基于WA、ANN和水文频率分析法相结合的中长期水文预报模型的研究

针对传统中长期水文预报方法模拟预测结果精度低、未考虑水文不确定性因素的影响等问题,本文将小波分析(WA),人工神经网络(ANN)和水文频率分析法联合使用,建立了不确定性中长期水文预报模型:即在应用WA揭示水文序列变化特性的基础上,将原序列分为主序列和随机序列两部分,然后利用ANN对主序列进行模拟预测,对随机序列进行水文频率分析,最后将两部分结果叠加作为最终预测值.将该模型用于黄河河口地区作中长期水文预报,并与传统方法作对比,进行模型验证.结果显示:该模型能同时揭示序列的时、频结构和变化特性;预报值结果精度高;且合格率高;能定量分析和描述水文不确定性因素对预报结果的影响,可得到不同频率对应水文序列的模拟预测值.因此该模型的预报结果更加合理有效,对实际生产应用更具有指导意义.     

中国水文预报技术的发展与展望

介绍了我国水文预报技术在预报方法、预报系统建设和新技术应用等方面取得的进展，客观评价了我国水文预报技术的水平．展望了我国水文预报技术的发展方向，指出了干旱、半干旱及无资料地区或资料缺乏地区的水文模拟将是我国进一步提高水文预报技术的研究重点。     

灰色理论在中长期水文预报中的应用研究

通过水文气象数据,建立系统模型对某一水体、某一地区或某一水文站在未来一定时间内的水文情况做出科学准确可靠的高精度预测,T提高对防洪、抗旱、水资源合理利用和国防事业中的应用。总结分析中长期水文预报模型的现状及传统模型存在的问题,讨论灰色水文预报模型详细构建步骤及模型精度检验方法,并通过实例数据分析验证构建的灰色水文预报模型的可行性与可靠性。     

密云水库水文预报研究

密云水库的水文预报工作主要包括:洪水预报,汛期中长期来水预报,枯季中长期来水预报.由于近年产汇流条件改变,使得自1989年开发的一些软件在实际工作中无法较好应用.本文基于实践,分析了该流域的降水和径流特点及其发展趋势,对各项预报内容采用的预报方法,做了总结和更新,初步提出适合密云水库特点的一套水文预报方案,并指出进一步发展密云水库水文预报服务系统的问题,对密云水库水文预报的发展具有较大参考价值.     

单因子水文预报方程算法及实例分析

作为单因子水文预报模型中长期水文预报应用相对广泛,本文利用平稳时间序列模型。利用Gass消去法、Gass-Seidel迭代两种方法计算水文预报方程组,并进行单站的实例计算和两种计算结果的对比分析,误差为18％,可以作为实用的预报方案使用。水文预报方程是建立在线性函数关系基础上的,因而只要是具有某种线性关系的连续系列都可以利用该方法进行预报。并可作为下年水量状况的参考数据,尤其连续的洪、旱灾年,本方法将更为精确。     

双重逐步回归分析在中长期水文预报中的应用

一、双重逐步回归分析简介众所周知,水文要素的变化不仅受前期预报因子(如大气环流、海温、太阳黑子等气象、天文因子)的支配作用,同时又有它自身的演变规律。但两者在不同时期、不同条件下的作用大小是不同的,过去中长期水文预     

黄河源区水文预报的关键科学问题

黄河源区水文预报对龙羊峡、刘家峡等黄河上游梯级水库群的洪水资源化调度乃至整个黄河流域的水旱灾害防御都起着举足轻重的作用。然而,由于降水的地面观测严重匮乏、且缺少适用于高寒山区的专用水文模型,源区水文预报成为长期困扰黄河洪水/径流业务预报的难题。在回顾国内外相关研究的基础上,从高海拔缺资料地区的降水观测与降水预报、寒区水文模型构建与气象水文耦合系统集成、高原降水发生的气象成因与形成机制3个方面,评价了黄河源区水文预报的当前现状与技术水平,提出了黄河源区水文预报面临的关键科学问题;指出新一代多源降水信息融合与同化、高寒区特殊产汇流模型构建、无缝隙气象水文集合预报、强降水与连阴雨的多影响天气系统解析等,是当前黄河源区水文预报的研究重点与发展方向。     

努力提高我国的水文情报预报水平

努力提高我国的水文情报预报水平水利部水利信息中心主任陈德坤欣逢《水文》杂志出刊百期，我谨代表水利部水利信息中心，向《水文》杂志编辑部及广大读者表示热烈的祝贺！《水文》杂志是由水利部水文司和水利部水利信息中心共同主办的水文行业的科技期刊。水文情报预报工...     

贝叶斯概率水文预报系统在中长期径流预报中的应用

采用贝叶斯概率水文预报理论制订水电站水库中长期径流预报模型,以概率分布的形式定量地描述水文预报的不确定度,探索概率水文预报理论及其应用价值。采用气象因子灰关联预报模型处理输入因子的不确定度,将实时气象信息和历史水文资料有效结合,突破传统确定性预报方法在信息利用和样本学习方面的局限性,以提高水文预报的精确度。以丰满水电厂水库为例对所建模型进行检验,模拟计算结果表明,该模型与确定性径流预报方法相比,不仅有利于决策人员定量考虑不确定性,而且在期望意义上提高了径流预报精度,具有较高的应用价值。     

不同时间尺度的中长期水文预报研究

为研究中长期水文预报时间尺度对预报精度的影响,选取最近邻抽样回归模型与基于小波分析的组合模型对长江干流典型断面不同时间尺度的径流序列进行中长期径流预报。将1980~2012年的逐日径流资料经过时间聚集方法转换成三天、周、旬、半月、月、双月、季、半年、九月、年等10个不同时间尺度,对高场、寸滩、宜昌、螺山、汉口、大通6个典型断面的径流进行拟合和预报。结果表明:随着预报时间尺度增加,预报精度呈现先降低后提高的趋势,其中,在月时间尺度上预报效果最差,三天和年尺度上预报效果相对较好。     

水情自动测报系统在水资源系统管理中的应用

水情自动测报系统在水资源系统管理中发挥着十分重要的作用。针对该系统在盘石头水库管理中站网布设、系统硬件组成、数据采集系统、洪水预报系统、洪水调度系统等应用技术进行详实分析,运行演示软件系统进行实例分析,达到了较高的预报精度。水情自动测报系统不仅能在汛期起到防洪减灾作用,而且在也可用于日常的水资源管理,可以起到增加蓄水和发电量,达到优化调度的目的,从而提高水利工程的社会效益和经济效益。     

季节性冻土区水文特性及模型研究进展

简要评述了寒区冻土水文的研究进展情况,在分析季节性冻土的冻融水文过程和特点的基础上,系统归纳与总结了季节性冻融土壤条件下的融雪径流的产流模型、入渗规律及预报模型、对非寒区水文模型改进后应用到寒区的探讨及定量研究冻土水分迁移运动的数值模拟方法,并提出未来研究方向:开发更加逼近真实情况的水文水利模型;野外大田实验数据的监测采集并确定水文模型的参数;将水文模型与冻土水分迁移模型的完善结合.     

水文集合预报试验及其研究进展

水文集合预报是一种既可以给出确定性预报值,又能提供预报值的不确定性信息的概率预报方法。简述了水文集合预报试验(Hydrologic Ensemble Prediction Experiment,HEPEX)国际计划的主要研究内容,回顾了HEPEX研究进展,分析了对水文预报发展有重要意义的3个HEPEX前沿研究:降尺度研究、集合预报系统研究以及不确定性研究。研究表明,动力-统计降尺度法和高分辨率"单一"模式及低分辨率集合相结合是HEPEX未来研究的方向。     

基于IBUNE方法的水文模型不确定性分析

在贝叶斯理论框架下,根据一种可结合多个水文模型给出模拟或预报结果的IBUNE方法探讨了水文模型的输入、参数以及结构的不确定性问题。将SCEM-UA算法和EM算法嵌入新安江和TOPMODEL水文模型用于参数优化和模型平均,进而将输入与参数的综合不确定性处理后得到的预报量后验分布进行多模型综合,据此对水文模型的不确定性及其对水文模拟结果的影响进行评价。以湖南洣水流域龙家山水文站以上集水区域为例进行了应用研究,结果表明,IBUNE方法能够有效估计水文模型的不确定性,并能给出合理的概率预报区间。     

基于TRMM卫星雷达降雨的流域陆面水文过程

利用热带降雨观测计划(TRMM)卫星雷达降雨数据驱动分布式陆面水文模型,研究流域尺度陆面水文过程,评估该数据在水文模拟与预报等研究领域的性能。通过与实测雨量资料比较,验证TRMM卫星雷达降雨数据的质量。分别将TRMM卫星雷达降雨与观测降雨作为耦合模型的气象输入,模拟和研究淮河流域1998~2003年的陆面水文过程时空变化。结果表明,TRMM卫星雷达降雨数据能够很好地描述降雨的时空分布,利用TRMM降雨模拟的结果与利用观测降雨模拟的结果精度相当;模拟流量与实测资料基本吻合。卫星雷达降雨数据在陆面水文过程研究中具有广泛的应用前景。     

水文序列小波分析中分解层数选择方法

小波分解层数的合理选择是水文序列小波分析结果的重要影响因素。在详细分析和定量描述不同类型噪声的能量分布规律的基础上,依据水文序列中确定成分和噪声成分的能量分布规律的差异,提出了一个小波分解层数选择方法。通过对不同类型模拟序列和不同特性实测水文序列进行分析,验证了所提方法的有效性和实用性。结果表明:序列组成、噪声含量等因素对小波分解层数的选择结果有较大影响,但噪声类型对小波分解层数选择结果影响较小;应用该方法确定小波分解层数的同时,还可以有效地识别和区分各层上是确定成分或是噪声成分,进而可为序列模拟预测提供依据。由于所提方法基于水文序列不同成分变化特性的差异建立,因此有较好的物理依据且分析结果合理可靠。     

山西水文下垫面分类探讨

水文下垫面分析是水文分析计算、水文测验、水文预报、水资源评价等的基础性工作。本文试图通过对水文下垫面性质及组成水文下垫面各要素的分析，探讨水六下垫面的分类原则，分类标准，并从山西的具体情况出发，讨论了山西水文下垫面分类的具体问题。     

流域水文模型的发展

本文列出了当今世界上比较流行的15个流域水文模型。对现行概念性集总式流域水文模型的结构和参数的特点进行了评论,指出了这类流域水文模型存在的主要缺陷。对新一代流域水文模型, 即分布式流域水文模型,尤其是其中具有物理基础的分布式流域水文模型,进行了较为深入的分析,指出其之所以优于集总式流域水文模型的主要原因。最后对流域水文模型进一步发展所必须具备的理论和技术条件做了初步讨论。     

具有多个水文站的多支流河流典型年选取方法

水文典型年是水文计算重要的成果之一。现行的水文典型年的选取方法主要针对单一水文站点的水文时间序列,并不适合应用于由多个支流组成的复杂流域,特别是在各支流间的水文情势不同步的情况下,现行方法的局限性更加明显。基于层次分析和集合理论,从实际出发,提出层次交集法,即首先选取一系列准典型年,再从准典型年中确定研究区域的典型年。通过实例研究验证了该方法的有效性,也表明该方法对水文计算理论和实践具有重要意义。     

水文信息处理系统研究

水文信息处理系统是在Windows环境下、用Visual Basic 6．0高级语言研制开发的智能水文资料整编软件，引用数据库存储信息，调用Excel输出整编成果。该软件实现了水位、流量、泥沙等要素关系线的自动生成和人工辅助定线，并完成全部整编计算工作，结束了我国水文资料电算整编工作中依靠手工定线整编的历史，解决了计算机定线、推流和成果输出一次完成的技术难题，真正实现了水文资料整编计算机化。