改进年内展布法的生态基流计算方法

为弥补传统年内展布法非汛期生态基流偏小并减弱水文序列变异对计算结果的影响,提出了用于计算生态基流的改进年内展布法,该方法去除河流天然径流资料的极值,将一年分为汛期和非汛期两个时段计算两个同期均值比,并将长序列径流资料根据变异分为不同子序列,通过计算子序列生态基流再乘以各自的权重,进而推求出综合生态基流,最后将该方法应用于渭河干流主要控制断面。结果表明,改进的年内展布法计算的生态基流较传统的年内展布法有所提升,且非汛期的提升比例相对较大;另外能根据未来径流的变化趋势灵活分配权重,使计算结果更好地适应现状年,且考虑了天然径流的季节性,有利于全年河道的健康发展。

年径流系列划分的聚类分析方法

本文根据系统聚类分析原理,提出了年径流系列划分的新方法,克服了过去划分典型年径流系列的一些不足之处,不乏为一种行之有效的方法,并结合汉江上游石泉、安康两梯级水电站水库实测年径流系列进行了实例分析计算。

基于时间序列分析的年最大流量预测

应用时间序列分析方法,将年最大流量时间序列通过趋势项、周期项和平稳随机项的分析、识别与提取,建立时序递阶组合模型。应用该模型对毛家桥水文站年最大流量进行了预测,分析结果表明,建立的时序递阶组合模型具有较好的预测效果。

1959-2020年洞庭湖四水洪水情势变异特性及归因分析

近几十年来,湖南四水(湘江、资水、沅江、澧水)的水文情势发生了显著改变,对湖区调洪与区域防洪产生了一定的影响。为深入认识四水洪水情势发生的复杂变化,采用水文变异诊断系统对近60 a(1959-2020年)来洞庭湖四水出口控制水文站点的年最大洪峰流量序列、年最高洪峰水位序列进行了变异特性及归因分析。结果表明:湘潭站洪峰、水位序列未发生变异;受降水突变式跃升的影响,桃江站洪峰流量、洪峰水位序列在1987年发生向上的跳跃变异;因站点断面的水位流量关系发生了变化,桃源站年最高洪峰水位序列在1989年发生向上的跳跃变异;因江垭、皂市水库联合调度的影响,石门水文站年最大洪峰流量序列在2003年发生向下的跳跃变异。

近43年黄河上游来水来沙变化特点

选取黄河头道拐站实测水沙序列(1960-2002年)资料,对水沙序列进行了多时间尺度和趋势识别的小波分析。结果表明:①黄河上游来水来沙量汛期所占比例减少,而非汛期所占比例增加;在年际变化上,水沙量逐年减少;同时,水沙相关关系具有一定的变化;②黄河上游水沙序列具有相同的多时间尺度(准周期)变化,但同一尺度下,水沙所处的丰枯变化并不一致;③年水沙序列趋势变化基本一致,20世纪80年代以来,两者存在明显减少趋势;但在非汛期,两者的趋势变化有较大区别。