新疆渭干河黑孜水库年径流随机数学模型的建立

黑孜水库是新疆最大的山区拦河水库，具有灌溉、防洪、发电等综合效益。为了使水库调节遇到各种丰、平枯水的组成情况，以便最佳调节运用以发挥其最大效益。本文应用黑孜水库水文站已有３６年年径流序列将其中折趋势、跳跃、周期、随机和纯随机５种成份分析出来，建立各自的数学模型，然后综合成总全数学模型，用以延长年径流序列。延长后的序列经过各种统计检验，保持了原有序列的统计特性，所以是可以实用的。     

改进SWAT模型水库模块及其在水库控制流域径流模拟中的应用

为在径流模拟中充分考虑水库的综合调蓄作用,改善了SWAT（The Soil and Water Assessment Tool）模型的水库算法,在水库模块中增加基于水库供水发电调度规则的水库出流模拟算法,以提高径流模拟精度。选择东江流域作为典型流域,分别应用改进前后的SWAT模型进行径流模拟,并分析模型改进的效果,结果表明：修改后的SWAT模型解决了水库模拟出流量在非汛期过低、汛期过大的问题,能更有效地模拟枯季径流和洪峰流量,明显提高了月径流及日径流的模拟精度,其中,月径流模拟中率定期内R2提高了0.06~0.22,NS提高了0.06~0.52,验证期内R2提高了0.1~0.19,NS提高了0.12~1.22;日径流模拟中率定期内R2提高了0.04~0.16,NS提高了0.04~0.46,验证期内R2提高了0.11~0.15,NS提高了0.15~1.21。     

基于时变权重组合与贝叶斯修正的中长期径流预报

高精度的中长期径流预报信息是水资源规划管理与水利工程经济运行的重要基础支撑。论文在组合预报与误差修正2类径流预报后处理方法串联应用的技术框架下,考虑径流的高度非平稳与非线性等特征,提出了基于时变权重组合和贝叶斯修正的中长期径流预报方法。应用该方法开展了云南龙江水库年、月入库径流预报的实例研究,结果表明时变权重组合平衡了已建立的随机森林与支持向量机模型在建模期与检验期预报性能的差异,经贝叶斯修正后的预报精度接近或优于两阶段各自的最优单一模型。根据年径流预报结果判断水文年型的正确率达到77.2%,月预报径流的确定性系数超过0.90。因此,该方法在提升中长期径流预报精度方面具有积极效果。     

B—P神经网络在径流长期预测中的应用

人工神经网络作为一个具有高度非线性映射能力的计算模型，已广泛应用于模式识别、自动控制等许多领域。在数值预测方面，它不需要预先确定样本的数学模型，仅通过学习样本数据即可进行预测。作者以龙羊峡水库入库径流为研究对象，将人工神经网络中的反向传播算法（简称B－P模型）应用于入库径流变化趋势的长期预测，并将基结果与常用的时间序列分析方法的计算结果进行比较，以分析人工神经网络在径流预测领域应用的优越性及其应用前景。     

青海北川河流域径流变化的机理研究——基于模型和统计两种方法

气候变化和下垫面变化是影响河道径流的两大驱动力,研究两者对径流的影响有利于深入理解流域水文过程,为水资源管理提供科学依据。鉴于利用不同方法获得的结果存在一定程度的差异,有必要使用多种方法进行交叉验证。论文基于Budyko水量平衡法和新增水库模块的分布式水文模型(DHSVM)法量化了气候变化和下垫面变化对青海省北川河流域径流变化的贡献。结果表明：① 自1960年以来流域出口流量以每年0.037 m³/s的趋势下降,突变年份发生在1969年。② 2种方法的分析结果均表明,年代际尺度上,气候变化对径流影响的贡献率由高到低依次为：1990—1999年>2000—2009年>1970—1979年>1980—1989年=2010—2019年,且下垫面变化是1970—2019年流域出口径流变化的主导因素,对应的贡献率分别为94.58% (Budyko法)和65.68% (DHSVM法)。③ Budyko方法只能揭示流域整体的变化,而DHSVM方法能够体现水文过程变化的时空差异,模型结果表明上中游、下游地区的年平均径流变化分别受气候变化、下垫面变化主导;流域出口处月径流变化则对下垫面条件中的水库调节更敏感。此外,文中就2种方法量化结果差异的原因也展开了讨论。     

黄河万家寨水库流域降雨径流的分布式模拟及率定

应用SWAT (Soil and Water Assessment Tool)模型,研制了黄河万家寨水库流域分布式降雨径流模拟系统,并对万家寨水库流域进行了10年（2000-2009年）径流模拟。其中,以2000-2006年为系统参数的敏感性分析期和模型率定期,以2007-2009年为模型的验证期,模拟结果显示,万家寨站点上模拟径流与实测径流过程线的相关系数达到0.97以上。在此基础上还将数值预报模式与模拟系统相耦合,对万家寨水库入库径流进行了预报和检验分析,结果较好。因此,该模拟系统能够较好地反映万家寨水库入库径流量的变化过程,具有一定的适用性,为进一步进行降雨径流预测提供了技术支撑。     

福建省典型饮用水源地水库富营养化状况调查与分析

对山仔水库、东张水库、东圳水库、山美水库4个典型的大型饮用水源地水库富营养状况和污染成因进行综合分析与评价.结果表明,4个典型的大型饮用水源地水库均已出现不同程度的富营养化.农田径流和畜禽养殖等面源污染是各水库流域的主要污染源,富营养化已经造成明显的经济损失.在此基础上提出了控制水库富营养化的对策与措施,以期为福建省饮用水源地水库可持续利用提供参考.     

基于投影寻踪法的水库富营养化评价——以深圳市铁岗水库与石岩水库为例

通过构建投影指标函数和采用遗传算法对投影方向进行优化,建立了基于投影寻踪法的水库富营养化评价模型,并应用于深圳市铁岗水库与石岩水库的富营养化评价。研究结果表明,铁岗水库的营养状态值为50.4~54.7,石岩水库为53.4~57.6,峰值出现在夏秋季,2个水库均达到轻度富营养化水平,石岩水库的富营养化程度相对较高。投影寻踪法的评价结果与线性插值评分法相近,但反映了不同评价指标对营养状态的贡献差异,更为科学合理,值得推广应用。     

福建省典型饮用水源地水库富营养化状况调查与分析

对山仔水库、东张水库、东圳水库、山美水库4个典型的大型饮用水源地水库富营养状况和污染成因进行综合分析与评价．结果表明,4个典型的大型饮用水源地水库均已出现不同程度的富营养化．农田径流和畜禽养殖等面源污染是各水库流域的主要污染源,富营养化已经造成明显的经济损失．在此基础上提出了控制水库富营养化的对策与措施,以期为福建省饮用水源地水库可持续利用提供参考．     

气候变化和人类活动影响下澧水流域径流及其不同组分的变化简

目前径流变化相关研究较少涉及径流的不同组分。利用湖南省澧水流域4个水文站点长序列观测资料,不仅分析了2007-2011年相对于1985年以前径流总量及其历时曲线的变化,也分析了地表径流和基流及其历时曲线的变化。与1985年以前比,流域年降雨量保持不变,最显著的变化为森林覆盖率的增加和大量水库的修建。这些人类活动没有造成年径流总量、年基流量和年地表径流量的显著变化,但在日时间尺度上对径流过程产生了重要影响。地表径流和地下径流对人类活动存在差异性响应,2007年以后地表径流在洪峰期流量变小而其他时段变大,而地下径流汇水受人类活动影响较小,基流流量除枯水期外与1985年以前基本一致。本文所揭示的规律可能在中国南方具有一定的代表性。     

新疆主要河流水文极值变化趋势

水文极值是工程水文计算的基础资料,实测样本资料的变化直接影响水文设计值。基于1956-2006年的实测洪峰、洪量、年最小流量、最枯月径流量等资料,分析了各水文要素的变化及其趋势。结果表明:20世纪80年代中期以来超标准洪峰、洪量的频次增加,大多数河流洪水峰、量都呈增大变化趋势,说明新疆洪水又进入活跃期,在工程水文设计洪水计算中要应尽可能搜集和利用近期暴雨和洪水资料,在洪水系列中增加更多大洪水信息,提高设计洪水计算成果的稳定性。年最小流量和最枯月径流量是维持河流生命和河道两岸自然生态的基础流量,基流量增大有利于对生态补给、水利发电,水库蓄水,径流年内分配趋于均匀有利于水量年内调节。但在枯水径流分析计算中应充分重视不同年份最枯水量出现时间有明显推迟的迹象。     

Modeling tropical river runoff: A time dependent approach

Forecasting of rainfall and subsequent river runoff is important for many operational problems and applications related to hydrology. Modeling river runoff often requires rigorous mathematical analysis of vast historical data to arrive at reasonable conclusions. In this paper we have applied the stochastic method to characterize and predict river runoffofthe perennial Kulfo River in southem Ethiopia. The time series analysis based auto regressive integrated moving average （ARIMA） approach is applied to mean monthly runoff data with 10 and 20 years spans. The varying length of the input runoff data is shown to influence the forecasting efficiency of the stochastic process. Preprocessing of the runoff time series data indicated that the data do not follow a seasonal pattern. Our forecasts were made using parsimonious non seasonal ARIMA models and the results were compared to actual 10-year and 20-year mean monthly runoff data of the Kulfo River. Our results indicate that river runoff forecasts based upon the 10-year data are more accurate and efficient than the model based on the 20-year time series.     

类比合成方法在干旱区内陆河径流量预报中的应用

类比合成算法是一种多维模式搜索法，它具有适用范围广、对资料要求低等优点，可用于单变量及多变量时间序列的延拓预测。通过介绍类比合成算法，并把它应用于塔里木河源流叶尔羌河、和田河年、月径流量预报，其中重点分析了模式长度和合成预报的模式个数等因素对预报结果的影响。通过实测径流资料对预报结果的检验和分析表明，类比合成算法可以较好地挖掘径流序列中隐藏的信息，在中长期水文预报中是一种行之有效的计算方法。     

胶东山丘区典型流域径流年内分配特征量化研究

采用M ann-Kendall法和最小方差法,对大沽夹河流域1966~2004年逐月实测径流数据进行均值变点分析。根据分析结果,将径流划分为水文变化特征相似的A(1966~1971年)、B(1972~1981年)、C(1982~1996年)、D(1997~2004年)4个时段。在此基础上借鉴年降水年内分配的向量法,提出了量化径流年内分配的集中度和集中期。结果表明:1.大沽夹河的不同水文年,其径流年内分配的特征不同。时段A集中度最小,时段D最大,4个时段变差系数为0.12。时段A和时段C的集中期比较接近,最大径流出现的时间均在7月下旬,时段B和时段D的集中期比较相似,最大径流出现的时间在8月中下旬。径流年内分配与降水年内分配两者呈显著正相关。2.用月径流量计算的集中度比径流年内不均匀系数具有更高的分辨能力和有效性,用月径流量计算的集中期对应的月份与月径流最大值出现的实际月份完全一致,径流集中度、集中期能够充分定量地表征径流在年内分配的非均匀性。     

渭干河流域生态水文时间序列特征及影响因素

以渭干河流域水系中的库车河兰干站、渭干河黑孜水库站、渭干河千佛洞（合成）水库站为例,对R/S和Mann-Kendall法用于水文时间序列存在的不足进行了讨论,提出了将这两种方法相结合来分析水文时间序列的变化趋势。结果表明：库车河兰干站、渭干河黑孜水库站、渭干河千佛洞（合成）水库站赫斯特指数0 < H < 0.5、统计量UF_k>0,未来径流量呈显著下降趋势,渭-库绿洲的自然和人为因素对该地区的生态水文产生一定影响。     

IMPACTS OF URBANIZATION ON SURFACE HYDROLOGY,LITTLE EAGLE CREEK,INDIANA, AND ANALYSIS OF LTHIA MODEL SENSITIVITY TO DATA RESOLUTION

Land-use change in urbanizing areas can significantly alter the hydrology of a watershed and can have serious impacts on wetland water balances, downstream flooding, and groundwater recharge. Most currently available models used in determining the hydrologic impacts of urbanization are not well suited to long-term hydrologic analysis or are too complex and data intensive for widespread practical application. The Long-Term Hydrologic Impact Assessment (LTHIA) model run on a Geographic Information System (GIS) is a relatively simple, user-friendly model that uses the Curve Number method to estimate changes in surface runoff between different stages of development. Application of the model to a large, rapidly urbanizing watershed near Indianapolis, Indiana, suggests that average annual runoff depths increased by more than 60% from 1973 to 1991, with even greater increases for some individual sub-basins. These results are consistent with runoff changes estimated from historical stream flow data in the watershed. A sensitivity analysis to determine minimum data requirements shows that a precipitation record length of 15 years or more is required to produce consistent results with LTHIA and that the highest possible resolution land-use and soils data should be used. The LTHIA model is now available on the Internet at http://www.ecn.purdue.edu/runoff. [Key words: hydrology, urbanization, modeling, GIS.]     

The impacts of climate change on hydrology in a typical glacier region—A case study in Hailuo Creek watershed of Mt. Gongga in China

The glaciers of the Hengduan Mountains play an important role in the hydrology processes of this region. In this study, the HBV Light model, which relies on a degree-day model to simulate glacier melting, was employed to simulate both glacier runoff and total runoff. The daily temperature and precipitation at the Hailuo Creek No. 1 Glacier from 1952 to 2009 were obtained from daily meteorological observed data at the glacier and from six national meteorological stations near the Hailuo Creek Basin. The daily air temperature, precipitation, runoff depth, and monthly potential evaporation in 1995, 1996, and 2002 were used to obtain a set of optimal parameters, and the annual total runoff and glacier runoff of the Hailuo Creek Glacier(1952–2009) were calculated using the HBV Light model. Results showed the average annual runoff in the Hailuo Creek Basin was 2,114 mm from 1952 to 2009, of which glacial melting accounted for about 1,078 mm. The river runoff in the Hailuo Creek catchment increased as a result of increased glacier runoff. Glacier runoff accounted for 51.1% of the Hailuo Creek stream flow in 1994 and increased to 72.6% in 2006. About 95% of the increased stream flow derived from the increased glacier runoff.     

挠力河流域河流径流量对气候变化的敏感性分析

流域径流量对气候变化的敏感性分析是理解气候变化对流域水资源影响的重要手段。本文利用非更新式人工神经网络(ANN)模型,以年平均降雨、年最低气温和最高气温为输入参数,年平均径流量为输出变量,构建了三江平原挠力河流域的径流量预测ANN模型;并根据IPCC第四次报告的气候变化模式,设定了9种不同的气候变化情景,利用构建的ANN模型分析了流域径流量对气候变化的敏感性。结果表明:构建的人工神经网络模型能够较好的模拟径流量,可用于气候变化的敏感性分析;挠力河流域上游径流量对气候变化的敏感性要大于中游区域的,降水变化对径流量的影响大于气温对其产生的影响。     

岷江上游森林水文效应研究

本文提出了用一般性流域水文模型研究森林水文效应的途径。得出在岷江上游地区随着覆盖率的下降年径流量减少、径流成份改变、年风分配更趋不均匀和洪峰流量增大的结论。在此基础上，预测了岷江上游地区水源涵养林建设的水文效益与前景。