基于GAMLSS模型的玛纳斯河设计年径流分析

玛纳斯河年径流在气候变化影响下发生了变异,传统径流频率分析方法的一致性假设遭到破坏,本文根据玛纳斯河上游出山口1956—2014年水文气象资料,采用遥相关分析法,并基于GAMLSS理论分别建立以时间、气候因子为协变量的时变矩模型,将其拟合效果与传统P-Ⅲ分布进行对比分析,利用最优分布模型进行年径流量设计。结果表明:北大西洋涛动指数(NAO)作为气候影响因子与年径流序列相关系数为-0.322,遥联性最佳;以累积气温亏损值、降雨量、NAO为协变量的LOGNO分布模型为最优分布模型,有效地描述了在气候变化影响下玛纳斯河年径流动态变化特征,并在不同设计保证率下设计年径流比传统P-Ⅲ分布偏大3.08%~16.10%,各月径流设计值与P-Ⅲ分布相差较大。其研究结果为玛纳斯河水资源的高效利用及科学管理提供参考依据。

基于ASTER GDEM 2的中小流域无资料地区设计年径流计算

针对采用传统参数等值线图法推求无资料地区设计年径流时存在工作量大且容易引入人为偏差的问题,以ASTER GDEM 2作为水文分析的基础数据,利用ArcGis9.3水文分析模块和空间插值技术改进传统参数等值线图法,并将其应用于九龙河流域麻窝沟河口无资料地区设计年径流。实例应用结果表明,基于ASTER GDEM 2数据的中小流域无资料地区设计年径流计算方法可减少设计人员工作量,能避免人为引入的偏差,对提高设计工作效率有较大帮助。

设计年径流及其年内分配计算软件的开发研究

为解决设计年径流计算工作量大和一些类似软件计算准确性差的问题,利用DELPH I7.0、SQL SERVER 2005、EXCEL开发了自动计算软件,解决了传统方法计算量大、精度低和一些类似软件计算准确性低的问题;用户在使用过程中只需要先将水文长期实测径流资料数据导入到数据库中即可方便使用;该软件不但具有自动选择代表年功能,而且具有手动选择代表年功能,可以更好地解决设计年径流及其年内分配的计算问题。

清漳河流域刘家庄水文站设计年径流量及年内分配计算

年径流分析计算是水资源利用工程中最重要的工作之一,设计年径流是衡量工程规模和确定水资源利用程度的重要指标。通过分析邯郸市涉县刘家庄水文站1960~1992年实测径流资料,对实测径流量进行可靠性、一致性和代表性审查,并对还原后的天然径流资料进行频率分析计算,确定其统计参数,得出刘家庄水文站丰、平、枯水年不同保证率下设计年径流量及其年内分配过程,为涉县清漳河流域水资源论证和水资源开发利用提供依据。

基于Copula函数设计年径流过程

水文过程具有多个特征属性,其对应的特征变量之间存在一定的相关性。以Copula函数作为特征变量之间的相关性结构,在主要特征变量符合某一标准的条件下,通过两两变量之间的条件概率分布,推求其余特征变量的设计值,由此设计水文过程。实例结果表明,皇庄站年径流、最小6个月径流和最小3个月径流之间存在相关关系,通过概率组合值设计的年径流过程严谨、全面,可为年径流设计提供方法参考。

具有长期径流资料时设计年径流及年内分配计算分析

为满足国民经济各部门的需水要求,提供在设计条件下所需的具有长期径流资料时设计年径流及年内分配计算分析法。

云首水库设计年径流计算

为确定规划中无径流资料的云首水库工程规模,需要分析计算设计年径流量及年内分配.采用地理综合法计算了云首水库坝址以上控制流域年径流的均值、变差系数和偏态系数,获得了该流域在丰水年(P=20%)、平水年(P=50%)、枯水年(P=75%)和特枯水年(P=95%)的设计年径流量分别为2 393,1 198,654,318万m3.采用水文比拟法确定了年内分配.研究表明,采用地理综合法计算年径流的均值、变差系数和偏态系数,采用水文比拟法确定年内分配,可作为无资料地区年径流合理分析计算的方法组合.

黄河流域重要断面设计年径流量计算研究

以黄河流域3个重要水文站(兰州站、花园口站和利津站)的历史年径流量序列为研究对象,首先对各时间序列进行变异诊断,在诊断结论的基础上再进行设计年径流量计算。分析表明:1919—2018年的兰州站和花园口站年径流量序列均存在较为明显的跳跃性变异,且最大可能变异位置分别为1932年和1990年;1952—2018年的利津站年径流量序列既存在趋势性变异又存在跳跃性变异,整体上年径流量序列呈现出较为显著的下降趋势,且序列的最大可能变异位置为1985年。针对3个水文站年径流量序列的不同特性,分别采用基于跳跃诊断的二次修正法、混合分布法和分解合成法等非一致性水文频率分析方法,计算得到各水文站不同重现期的设计年径流量。

考虑自相关影响的设计年径流适线法估计的统计试验研究

当前设计年径流的计算,一般都采用适线法做参数估计。考虑到适线法是以水文序列独立性为前提,而实际的年径流序列存在一定的相关关系,对此,应用适线法估计到底精度如何?本文采用AR(1)模型生成符合P-Ⅲ分布的非独立样本,以参数、设计值的无偏性和有效性为评价标准,通过大量蒙特卡罗试验,对以上问题进行了研究。结果表明,在总体参数值Cv、Cs较小的地区,自相关系数即使达到0.5,对估计效果的影响也很小,但对于Cv、Cs较大的地区,自相关系数的增大会使估计效果趋于负偏。本文同时也对Cv、Cs、点据比例、序列长以及保证率等的变化对设计值无偏性、有效性存在的综合影响趋势进行了分析,希望对实际生产实践有一定的指导意义。

无资料地区设计年径流偏态系数经验公式建立

本文通过对山西省实测年径流系列资料的分析,提出了无资料地区设计年径流偏态系数Cs经验公式的建立以及参数的地理综合。揭示了设计年径流频率分析计算中年径流倍比值Cs/Cv与设计流域基流比重的相关关系。并通过对已有的实测资料的水文站点进行演算,对误差进行了分析统计,从误差统计结果看,年径流偏态系数Cs经验公式以及参数其计算精度能满足无资料地区设计年径流偏态系数的求算。

英尔引水枢纽工程区设计年径流量推算方法研究

英尔引水枢纽作为新疆重要的水利枢纽,在对枢纽工程场址区的长系列径流资料的可靠性、一致性和代表性分析的基础上,采用频率计算法和长短系列订正法两种方法推算英尔引水枢纽设计年径流量,并对计算成果的合理性进行分析,结果可知:已收集的长系列径流资料均为实测资料,径流系列资料可靠性、一致性和代表性符合要求。从两种方法计算结果分析可见,用实测资料还原后的年径流系列进行频率计算的结果比较合适,可以作为最终的设计年径流量。

托斯呼尔沟水库设计年径流量计算方法及成果合理性评价

托斯呼尔沟水库位于托斯呼尔沟出山口处,断面以上集水面积126.2 km2,河长20.8 km。为准确计算流域坝址处设计年径流量,分别采取水文比拟法、年径流深等值线图法、径流系数法和水文勘察法四种方法对托斯呼尔沟水库设计年径流量进行计算,并对计算方法优缺点和结果的合理性进行比选评价,结果可知:在选用温泉水文站作为参证站的基础上,采用年径流深等值线图法计算的年径流成果比较可靠,最终选用475.1×104 m^3作为最终设计年径流成果最为合理。研究结果为相关水利设计部门提供参考依据。

新疆滚滚铁里克河1960年~2019年径流量分析

用卡拉苏水文站1960年~2019年的月径流数据,结合趋势分析等方法,对卡拉河径流量年际、年内变化特征进行研究,得到以卡拉苏河流域为代表的同类型的流域径流信息。运用三种方法推算滚滚铁里克河年径流量。结果表明:(1)年平均径流呈现上升趋势,年平均径流量在1981年发生突变。(2)径流年内分配过程线均呈“单峰”形态,峰值分别出现在7月、8月。(3)本次推荐采用“等值线图法”计算成果作为滚滚铁里克河设计径流成果。

基于模糊识别理论的无资料地区设计径流典型年选择

根据模糊识别理论,对参证流域设计径流典型年进行模糊识别,构建设计径流典型年的模糊识别模型;运用级别变量特征值对设计径流典型年进行优选。对设计径流典型年按照水文比拟法进行修正,移植到设计流域上,推求设计流域的设计径流典型年。研究表明:将模糊识别理论与水文比拟法相结合进行无资料地区径流的分析计算,为无资料地区设计径流典型年的选择提供了定量的计算方法,弥补了无资料地区传统定性的选择设计径流典型年主观随意性较大的不足。

基于典型解集模型的非一致性年径流过程设计方法

由于受人类活动和气候变化的影响,水文序列失去了一致性。为了适应变化环境对灌溉、供水工程设计的要求,提出了基于典型解集模型的非一致性年径流过程设计方法:首先,采用水文变异诊断系统对径流序列进行年际和年内分配情势变异分析;其次,根据年际变异和年内分配情势变异的时间点,将径流序列分段;再次,基于径流年际变异诊断结果,采用变化环境下非一致性水文频率计算方法计算年径流变异前后过去、现状或未来水平年不同保证率下的设计年径流值;最后,基于径流年内分配变异诊断结果,在径流年内分配变异前后利用典型解集模型进行年径流过程设计。以东江河源站为例,进行了非一致性年径流过程设计,并与未考虑"非一致性"影响的年径流过程设计结果进行比较,发现河源站设计年径流过程受"非一致性"影响显著。

于桥水库入库天然径流量分析

于桥水库1960年建成,是天津市重要的水源地,是引滦入津工程中重要的水库,1975年加固设计阶段采用1931—1972年水文系列分析了年入库径流量成果。根据于桥水库站实测径流量成果、历年引滦水量及上游遵化市农业灌溉、工业等统计资料,还原了于桥水库入库天然径流量成果。还原后成果较1975年设计成果降低较多,其原因是于桥水库流域年降雨量呈减少趋势,降雨量减少是造成地表径流量减少的主要原因;20世纪70年代后于桥水库流域上游支流兴建了3座中型水库,加上流域综合开发等人类活动频繁和工业、农业、生活用水增长,直接造成于桥水库入库天然径流量的衰减。

引黄北干支线十里河水库控制工程区设计洪水分析

万家寨引黄北干支线工程位于山西省西北部的朔州市和大同市境内,十里河水库作为万家寨引黄北干支线工程远期调蓄库方案,也是工程区流域控制性工程,对流域设计洪水进行分析,可为工程设计提供基础性数据支撑。文章在收集气象、水文等流域水文资料基础上,对流域地表年径流均值、年径流均值、年径流变差系数及偏态系数、设计年径流量、径流年内分配等径流特征进行了计算分析,并基于流域产汇流数据进行了十里河水库控制流域设计洪水计算。

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。

王家咀水库设计径流分析

水利工程的建设使河川径流的天然状态发生着不同程度的改变,气候变化也在逐步影响河川径流情势。受气候变化和人类活动的影响,径流序列将不能被认为是来自同一总体,而是存在突变的非一致序列。以王家咀水库为例,采用径流还原法对参证站淳化水文站现有的水资源情况进行资料调查整理,将改变水量逐项细化还原到天然状况,进行设计年径流的分析计算,得出王家咀水库多年平均年径流为241.9万m^3,为工程建设提供可靠依据。

年径流变差系数C_(VR)经验公式及其参数的地理综合

在涉水工程设计初期,需要对涉水工程的设计年径流进行分析计算,以确定工程不同保证率的正常年来水量,从而指导工程运行管理过程中的兴利调节。而设计年径流分析计算的核心就是计算设计流域年径流3个统计参数,即:年径流均值、变差系数和偏态系数。对于有实测资料的设计流域来讲,上述3个统计参数可通过对实测资料进行频率分析计算确定。对于无实测资料的设计流域,一般通过经验公式求得。现介绍了山西省无资料地区设计年径流变差系数CVR经验公式形成过程以及参数的地理综合。引入了流域气候特点和下垫面条件对CVR经验公式中各种参数的影响,提出了不同水文分区参数的综合结果。并通过对已有实测资料的水文站点进行演算,对误差进行了分析对比,从误差统计结果看,年径流变差系数CVR经验公式以及参数其计算精度能满足无资料地区设计年径流变差系数的求算。