基于平稳时间序列模型的开都河年径流量预报

提供一个具有较好的适应性和预报精度的模型预报应用程序。运用C#语言设计实现模型的建立及年径流量的预报,通过新疆开都河大山口水文站年径流量时间序列的应用表明,该模型的预报精度满足要求。     

工程岩体结构面间距空间分布的ARIMA模型及应用

结构面间距是反映结构面分布特征的重要指标之一,也是工程岩体质量级别划分的重要指标之一。与传统的结构面间距定义不同,本文认为只需按组测量结构面之间的间距同样可以分析结构面分布特征,并给出了结构面类型的4类划分法,依此建立结构面序列,利用时间序列的自回归滑动平均模型建立节理间距的AR IMA模型,提出了间距序列建模和模型检验方法,并以实例印证了AR IMA模型表示间距序列是合适的。     

汪家寨矿涌水量非线性即时预报模型研究

汪家寨煤矿涌水量主要受控于大气降水,为了及时预报矿井涌水量,利用矿井涌水量序列和降水量序列,建立涌水量非线性即时预报模型。从涌水量和降水量的互相关分析得知,涌水量滞后降水量约0~1个月。应用时间序列混合门限自回归模型建立了涌水量预测模型Tarso[2,(1,1),(1,1)],利用此模型对1991年的涌水量进行了预测,误差率在10%~20%之间,满足生产需要。模型既考虑了涌水量序列的自相关性,又考虑了涌水量、降水量的互相关性,适用于涌水量受控于大气降水量的南方矿井。     

基于H-P滤波法、ARIMA和VAR模型的库区滑坡位移综合预测

受库水位涨落及降雨等影响,库区滑坡位移表现出明显的周期性。基于位移时间序列分析,将滑坡监测位移分解为趋势项与周期项之和。趋势项反映滑坡变形的长期趋势,其主要受滑坡本身地质结构等因素影响。周期项反映滑坡变形的波动性,其主要受外部因素影响。以三峡库区巫山塔坪滑坡为例,考虑长江水位与降雨量影响,采用H-P滤波法从滑坡位移中分解出趋势项及周期项,利用差分自回归滑动平均模型（ARIMA）对趋势项进行平稳处理并计算趋势项预测值,利用向量自回归模型（VAR）计算周期项预测值。趋势项预测值与周期项预测值之和为滑坡位移预测值。与实际监测值及多种方法分析比较,表明综合预测所得结果能较好反映滑坡变形的趋势性和波动性,位移预测效果较好。     

时间序列分析方法的应用研究

针对水文地质计算中存在的问题,依据渭北煤田韩城矿区马沟渠煤矿地下水位长期观测数据,采用时间序列分析方法的随机模型,从应用角度出发,作了该矿区地下水动态的预报评价。     

广西西江流域降水极值趋势分析

根据1958~2007年广西西江流域年最大1d、3d降雨量,首先,绘出平均年最大1d、3d降雨量变化曲线图,研究其趋势变化;然后,采用线性趋势回归检验法对广西西江流域内103个测站1958~2007年年最大1d、3d降雨量进行趋势分析;最后,运用Mann-Kendall秩次相关检验法和Spearman秩次相关检验法对代表站点的年最大1d、3d降雨量的变化趋势进行显著性检验。结果表明:广西西江流域平均年最大1d、3d降雨量呈上升趋势但上升趋势均不显著;广西东部和东北部年最大1d、3d降雨量增加趋势明显,其中东北部最为明显;在全球气候变化背景下,广西西江流域6个代表站年最大1d、3d降雨量不同区域趋势变化存在差异,东北部、北部存在递增的区域,其余为递减的区域,但变化趋势均不明显。     

西江、北江下游及三角洲网河河道同步水文测验成果分析

1999年汛期，西江、北江下游及三角洲开展了历史上规模最大、项目最齐全的同步水文测验工作。对该次测验进行了简要的介绍，并通过对测验成果的合理性分析，论述了该成果的测验精度、上下边界条件和洪潮代表性，进而指出了珠江三角洲河网主要节点和八大口门水量分配比发生了变化及所带来的影响。     

西江下游溶解无机碳含量的时空变异特征及其输出通量

选取西江下游干支流6个样点进行一个完整水文年度的观测分析,利用基本水文水化学参数来揭示河水溶解无机碳(DIC)含量的时空变异特征,并估算流域DIC输出通量.结果表明,西江下游干支流DIC含量受控于流域地质环境和水热条件,变化于0.74～2.40 mmol/L之间,存在明显的时空变异.干支流DIC含量季节变化模式基本一致,呈现汛期(不包括受洪水影响极强的时段)较高、非汛期较低而洪水期最低的变化特征,流域水热条件的季节变化是其根本原因;河水DIC含量的空间变异基本与流域碳酸盐岩空间分布格局一致,干流DIC含量明显高于支流,且向下游呈减小趋势.西江流域DIC输出通量约4.57×1012g/a,汛期和6月洪水贡献分别达84%和40%.全流域DIC侵蚀通量约12.95 g/(m2·a),在世界各流域中居中上水平.     

广西境内西江干流洪水特征变化初探

本文重点从降雨、年最高水位、最大流量及区间洪水组合情况等初步分析了西江干流桂平至梧州河段洪水特征变化及成因。指出西江干流桂平至梧州河段较大洪水发生频次增加明显,其原因主要有区间蒙江、桂江较大洪水发生频次增加明显,洪水遭遇组合机遇增大及洪水归槽影响等。     

西江流域"2005·06"特大暴雨洪水分析

2005年6月西江流域持续暴雨,强度大、历时长,造成西江中下游地区发生特大洪水,下游控制站梧州水文站洪峰量级超百年一遇,仅次于历史调查洪水1915年,列近百年来第二位。本文分析了暴雨成因、暴雨特性、洪水形成、组合情况、洪水特性及重现期,并与94·06、98·06洪水比较,为洪水管理与防汛工作提供了科学依据。     

西江梧州段水沙变化及原因分析

分析了西江大湟江口-梧州段水沙组成,并采用不均匀系数分析其年内变化;通过相关分析研究降水与年径流量及年输沙量的关系;利用双累积曲线分析人类活动对水沙的影响;利用Morlet小波对梧州站年径流量及年输沙量进行突变分析;采用水文分析法量化降水与人类活动对水沙变化的影响。结果表明:2006年长洲水利枢纽正式运行导致地区水沙分布发生明显变化;年径流量和年输沙量年内分配具有一定的不均匀性;气候因素的变化只是西江年径流量和年输沙量变化的主要原因之一;在不受降水变化影响的情况下,西江年输沙量的变化,主要是人类活动影响流域侵蚀产沙的结果。     

西江流域水文水化学因子对岩溶系统碳汇通量的影响分析

河流岩溶碳汇通量的研究对于掌握全球碳循环机制、寻找"遗漏碳汇"具有重要意义。水文地质特征是岩溶动力系统的重要单元,为了分析河流岩溶碳汇在通量、长时间尺度的变化,本文选取受湿润季风气候影响显著的西江梧州断面为研究对象,探讨了2011~2015年西江流域流量、水位、本地降水量、水温、pH值、电导率、Ca~(2+)和HCO_3~-浓度等水文水化学因子对岩溶碳汇通量的影响。结果表明:1岩溶碳汇通量与流量、水位的相关系数均在0.95以上,岩溶碳汇通量与流量达到了同步变化,岩溶碳汇通量与水位良好的相关关系则是通过水位对流量响应表现出来;降水通过不同方式进入河流直接改变地表径流状况,进而影响岩溶碳汇通量。2水温对岩溶碳汇通量的影响与西江流域雨季与夏季在同一时间段的气候特点有关,属于次要因子。3监测点水体常年呈弱碱性,pH值对岩溶碳汇通量的影响较弱;电导率、Ca~(2+)和HCO_3~-浓度主要受流量影响,对岩溶碳汇通量变化的影响甚微。由此推断,流量是岩溶碳汇通量的主控因素。     

变化环境下西江北江枯水流量联合分布分析

基于Clayton copula和Kendall分布函数分析广东西江马口站和北江三水站枯水流量的联合分布及其风险概率。根据两站流量之间的时空关联与变异,以1959-2010年西江马口站历年连续7日平均最小流量和对应期间的北江三水站枯水流量为样本,分别计算1959-1985年和1986-2010年两个时段(分别称为样本A和样本B)的西江北江枯水流量联合分布的"或"重现期、"且"重现期和二次重现期及其最可能的设计分位数。结果表明:①样本B中马口站的枯水流量设计值小于样本A相应重现期设计值,三水站则显著增大;②1985年后西江和北江枯水流量同频率遭遇的可能性较前期明显减小;③二次重现期所对应的累积频率代表了特定设计频率情况下西江和北江枯水流量遭遇的风险率;④由更严谨的二次重现期计算的马口站枯水流量最大可能设计值Q_7d,T=20a、Q_7d,T=10a和Q_7d,T=2a设计值或更适合分别作为西江三角洲供水规划、生态需水和调水压咸设计参考值。     

西江流域梧州站干支流洪水组成及遭遇规律分析

为分析西江流域灾害性洪水的风险,采用水文学分析法从洪水组成、遭遇时间以及洪峰重现期等方面,重点分析了梧州站干支流洪水遭遇规律。研究表明:梧州15场洪水中红水河、柳江、郁江及桂江的日平均流量平均比重分别为32.31%、40.57%、13.19%及9.13%;其中西江干流洪水发生时间集中在6～8月,柳江洪水发生时间集中在6～7月,桂江洪水发生时间集中在5～7月,郁江洪水发生时间集中在7～9月;西江上游红水河与柳江洪水遭遇频繁,而郁江、桂江遭遇洪水量级较小,其中全流域洪水、红水河—柳江—桂江洪水、柳江—郁江—桂江洪水三种遭遇类型所构成的梧州大洪水重现期依次约为100年、50年、20年一遇,揭示了西江干支流洪水遭遇后致使梧州站洪水重现期显著增大。研究结果可为西江流域防洪减灾提供水文分析参考。