水文水资源集对分析的理论基础探讨

针对常用的水文水资源不确定性分析理论的不足,文章从方法论和实证角度阐述了基于集对分析的水文水资源系统分析计算方法、预测方法、评价方法及决策分析方法等的理论基础。结果表明,采用根据实际水文水资源不确定性系统的背景分析构建集对和联系数,建立基于联系数的数学模型和解析基于联系数的数学模型这一水文水资源集对分析的方法论,综合分析处理水文水资源系统中的各种不确定性问题是可行和有效的,深入开展基于集对分析的水文水资源系统分析、预测、评价、决策分析、优化、模拟、推理和控制研究,既可进一步认识和处理水文水资源不确定性系统的复杂特征,也有助于丰富、发展和完善水文水资源不确定性分析理论,是水文水资源学和集对分析研究的新发展方向,在水资源系统脆弱性分析、水旱灾害风险评估等方面具有广泛应用前景。

用直接模糊统计试验确定汛期相对隶属函数的研究

根据陈守煜建立的模糊水文学原理 ,提出用直接模糊统计试验确定汛期相对隶属函数 ,对我国北方和西北缺水地区龙凤山水库、冯家山水库进行了汛期直接模糊统计试验 ,得到汛期相对隶属函数 ,并进行了稳定性分析 .在稳定性论证的基础上 ,得到当资料年限足够长时 ,汛期相对隶属函数可近似地作为汛期绝对隶属函数 ,为研究水库不同设计洪水标准下汛限水位的动态控制提供理论依据 .

水文气象要素周期的模糊统计分析

根据模糊集理论和双因素常规方差分析原理，提出了水文气象要素周期的模糊统计分析方法。该方法可用于单要素模糊推理法的周期ｍ值的选取，且对模糊分析与随机分析相结合的问题具有参考意义。文后给出了计算实例与分析。

模糊统计分析方法研究

将模糊分析原理与水文现象相结合，推导出了水文统计参数的模糊计算公式，给出了水文变量间相关关系的模糊分析方法及系统水文模型的模糊识别方法。通过实测资料验证，本文方法的分析计算结果能够较好地反映实际情况。

从研究汛期描述论水文系统模糊集分析的方法论

论述了水文系统模糊集分析的哲学基础，提出了水文成因、概率统计、模糊集分析相结合的确定汛期隶属函数的综合性方法。从汛期描述的研究，阐述了水文系统模糊集分析的基本方法论。

中长期水文预报综合分析理论模式与方法

为了探索提高中长期水文预报的精度，本文依据水文成因、统计与模糊集分析相结合的研究方法论。

模糊水文统计分析研究

水文统计分析的观测数据和调查数据往往不够精确,为此,提出在模糊样本条件下进行水文统计分析的方法体系,用模糊数进行模拟,并以范例作了简要说明。

水文自动测报基本系统综合评价方法探讨

根据对水文自动测报基本系统基础数据的采集、传输和处理流程的研究 ,设置了一套以数据采集精度、可靠性和软件功能为主的水文自动测报基本系统性能综合评价指标体系。该体系将处理具有模糊性的工具———模糊数学和层次分析法结合起来 ,建立了水文自动测报基本系统性能的多级模糊综合评价模型。该模型既能处理定量指标 ,又能处理定性指标 ;既能对指标体系中的单指标进行评价 ,又能综合各单指标的评价结果 ;以求得对水文自动测报基本系统性能的综合评价 ,具有通用性、灵活性、模糊性和可操作性等特点。

三峡水库运用对水库下游水文分期的影响研究

长江三峡等水库的建设运行,改变了下游径流过程及径流量的年内分配,也改变了长江中下游水文分期规律。为了分析三峡水库运用对长江中下游汛期和枯期分期的影响,本文采用基于长江中下游7个水文站的月径流重构序列进行变异分析和模糊统计两种水文分期方法,统计各站的汛枯期起止时间变化规律,结果表明:1961-1980年阶段长江中下游流域汛期为5-10月;1981-2002年阶段,宜昌至城陵矶河段汛期起止时间为6-10月,城陵矶至大通河段为5-10月;2003-2016年阶段,变异分析方法认为三峡蓄水后长江中下游流域汛期为5-9月,模糊统计法结果表明该时段汛期与天然径流规律一致为5-10月;若排除三峡水库蓄水的影响,则两种方法结果与1981-2002年阶段水文分期规律相同;进一步分析发现长江中下游5、10月径流量受三峡水库调度影响较大,且上游河段受影响程度明显大于下游,三峡水库的运用是水库下游汛枯期起止时间变化的主要原因。

基于月径流重构序列变异分析的水文分期方法

针对传统汛期和枯期划分方法存在一定主观性的问题,本文提出了基于月径流重构序列变异分析的水文分期方法.该方法将原始月径流序列按照一定的方式进行重新排序,构造重构序列;运用水文变异诊断系统对重构序列进行变异诊断分析确定变异点,通过公式推导得出变异点对应的变异月份;根据变异月份分析汛期和枯期的差异性,确定水文分期.以广东省北江流域为例,选择高道、石角等共计10个水文站的逐月实测流量资料,通过重构各站的月径流序列,并对其进行变异诊断得到两个显著的变异点,据此计算确定相应站点的汛期和枯期.统计各站点汛期和枯期的起止时间规律,确定北江流域汛期为3~8月、枯期为当年9月~次年2月.文中北江流域各水文站分期结果与模糊统计方法比较结果表明,基于变异分析的水文分期方法与基于模糊统计的分期方法结果基本一致,分期结果合理可信,可以满足分期需要.该方法以研究序列的变异点作为划分汛期和枯期的依据,一定程度上克服了水文分期的主观性.

基于Bai&Perron结构断点检验的水文分期方法

在气候和人类活动等变化环境下,洪水灾害频发。为了给洪水灾害防治等提供依据,文章提出了基于Bai&Perron(简称BP)结构断点检验的水文分期方法。该方法是在传统单位根检验方法的基础上,引入结构突变成分的多结构断点的单位根检验方法。水文序列经处理后,采用BP检验方法检验结构断点,即汛期起止点,结果即可用于划分汛期。同时采用基于BP检验的水文分期方法和模糊统计法对澜沧江中下游的径流序列进行检验,划分汛期为6—10月,非汛期为当年11月—次年5月。BP检验方法和模糊统计法的检验结果比较一致,说明基于BP结构断点检验的水文分期方法可以满足水文分期的需要,并且相较于模糊统计法,BP检验方法对于不同时间尺度的序列均有较好的适用性。