森林结构差异对大兴安岭森林小流域径流情势和退水特征的影响

径流情势和流域退水是反映水文过程至关重要的指标,除气候因素外,主要受到下垫面和流域水文地质特征的影响。利用准配对流域法,对比大兴安岭地区森林结构不同的2个小流域(老爷岭流域、圣诞村流域),排除气候和地形地貌的干扰,探究森林结构变化对流域径流情势及退水过程的影响。结果表明:老爷岭流域的全年洪峰历时比圣诞村流域延长5 h、平均洪峰滞时推迟2 h,洪峰径流量、变异系数均无显著差异。随着森林平均蓄积量、树种组成、郁闭度等森林结构指标的提高,老爷岭流域(森林结构综合指数较高)较圣诞村流域(森林结构综合指数低)的枯水径流时间低4 h,平均枯水径流深提高0.65 mm(是圣诞村流域3倍),平均枯水径流变异系数低33%,且流域间差异均达到了极显著水平(P<0.01)。通过退水分析,结果表明:老爷岭流域和圣诞村流域退水系数(k)的均值分别为16.9、8.5 d,退水常数(α)均值分别为0.909 4、0.862 6,老爷岭流域的平均退水时间比圣诞村流域延缓了8.4 d。该地区流域水文特征受森林植被变化的影响明显,森林结构复杂、森林质量高的老爷岭流域枯水径流量高并且稳定,退水过程更慢,水源涵养功能更好。

结合退水曲线和长短期记忆网络的中长期低流量预报

【目的】长短期记忆网络(LSTM)在水文预报研究中显示出较强的预报能力,但通常依赖于大量数据的训练。为使LSTM模型更好的适用于数据量较少的流域。【方法】研究采用退水曲线,对LSTM模型施加物理约束,提出了适用于低流量预报的混合模型。【结果】在中国西南不同地区3个流域的应用表明:(1)随着预见期的增长,混合模型预报结果的合格率有轻微下降,预见期10 d以内准确率可达到90%以上;(2)混合模型的预报精度显著高于LSTM,且能够显著降低误差累积效应的影响;(3)混合模型在减少训练样本数和减少预报因子维数的情况下均优于LSTM模型。【结论】结果表明,引入退水曲线可以降低混合模型对训练数据量的要求,有效延长预见期,对深度学习预报低流量提供了新的改进思路,并可以为抗旱方案设计等提供技术支持。

低频性沟谷型泥石流水动力学冲蚀启动机制及动态监控

位于浙江省西部衢北地区的杨家泥石流是典型的水体冲蚀形成的低频性沟谷型泥石流。结合杨家泥石流所处的地质环境背景,首先在分析其分区特征、类型和成因机制,评价泥石流易发性及危害程度的基础上,利用统计分析方法确立暴雨强度指标;然后采用力学计算和极限平衡分析理论,构建强降雨作用下冲沟水动力学冲蚀启动模型,确定临界径流深度;再构建降雨—泥水位—流量相结合的递进式分层次综合预警体系;最后于2012年10月在杨家泥石流冲沟开展单沟泥石流远程自动化监测网络体系建设,实施远程监测控制和预警。研究表明:杨家泥石流冲沟呈小流域封闭状,汇水区、形成—流通区和堆积区分区特征明显,杨家泥石流是由特大暴雨激发的、低频的、一次性爆发规模为小型的稀性水石流,为中易发泥石流;冲沟形成区松散物源地表径流深度超过1.0 m时,处于临失稳状态,松散物质易被冲刷侵蚀,可将此临界径流深度作为是否冲蚀启动泥石流的有效判据,并结合暴雨强度指标(R<2.8)和泥石流洪峰流量(Q_(d)=31.83 m^(3)/s)确定泥石流综合预警指标;监测期间(2012-10-26—2022-10-10)研究区最大降雨发生于2019-06-19,经计算R=2.4<2.8,冲沟区处于安全雨情,沟道泥水位未达到地表径流的警戒限值,不具备泥石流形成启动的水动力条件,沟内流量(最大值为1.70 m^(3)/s)正常,未达到洪峰流量,未有泥石流发生或沟道堵塞等不良现象,此期间冲沟区较为稳定,再次发生泥石流的可能性小。建立以水动力学冲蚀启动特征参数为主的综合监测网络体系,可作为低频性沟谷型泥石流系统防灾控制的技术方法。

喀斯特流域地貌类型对枯水径流的影响——以贵州省河流为例

影响流域的枯水径流及其变差系数的因素很多 ,如气候、岩性、地貌、植被、土壤等。本文借助于GIS软件和SPSS统计软件 ,对喀斯特流域地貌类型进行划分和数字化 ,并通过聚类分析把各流域按地貌类型的差异进行归类 ,研究不同地貌类型及其空间配置的差异与枯水径流特征值之间的相互关系 ,从而揭示地貌类型的差异对流域枯水的影响。

喀斯特地区流域岩性差异与洪、枯水特征值相关分析——以贵州河流为例

影响流域洪、枯水径流模数、变差系数的因素很多，如气候、岩性、土壤、地貌等许多自然条件。本文通过聚类分析把各流域按岩性差异进行分类，研究不同岩性的流域与洪、枯水径流特征值之间的相关关系，从而揭示岩性差异对流域水文要素的影响。

基于新安江水文模型的东江流域枯水径流模拟

为了探讨新安江流域水文模型模拟流域枯水径流的可行性及精度,采用该模型对东江流域中的4个子流域进行日径流过程模拟.在采用常规的评价指标对模拟结果进行初步分析的基础上,以描述枯水径流特点的枯水特征值,例如连续多日最小平均流量、基流分割结果、枯水期模拟结果和流量历时曲线等为研究对象,探讨该模型模拟枯水径流的能力.4个子流域的研究结果表明,不论对于常规的评价指标,还是枯水特征值,用新安江流域水文模型来模拟枯水期的流量均能达到较高的精度,因此可采用该模型进行东江流域枯水径流的预测.

渭河流域上游枯水径流特征与机理分析

选取渭河干流及上游主要支流葫芦河、牛头河、藉河的秦安、社棠、天水、武山和北道5个水文站1956-2005年50 a逐月径流资料(社棠从1959年开始共47 a资料),利用传统概率统计法和时间序列分析法,对渭河流域葫芦河、牛头河、藉河3条支流和渭河干流的年最小枯水流量特征、月最小流量特征、枯水发生时间进行了分析,并从气象及人类活动两方面分析了枯水径流及极值的形成机理.研究表明:渭河流域上游年平均流量与多年平均最小流量的倍比较大,且下垫面越复杂,人类活动越频繁,最小流量受到的影响越大;最小月平均流量相比瞬时最小流量更为稳定;耕地面积与枯水径流呈负相关关系,不同时期、不同量级的枯水流量随着耕地面积的增大而减小.

喀斯特流域地貌类型对枯水径流特征的影响分析

从水文地貌流域系统的角度出发,分析喀斯特流域地貌类型与枯水径流的关系,并作枯水流量频率分析计算,按地貌形态组合类型把流域分为喀斯特流域、喀斯特化流域和非喀斯特流域3种类型,初步建立喀斯特流域地貌类型对枯水影响的回归方程并检验,揭示喀斯特地区枯水径流的规律,为分析和预测枯水径流提供理论依据。

珠江流域枯水期流量周期特征及影响因素分析

本文从珠江流域的枯水问题入手,重点分析了珠江流域几个主要控制站(梧州站、马口+三水站、博罗站)约50年的流量时间序列,并利用正规化周期回归模型提取了序列的周期,最后,对厄尔尼诺、太阳黑子、人类活动等对枯水径流的影响进行了分析,得到以下结论:珠江流域三个主要控制站点存在21年、11年的显著周期;厄尔尼诺现象的对枯水期流量的影响有滞后效应,总体而言,使珠江流域下游地区枯水期来水更枯,拉尼娜现象影响特征不明显;太阳黑子活动规律和枯水期流量变化特征相反,其周期和流量变化周期较为一致;人类活动对枯水的影响越来越大,使枯水期水资源供需矛盾加大。最后提出珠江流域枯水研究未来的发展方向。

黄河上游丰、枯水年汛期及前期的环流特征分析

运用有关台站的水文气象观测资料,分析了近80余年来黄河上游径流的丰枯变化特征,并对典型丰、枯水年对应的500 hPa高度距平场、OLR场、亚洲阻高和南风输送等环流特征进行了研究。结果表明,丰水年,从后冬开始到汛期,极涡始终保持偏强的态势;同样,在位势高度的垂直分布上也早形成了有利于降水的上高下低的形势;强对流中心有一个东移、北抬、加强、扩大的发展趋势。夏季,我国青藏高原及西北地区东部的对流活动较强,容易造成降水。乌拉尔山、贝加尔湖阻高的建立,加强了亚洲经向环流,丰水年中多数年份有乌拉尔山阻高,而枯水年中多数年份却没有。水汽输送的明显差异直接导致黄河上游来水的丰、枯。丰水年,我国中西部80°~110°E范围内整层为南风控制,而枯水年基本为北风控制。

基于BP人工神经网络的枯水径流预报方案研究

介绍了BP人工神经网络的枯水径流预报方法,编制了锦屏一级水电站枯水径流预报方案。根据枯水径流预报方案的预报精度评定成果,总结了应用BP人工神经网络进行枯水径流预报的特点。研究表明基于BP人工神经网络的枯水径流预报方案能够满足水文情报预报规范,具有较好的实用性和可行性。

枯水径流研究综述

采用系统和比较的方法对影响枯水径流的自然与人为因素、枯水径流的预测方法进行总结。笔者认为在枯水径流研究领域应当关注和加强以下问题:①研究各种水文模型,分析全球性气候变化对枯水径流可能带来的影响;②加强对枯水径流特征的量化研究,建立人类影响及其分析的数据库和情境模型;③利用3S技术获取无资料地区的可靠的枯水径流信息,以提高枯水预测的精确性;④加强喀斯特地区枯水径流的研究。这对进一步开展枯水、枯水径流研究以及枯水资源的评价计算和合理开发利用,保证经济建设的持续稳定发展和解决枯季水资源的供需矛盾具有重要意义。

黄河三门峡站天然年径流量枯水段分析

通过绘制多年均值和天然年径流量过程线以及模比系数差积曲线，得出三门峡站1919～2002年系列中存在1922～1932年和1990～2002年两个连续枯水段，并对这两个连续枯水段在长系列中的重现期做了分析研究，结果表明，连续11年枯水段重现期为70～80年，连续13年枯水段重现期为130～140年。

河流低流量对土地利用/覆盖变化的响应研究综述

随着人类活动的加剧,土地利用/覆盖变化对水资源影响的问题日益突出,已经越来越受到国际上的重视,成为当今研究的重要课题。目前在国内,土地利用变化/覆被变化导致径流平均流量变化这一方面研究较多,但是,低流量对土地利用/覆盖变化的响应研究还鲜有报道。因此,本文以我国土地利用变化趋势为基础,通过城市化、森林植被变化以及未来土地利用变化三个角度来阐述不同的土地利用变化对低流量的影响。

近60年来我国主要江河枯季径流变化及趋势分析

以我国主要江河的枯季径流系列为研究对象，分析了我国主要江河1950～2008年枯季径流系列变化过程，对比分析了1980年前后两段时期枯季径流的变化，揭示我国主要江河近60年来水文情势变化及趋势，反映枯季径流对全球气候变化的响应。

枯水径流若干问题研究进展

着重对枯水径流频率分析、流量历时曲线、基流分割及退水分析等进行了阐述,分析了枯水径流特征与流域地形、地貌、水文地质特性和土地利用等空间信息之间的相关关系,并对无资料地区的枯水径流预测进行了探讨。

基于SWMM的低影响开发径流量模拟及工程应用研究

低影响开发是建设海绵城市的重要举措,其中不同重现期下的径流量是评价低影响开发措施优劣的重要参数。结合实际工程案例,采用SWWM软件,建立了该场地的暴雨洪水管理模型,分析了在不同重现期(一年、十年和一百年)下,施加低影响措施前后及采用不同低影响措施布置方案下的场地径流系数和径流量变化,并对其雨洪控制效果进行了评价。分析表明,低影响开发措施能有效调控场地的径流量,并且在优化的组合方案下的控制效果更为明显。

汉中盆地枯水资源及其利用

根据汉中盆地自然地理因素与16个雨量站和12个水文站的资料,分析了汉中盆地枯水资源的形成条件和基本特征,运用相关分析来预报枯季径流。针对枯水资源存在的问题,提出了发展水源涵养林,绿化荒山荒坡,修建蓄水工程,提高调蓄径流的能力,增加枯水流量,加强水资源管理,实行计划用水,改进灌水技术,防止渠道渗漏和水源污染,充分利用枯水资源等对策。

水电站枯水流量历时分析在动能经济计算中的应用

针对一个小型水电站的设计过程,并以该水电站的设计为算例,论证径流式无调节水电站的动能经济计算分析,必须考虑枯水流量历时对水电站动能经济和效益影响。

森林与径流关系——一致性和复杂性

@论文综述国外近一个世纪以来在配对集水区研究方面所取得的结论,从水的自然属性出发,从森林变化对径流(年径流量、洪峰与枯水径流)的影响,径流响应的干扰临界值及水文恢复各方面探讨森林变化与径流关系的一致性与复杂性。森林变化与径流关系的一致性主要表现在由较长时间尺度表达的年径流量上。绝大多数的配对集水区的试验研究表明,采伐森林就会增加年径流量,而在荒地上造林就会减少年径流量。而由较短时间尺度表达的洪峰径流与枯水流量则呈现较大的复杂性和难预估性。综述表明,对径流特别是洪峰与枯水径流的定义及分析方法的不同也是造成森林与径流关系复杂性的重要原因。森林与径流关系的复杂性要求人们在研究及应用其关系时就必须有系统观,必须考虑植被、径流与其它过程(土壤变化、气候变化等)的相互作用。论文还认为尽管配对集水区试验作为一种研究方法为研究者提供了许多可靠的结论,但由于许多研究者只把集水区看作是“黑箱”Q从而对认识森林与径流关系的复杂性有一定的局限性。未来的研究应把配对集水区的试验与其它对过程的研究技术(同位素、GIS等技术)结合起来。