一种基于三维指标因子的流域多年径流丰枯k-means聚类法

径流丰枯聚类研究的传统方法多建立在年径流量的单一指标之上,容易导致分析的片面化。针对这个问题,提出了衡量流域多年径流丰枯状态的三维指标因子及权重,将其耦合到k-means聚类法的相似度计算与收敛分析中,在此基础上对对多年径流进行丰枯聚类,构建了一种基于三维指标因子的流域多年径流丰枯k-means聚类法。以该方法对广东省鉴江流域下游化州站1956—2006年的径流系列进行聚类分析,并与基于年径流量单一指标的k-means聚类方法进行对比,结果表明该方法是较全面且符合实际的。

岷江上游黑水河流域不同景观结构小流域径流系数的比较

在GIS技术支持下,结合岷江上游黑水河流域1988—2002年多年平均降水量和蒸散量空间分布,对不同景观结构的小流域多年平均径流系数进行比较。结果表明:不同土地覆盖类型组合流域多年平均径流系数大小关系依次为林灌流域<林灌草复合流域<森林流域<林草流域,这与流域土地利用类型、流域海拔分布和迎风坡向分布特征有关;对于森林流域和灌木流域,其多年平均径流系数主要受多年平均降水量、多年平均蒸散量和平均坡度共同影响;对于林草流域和林灌草复合流域,其多年平均径流系数主要受流域的多年平均降水量、多年平均蒸散量和多林草面积比共同影响。

SCS模型中城市地区土壤AMC确定方法的改进及应用研究

估算径流曲线值(CN)是采用SCS模型模拟径流的重要过程,而土壤前期湿润程度(AMC)是估算径流曲线值的主要影响因素,一般采用某次降雨前5d的降雨量来确定土壤AMC。以松花江流域大中小三种规模城市——哈尔滨市、长春市、佳木斯市、吉林市、梅河口市和勃利县城区为例,分析了土壤AMC计算方法的适用范围及存在的问题,并提出了改进方法。研究表明,原方法适合于城区绿地,但不适合于城区其他土地利用类型。对土壤AMC的计算方法进行改进,以某次降雨前5d降雨量与气象蒸发量差值确定其他土地利用类型的土壤AMC,经过对比分析发现,在除绿地外的其他土地利用类型中,改进方法优于原有方法。

长江流域年平均径流对气候变化的响应及预估

为分析长江流域气候变化对径流产生的影响,对长江干流水文站年平均径流与年平均潜在蒸散发、年平均降水量的经验方程进行验证,利用修正后的经验方程分析了长江流域干流水文站年平均径流对不同气候要素耦合变化的响应,并预估了2010~2049年长江流域干流水文站年平均径流在不同排放情景下的变化趋势。结果表明：对长江流域而言,当气温增加相同量值时,降水减少比降水增加对径流的影响量大;当气温减少相同量值时,降水增加比降水减少对径流的影响量大。2010~2049年,在3种温室气体排放情景下,长江干流宜昌站年平均径流均呈微弱减少趋势,而大通站除在SRES-A1B情景下微弱增加外,在其他两种情景下也微弱减少。

长江河口年平均流量的灰色拓扑预测与趋势分析

以大通站为例,根据1953～2002年年平均流量时间序列进行统计特征分析,其具有多年变化相对稳定的特点,各年的年平均流量值围绕着多年平均值上下波动,序列变差系数Cv为0.146,同时也反映了其年均流量序列年际变化小;丰水年很少连续出现,枯水年中75%是以连续2年的形式出现的,平水年的最长持续时间可达4年。以大通站1961～1990年30年来的实测径流量资料为依据,运用灰色拓扑预测方法建立了一组GM(1,1)拓扑预测模型群,对其径流量进行预测,预测结果的相对误差值较小。采用Kendall秩相关检验对大通站年平均流量1953～2002年时间序列进行趋势检验,检验结果表明,大通站年平均流量存在一定的增加趋势,但趋势不显著。

花园口断面年径流量时间序列混沌特性分析

以黄河花园口断面1953～2002年年平均径流量为时间序列资料，在G—P算法的基础上，用最小二乘法分别计算了关联维和Kolmogorov熵的稳定估计值。结果表明：①花园口年平均径流量变化存在着内在动力学机制，是由周期性和非周期性影响因子共同作用的结果，具有明显的混沌特性；②相空间吸引子的关联维为5．09，饱和嵌入维数为14，这说明要建立花园口年平均径流系统的数学模型，至少需要6个独立变最，重构相审问所需要的饱和嵌入维数为14；③Kolmogorov熵的稳定估计为0．14，说明花园口年平均径流量变化的平均可预报时间大约为7年；④用非线性确定性的混沌模型比完全的随机模型更适于描述黄河花园口年平均径流量的变化。

西昆仑山南坡郭扎冰川水文特征的分析

郭扎冰川作用区冰川融水径流占流域年径流量的80％。纯冰川融水径流模数为17.7L/s·km^2,冰川融水径流深为200.2mm,冰川消融深是目前我国有实测资料冰川中的最低值。冰川融水径流年内分配很不均匀,夏季(6—8月)占80％,最大消融期为7—9月,占86.3％。

半世纪来济宁市水文情势变化研究

运用Mann-Kendall、Spearman秩次相关检验法、小波分析、持续性分析及多种统计学方法对半世纪来济宁市降雨序列、年平均气温序列及泗河年径流序列的变化趋势、周期及相关性进行了分析。结果表明,济宁市在气温升高的趋势下,年降雨量没有变化趋势而泗河年实测径流量序列呈显著减小趋势;年平均气温和年降雨分别存在18年和9年左右的变化主周期;年平均气温、年平均径流序列的持续性较好而年降雨量序列的持续性较差,且济宁市的气温变化特点与华北地区的气温变化特点相同;年降雨与径流有着较好的同步性,人类的水事活动及土地利用形式的变化对径流造成影响;年降雨量受年平均气温的影响,其变化滞后于气温变化约15年左右。

华北平原东部全新世古年地表径流量的估算

利用以现代数据建立的年平均降水量、年平均温度与年平均地表径流深间的关系式和全新世古年降水量、古年温度的推测值估算了华北平原东部的全新世古年地表径流深，并将估算结果与已有的古水文数据作了对比。

无资料地区计算年径流均值的幂函数法

针对无实测资料地区水文分析计算之需,提出了以幂函数法计算设计年径流均值的方法。研究了幂函数法的模型建立、参数率定、模型检验与应用等方法。以山西省水文分区的中区为例,引入幂函数模型,计算了该区设计年径流的均值。与实测资料相比,按参数一般值验算误差统计,误差在±20%以内的站点占72.5%,误差在±30%以内的站点占90.0%;按单站参数验算误差统计,误差在±20%以内的站点占92.5%,误差在±30%以内的站点高达97.5%,说明幂函数模型解决无资料地区设计年径流均值定量化计算的方法可靠,简单实用,且具有较高的精度,可以满足工程规划中水文分析计算的要求。

流域下垫面特征对多年平均径流系数的影响

【目的】分析流域地貌结构特征、土地利用/覆盖分类以及土壤物理性质对其多年平均径流系数的影响,确定影响流域多年平均径流系数的重要下垫面因子,为流域土地利用、水利工程建设、防洪减灾、水资源开发利用等人类开发活动提供科学依据。【方法】选取淮河上游23个小流域为研究对象,使用ArcGIS10.3等软件处理得到坡度、面积高程积分、曲率、河网分形维数等流域地貌结构特征因子,使用遥感图像处理软件ENVI5.1处理得到流域土地利用分类结果,并在EXCEL中对流域多年平均径流系数和各下垫面因子进行相关性分析。【结果】在流域地貌结构因子中,多年平均径流系数与平均坡度和面积高程积分关系最好,且均为正相关关系,确定性系数分别为0.485 7和0.478 6。在土地利用/覆盖方面,林地、耕地面积所占比例对多年平均径流系数有较大影响,其中林草地面积占比与流域多年平均径流系数呈正相关关系,耕地面积占比与流域多年平均径流系数呈负相关关系,确定性系数分别为0.292和0.262 3。在土壤条件方面,各因子与多年平均径流系数相关性均较为微弱。【结论】在研究区内众多地貌结构因子中,平均坡度和面积高程积分对多年平均径流系数影响最大,林地、耕地面积所占比例影响较大,土壤物理性质则影响微弱。

黑龙江与乌苏里江入境水量概算

阐述了黑龙江、乌苏里江上主要控制水文站的资料情况,对黑龙江、乌苏里江的入境水量进行了概算。

渭河流域水文变异综合诊断分析研究

水文序列受水文气象条件改变和人类活动的影响,变化趋势已愈发明显。水文时间序列参数的变化对河流的多年平均径流量有直接影响,对人类生产生活有着十分重要的意义。文章将渭河流域的水文时间序列数据带入不同模块,结合不同诊断方法综合对比分析得出流域年径流量的变异点,所得成果对流域水文变异综合诊断分析具有重要的参考价值。

四川无泥沙资料地区河流多年平均含沙量的推求

分析四川境内41个水文站（区间）1130站年实测悬移质泥沙资料和相应水文站控制流域内土地利用资料，从流域产沙机理出发，建立了经验关系，以用于无泥沙测验资料地区推求河流多年平均含沙量。

伊春河流域径流特征分析

以实例数据为依据,从探讨流域降雨和径流的年内、年际变化规律入手,利用样本数据的均值、极值、Cv值和出现频率等统计参数,对伊春河流域径流的成因及变化规律进行了分析研究。分析结果得出了流域径流年内分配主要集中在夏季,全年各季径流相差悬殊,流域径流年际分配相差较小,径流量年际补给较充足的结论,针对分析结果对提高流域水资源利用效率提出了建议。

水文相似预测的理念和方法

从确定性与不确定性的角度,探讨了相似预测的基本理念并论述其应用于水文学的基础,以此提出了从选取特征矢量到构造预测量的完整算法.重点分析构造预测量的方法,通过分析未来出现的数值可能围绕均值左右摆动的特性,并促使应用者主动考虑预测值的不确定性,提出平均区间和序位区间的概念,为区间预测方法研究提供参考.将此理念及方法应用于宜昌站1890—2010年的年平均流量资料进行检验,结果表明:该方法对宜昌站年径流量的预测效果较好,能较好地描述径流在年尺度的变化,又能促使应用者发挥主观能动性,主动考虑预测值的不确定性.

海绵城市的降雨径流控制分析——以聊城市为例

为解决中小城镇发展海绵城市的水问题,基于聊城市日降雨资料,采用滑动平均与长序列计算法,分析了聊城市降雨控制目标以及年径流总量控制率,结果表明:聊城市降雨集中在汛期,降雨强度对年降雨量贡献较大。以聊城市综合径流系数为0.33所产生的最佳经济效益为依据,该市年均径流控制率可定为91.04%;降雨场次控制率可定为95%,其与降雨量呈对数关系。由于强降雨雨量占总降雨量的比例增大,导致相同设计降雨量对应的年径流总量控制率随时间的增长呈递增趋势,因此,聊城市的年径流总量控制率应为75%~85%,此范围的控制率可满足55~83 mm的设计降雨量,达到效益最大化。