变化环境下基于跳跃分析的水资源评价方法

针对变化环境下的非一致性年径流序列,提出了基于跳跃分析的水资源评价方法.该方法假设非一致性年径流序列由相对一致的随机性成分和非一致的确定性成分两部分组成,采用水文变异综合诊断方法识别与检验年径流序列的变异点,并用变异前后序列均值之间的差值描述序列的确定性成分;根据时间序列分析的分解与合成理论,对年径流序列的随机性成分进行提取,采用有约束加权适线法对其进行频率计算;将确定性的预测值和随机性的设计值进行合成,得到过去、现在和未来不同时期年径流合成序列的频率分布.对无定河流域进行了实例验证,结果表明年径流量序列在1971年前后跳跃变异显著;多年平均地表水资源量在过去(1971年以前)、现在(2000年)和未来(2010年)三个时期的评价结果分别为:15.766×108 m3、10.228×108m3、10.228×108m3,未来与现在相同,而未来与过去相比减小约35.1%,这种情形对无定河流域水资源的开发利用极为不利.     

水文变异的滑动F识别与检验方法

针对传统F检验法只能用于已知变异点的检验,而无法用于变异点的识别问题,本文提出了滑动F识别与检验法。该法首先利用传统F检验法对序列逐点进行检验,找出满足F计算值大于临界值的所有可能变异点,然后选择F计算值达到最大值的那一点作为最可能变异点。利用该法对潮白河水资源分区45年年径流量序列进行了分析,并从物理成因角度对该检验结果进行了确认。结果表明滑动F 识别与检验法具有较好的检验效果,检验结果可信度较高。     

乌鲁木齐地区小流域设计山洪推理公式的参数规律

设计山洪计算是山洪灾害防治规划的一项重要内容,推理公式法是无资料地区小流域设计山洪计算的一种常用方法,但参数选取是否合适将直接影响到计算结果的精度。对推理公式法的参数规律进行了研究,提出了确定产汇流参数地理分布规律和暴雨参数空间分布规律的方法,并将其应用于乌鲁木齐地区,计算了无资料小流域的设计山洪,为制定山洪灾害风险区划提供了设计依据。     

基于Hurst系数的流域降雨时空变异分析方法

基于Hurst系数能够反映水文序列长期相关性的原理,结合R/S分析方法和分数布朗运动理论,提出一种从整体上识别与检验时间序列变异及其变异程度的分析方法.该法将变异程度划分为4个等级:无变异(或弱变异)、中变异、强变异、巨变异;结合GIS空间分析方法,进而建立降雨量的时空变异分布图.应用该法对无定河流域年降雨序列进行时空变异分析,结果表明无定河流域大部分面积上的年降雨序列处于无变异或弱变异状态,但也有部分地区如高镇一带处于中变异状态,而且年降雨量有减少的趋势,该结论对于无定河流域的沙漠化治理、水土保持规划、水资源规划等具有重要的指导意义.     

乌鲁木齐市无资料地区山洪泥石流临界雨量推求

确定暴雨山洪、泥石流临界雨量对于受影响地区防灾减灾具有十分重要的意义,本文根据暴雨山洪、泥石流的成因,计算乌鲁木齐山洪、泥石流临界雨量。有资料地区通过分析整理雨量资料来确定临界雨量：无资料地区假定灾害与降雨同频率,分析灾害次数,确定灾害发生频率,从而求出临界雨量。乌鲁木齐雨量站较少,无法绘制临界雨量的等值线。根据计算临界雨量值,利用反距离加权距离法进行研究区临界雨量空间捅值,从而得出各小流域的临界雨量值。     

考虑土地利用/覆被变化的集总式流域水文模型及应用

为了定量评估土地利用／覆被变化的水文水资源效应，提出考虑土地利用／覆被变化的集总式流域水文模型。该模型基于中国科学院土地资源分类系统的一级类型，将流域划分为6种不同土地利用及覆被变化类型；在每一类土地利用及覆被变化面积上，分别考虑蒸发和下渗的差异，并利用蓄满一超渗耦合产流模型计算该面积上的地表径流量和地面以下径流量；利用地貌汇流模型和线性水库模型将每类面积上的地表径流量和地面以下径流量演算至流域出El断面，从而得到流域的水文过程。模型参数包括流域地貌特征参数、产流参数和汇流参数，前者可以根据地理信息系统技术和遥感技术获得，而后者则需要根据流域的水文资料通过最优化方法求得。利用无定河流域1980-2000年的逐日降雨、蒸发及流量资料对该模型进行了参数率定与检验，率定期1986-2000年的水量平衡系数为0．999，年径流深合格率为100．0％；检验期1980-1985年的水量平衡系数为0．953，径流深合格率为83．3％，计算结果表明该模型在无定河流域具有良好的适应性。对模型产汇流参数进行合理性分析，得出无定河流域不同土地利用类型蒸发能力的相对大小关系为耕地〉林地〉草地〉未利用土地。