基于Fisher最优分割法的龙滩水库汛期分期研究

以龙滩水库1960—2015年日降水和日径流数据为基础,选取4种权重赋值法进行Fisher最优分割法的汛期分期特征向量计算,并对龙滩水库汛期最优分期数进行分析。结果表明:以旬为汛期分期划分单位的情况下,各类权重系数对分期结果影响较小。基于Fisher最优分割法的龙滩水库汛期分期结果能够较好地反映流域汛期的暴雨洪水变化特点,汛期最优分期数为5期。最优分期结果将汛期分为汛前过渡期(4月上旬至下旬)、前汛期(5月上旬至中旬)、主汛期(5月中旬至7月中旬)、后汛期(7月下旬至9月上旬)、汛后过渡期(9月中旬至10月下旬)。     

系统聚类法在水库汛期分期中的应用

针对水库控制流域汛期分期的实际问题，研究提出了采用多因子、基于模糊相似矩阵的系统聚类分析方法，避免了以往研究采用单因子进行分析带来的片面性．章以滦河流域为实例，选用描述流域降雨和洪水特性的6个因子，计算论域元素之间的相似系数，以构成模糊相似矩阵，然后通过系统聚类分析，进行了汛期的分期分析计算．计算结果表明，该方法更具合理性。     

基于跳跃分析的澄碧河水库汛期分期应用

基于水文随机分析方法中的跳跃原理,采用有序聚类分析法确定广西澄碧河水库汛期入库流量跳跃点为5月中旬与8月下旬,并用游程检验法对其跳跃成分进行显著性检验,确定前汛期为4月上旬至5月中旬,主汛期为5月下旬至8月下旬,后汛期为9月上旬至10月下旬。采用轮次分析原理对分期结果进行合理性检验,认为该分期结果合理。该方法具有计算便捷、识别精度高以及分期结果可靠等优点。     

高山冰川作用下流域水库汛期分期

针对高山冰川作用下流域水库汛期分期的实际问题,以玛纳斯河流域夹河子水库为研究对象,识别汛期划分的主要影响因素,选择汛期划分依据,采用定性和定量分析相结合的方式,综合成因数理统计、矢量统计、模糊分析、系统聚类4种汛期分期方法,分析各种方法适用性,提取合理成分,结合天山北坡气候带的水文气象特征和水库控制运用特点,确定汛期范围：7月10日至7月30日为前汛期, 8月1日至8月15日为后汛期。为夹河子水库的分期运行提供了理论依据。     

模糊集分析法在水库汛期分期中的应用

水库汛期划分有利于缓解防洪与兴利之间的矛盾,同时对提高洪水资源利用效率具有重要意义。应用模糊集分析法,基于石佛寺水库和清河水库1956-2000年45 a实际监测数据,对辽河流域石佛寺水库和清河水库的汛期分期问题进行研究,严格依据模糊集合分析法计算程序,首先通过45年的旬径流量资料对水库汛期进行划分,而后根据不同时段平均旬径流量对分期结果进行合理性验证。结果表明:对于石佛寺水库,6月上旬-7月中旬为前汛期,7月下旬-8月下旬为主汛期,9月上旬-9月下旬为后汛期;对于清河水库,6月上旬-7月中旬为前汛期,7月下旬-8月中旬为主汛期,8月下旬-9月下旬为后汛期。基于45年的实测旬径流量资料对其合理性的检验结果,石佛寺水库和清河水库的汛期划分结果是合理可靠的,表明将模糊集分析方法用于辽河流域水库汛期分期研究是可行的。     

变点分析方法在隔河岩水库汛期分期中的应用

 根据隔河岩水库防洪任务,采用变点分析方法对隔河岩水库汛期进行了分期研究与探讨。并将变点分析方法与成因分析方法、数理统计分析方法、模糊分析方法等计算结果进行比较论证。首先分析清江流域的洪水季节性规律,得出了其主汛期为6月上旬至7月下旬;进一步分析枝城洪水,得出了枝城洪水基本发生在6月20日以后;再通过清江、长江洪水遭遇时间特征分析,发现两江洪水遭遇主要发生在6月下旬至7月下旬。基于隔河岩水库的主要任务是为荆江河段防洪错峰,可将隔河岩水库的主汛期后挪20 d,得到水库汛期分期方式：汛前期为5月1日至6月20日;主汛期为6月21日至7月31日;汛末期为8月1日至9月30日。这为充分利用洪水资源提供了依据与基础。     

黄河下游平滩流量影响因子相关分析

选取影响黄河下游平滩流量的诸多影响因子并加以分类,应用人工神经网络方法,建立了各影响因子与平滩流量的BP模型。分析结果表明:平滩流量计算时应考虑汛期及非汛期来水来沙影响因子、前期水沙条件的累计影响因子与其他因子;考虑汛期、非汛期水沙条件以及上一年汛后平滩流量等影响因子的同时,再加入洪峰流量和中值粒径影响因子,计算的平滩流量与实测值更加符合。     

基于可变集的汛期分期多指标识别方法

考虑多指标影响下的汛期分期研究,可以转化成多指标模糊识别问题。因影响汛期划分的多指标是非此即彼的清晰值,用清晰值去计算模糊概念汛期的相对隶属度,宜采用可变集方法。本文提出了基于可变集的汛期分期多指标识别方法,详细论述了该方法的基本思路,并以潘家口水库控制流域的汛期分期为例进行了实例研究。研究结果表明,本文方法应用的理论符合汛期分期的可变模糊清晰特性与可变集质量互变定理,且计算过程简单,汛期划分结果精细、可靠。     

流域环境流量管理分区方法研究——以浑河流域为例

环境流量管理分区对识别流域各地区的环境流量管理要求,合理配置河流环境流量,协调社会-生态竞争性用水具有重大意义。本文结合管理结构体系,统筹考虑社会-自然两大属性,构建流域分区指标体系;利用聚类分析算法以及布尔运算法结合指标体系对管理流域进行划分,建立了一种区划管理分区的方法。以浑河流域为例,按划分方法将浑河流域划分为5个环境流量管理分区。结果表明:分区方法切实可行,利于简化流域整体管理复杂程度;每个分区具有独立完整的管理结构体系;环境流量管理分区特征鲜明,利于各区管理目标的制定。     

基于主成分分析法与量变质变判别模式的汛期分期

现行的汛期分期方法存在理论依据薄弱、考虑因素单一、阈值选取主观性强以及计算繁琐等缺陷,不能简便合理地进行汛期分期。为此,以李仙江流域为例,应用量变质变判别模式,结合主成分分析法,研究了基于综合指标、洪水指标以及暴雨指标的流域汛期分期规律,并与其他方法进行比较。结果表明,分期结果能反映指标的物理意义;汛期分期结果与分期指标有密切关系,在实际应用,应综合考虑多种指标;依据对立差异度意义划分的汛期过渡期具有较高的可靠性。     

超越概率贝叶斯判别分析方法及其在中长期径流预报中的应用

中长期径流预报是水文预报中的经典难题之一,其在防洪、水库调度及水资源管理中起着十分重要的作用。由于缺乏相应预见期的可靠气象预报资料,中长期径流预报一般采用统计方法。超越概率贝叶斯判别分析方法是一种数据驱动的非参数贝叶斯经验统计方法,通过设置不同的流量等级反复进行贝叶斯判别分析,对未来径流超过某一流量等级的概率 （超越概率） 进行预报。本文运用该方法对长江宜昌站、大通站的月、季径流预报进行了研究,其结果表明,超越概率贝叶斯判别分析方法能够有效实现宜昌站和大通站非汛期径流预报;对于汛期径流预报,采用厄尔尼诺和南方涛动等气象水文指标变量作为预报因子,是提高预报精度的可行途径。     

辽宁省汛期划分技术研究和探讨

本文以辽宁省为例研究和探讨流域汛期与主汛期划分的理论和方法。在流域汛期与主汛期的成因分析的基础上,采用最大洪峰流量散布图外包线法、旬降水量变化相对系数法和模糊统计法对辽宁省的汛期分布特性进行综合分析研究。     

基于水量分配方案的非汛期水量调度方案编制——以江西抚河流域为例

为了解决丰水流域非汛期的用水矛盾,保护河流和湖泊的生态环境,促进社会经济发展,需要制定非汛期的水量调度方案.丰水流域尽管水资源丰富,但在非汛期仍可能存在用水矛盾.以江西抚河流域为例,基于流域水量分配方案,探讨了丰水流域非汛期水量调度问题,以水量、水质为控制因子,提出了水量调度总体目标、调度原则、分级调度启动条件及实施措施、调度方案编制流程及方法.研究成果为非汛期水量调度方案的制定奠定了基础.     

基于水量分配方案的非汛期水量调度方案编制

为了解决丰水流域非汛期的用水矛盾，保护河流和湖泊的生态环境，促进社会经济发展，需要制定非汛期的水量调度方案。丰水流域尽管水资源丰富，但在非汛期仍可能存在用水矛盾。以江西抚河流域为例，基于流域水量分配方案，探讨了丰水流域非汛期水量调度问题，以水量、水质为控制因子，提出了水量调度总体目标、调度原则、分级调度启动条件及实施措施、调度方案编制流程及方法。研究成果为非汛期水量调度方案的制定奠定了基础。     

基于正态云-模糊可变耦合模型的水环境质量评价

水环境质量评价作为了解和分析水环境现状及问题的基本内容,是河流规划、治理和管理的重要依据。针对水环境质量评价存在的模糊性、随机性和最大隶属度不严谨等问题,提出正态云-模糊可变评价耦合模型。模型对模糊边界问题进行定量化处理,确定隶属函数和识别水质级别,并采用最小相对熵原理计算组合权重。运用该模型评价秦淮河流域2016年的水环境,评价结果同单因子指数评价法、模糊综合评价法和云模型评价法进行对比。结果表明:正态云-模糊可变耦合模型更加合理、有效可靠;模型级别特征值H分析表明秦淮河上游和秦淮新河段汛期水环境大部分优于非汛期,但同时也表现出城镇工业、生活等污染特征;内、外秦淮河段,汛期河岸的污染物排入河流中,故汛期水环境劣于非汛期,表现出典型的城市生活及餐饮等"三产"污水污染特征。研究方法和结果对地区和流域的水环境质量评价和研究具有一定的借鉴和指导意义。     

减法集对势在佛子岭水库汛期时间域划分中的应用

为有效表征水库流域降水、径流等不确定性因素对水库汛期时间域划分的综合影响,针对基于集对分析的 汛期分期现有方法中根据人为经验确定汛期的问题,应用水库汛期时间域划分概念,提出采用减法集对势方法判 别汛期时间域划分结果,构建基于减法集对势的汛期时间域划分方法。以佛子岭水库汛期划分为例加以验证,选 择能够影响汛期划分的?5?个暴雨、洪水指标,并根据当地气候特性,进行佛子岭水库汛期时间域划分,其中汛期分 期包含前汛期、主汛期、伏旱期和后汛期 4 个分期,最后与集对分析两元和三元联系数法进行对比分析。应用结 果表明：用减法集对势法进行水库汛期时间域划分简便实用,汛期划分成果合理,与集对分析两元和三元联系数 法的分期结论相一致,能客观反映佛子岭流域暴雨洪水特性对汛期影响的态势,能直观区分非汛期和汛期的界限。 提出的减法集对势法用于汛期时间域划分合理可行,在水库汛期时间域划分中具有推广应用前景。     

大伙房水库汛期气象水文特征分析

洪水具有利害两重性,将洪水转化为可利用的水资源对增加流域可利用水资源量、提高流域水资源承载能力具有十分重要的意义。在汛期水文气象特征分析的基础上,依据大伙房水库汛期日平均降水量及日平均入库流量资料,利用数理统计方法分析了汛期各旬平均降雨量、暴雨发生频率及汛期各旬平均入库流量的变化规律。根据汛期日平均入库流量资料,采用模糊集合分析法对大伙房水库流域汛期分期进行了研究。结果表明:大伙房水库汛期具有明显的分期特性,可将6月1日至7月11日作为前汛期,7月12日至8月26日作为主汛期,8月27日至9月30日作为后汛期。     

模糊数学在漳泽水库汛期划分中的应用

模糊数学关于汛期的描述与表达,突破硬性划分汛期起讫时间的传统水文学观点,水文现象、水文事件的模糊性出现在识别和判决过程中反映了客观水文现象。从漳泽水库汛期分析来看,运用模糊集合分析与模糊统计方法,能够完善地描述汛期这一模糊概念的实际情况,较好地反映出水库汛期的连续变化过程。     

基于动态模糊聚类的水功能区划方法研究

该文以福建省晋江流域为例,应用模糊聚类理论,以流域为划分对象,乡镇河段为划分单元,采用极大值法进行指标标准化,基于MATLAB进行矩阵求解,夹角余弦法计算模糊相似矩阵,传递闭包法计算模糊等价矩阵,采用动态模糊聚类分析,进行水功能区一级区的类别确定,优化了区划方法,克服了定性判断法主观性和随意性较大的问题,提高了划分方法的科学性、规范性、实用性和可操作性,完善了水功能区划技术体系。     

亚流域划分对分布式水文模型模拟结果的影响

本文以GIS技术为支持，选择黄河下游支流洛河卢氏水文站以上流域为研究区域，应用分布式水文模型SWAT (Soil and Water Assessment Tool)在不同的亚流域划分数量条件下进行流域产流和产沙模拟，进而分析亚流域划分对分布式水文模型模拟结果的影响，结果表明：(1)产流量随亚流域数量的增加而增大，变化幅度较小；产沙量随亚流域数量的增加而减小，变化幅度较大；(2)存在一个亚流域划分水平，当超过此水平时亚流域数量的变化对产流量和产沙量几乎没有影响。根据计算流域产沙量的MUSLE方程，分析了由于亚流域划分数量变化对流域产沙的影响，发现在研究区内其主要原因为MUSLE中径流项对亚流域划分数量变化的响应，其次是土壤可蚀性因子、植被覆盖和管理因子和地形因子参数值的统计变化。