北江流域径流时间序列的分形特征解析

 径流时间序列具有非线性、复杂性和不确定性的特征,运用R/S分析法、多重分形方法对北江流域石角站1954-2006年的年平均径流量时间序列进行研究,解析其分形的特征。结果表明：北江流域石角站的Hurst指数远大于05,说明北江流域年平均径流时间序列具有明显的趋势性成分,即北江流域年平均径流量具有明显的持久性和长期记忆特性。结合V 统计说明,北江流域的年平均径流量的持久性经过15~20年之后会消失。根据多重分形方法,通过对幂谱和统计矩函数的分析,得出北江流域石角站年平均径流量时间序列的无标度性,借助分配函数、广义分形维数和多重分形谱对年平均径流量的研究,表明北江流域石角站多年平均径流量具有多重分形的特征,为北江流域径流的预测工作的做了重要的铺垫。     

聚类识别算法解读洪水峰型

洪水峰型的解读是项重要的基础工作。本文提出洪水峰型指标的界定原则,并从多角度提取反映洪水峰型的指标。采用人工鱼群优化的投影寻踪模型解析洪水峰型,结果说明:采用分类的研究思想,仅7项洪水峰型指标即可辨识出武江流域1955-2007年的53场洪水中,有单峰型洪水28场、双峰型洪水21场和三峰型洪水4场。在此基础上,利用辨析双峰型差异的4项指标,进一步识别21场双峰型洪水的峰型差异,得出I型双峰型洪水11场,II型双峰型洪水10场。     

西江北江水流量与其上空水汽汇的时间变化关系

 分析1958-2004年四季珠江水系的西江流域高要站和北江流域石角站水流量与相应子流域上空大气水汽汇的关系。结果表明,西江流域的水流量与大气水汽汇的年际年代际变化趋势在夏季是比较一致的,位相配合较好,其它季节稍微差一些;北江流域两者的关系在夏季和秋季都比较一致,春冬次之。     

北江枯季中期预报的线性响应模型

通过对北江流域的自然地理条件和枯季水文特征的分析,采用一种以多元线性回归方法为基础的一种黑箱模型——径流线性响应模型,假设流域符合叠加原理,以降雨、径流作为输入、输出,用最小二乘法率定参数,对石角站实测旬径流进行了模拟和预报,模型取得了令人满意的结果,证明了模型的可行性     

从干支流洪水能级的跃迁透视人类活动影响的利弊

通过6个洪水指标因子融合了洪水具有时域性和动态性的特征,提出了洪水能级的概念,并建立了模拟退火算法的模糊K-means聚类模型,以它为确定洪水能级的背景模型来量化洪水能级,根据最优目标函数,确定最佳洪水能级的级别数。在此基础上,以北江流域为例,建立了径向辐合型洪水能级跃迁图,从全新的角度论述人类活动影响的利弊。研究结果表明:强干控支措施的实施及水利工程的建立,实现了各支流洪水能级输出的转变,改善了流域的防御性能,由"开放"型转变为防洪能力较强的"防御"型流域,大大降低了干流洪水能级径内跃迁的可能性。科学合理的人类活动有利于干支流洪水能级的削弱,缓解干支流的防洪压力。同时,本研究提出的洪水能级概念及其计算模型具有可拓性,为洪水的分类、频率的计算、洪灾的评估等工作提供了新的起点和思路。     

飞来峡水库入库洪水计算模型探讨

在分析北江流域暴雨洪水特性的基础上,针对飞来峡水库流域洪水的特点和复杂性,采用水文学和水力学相结合的方法,构建了飞来峡水库入库洪水计算的耦合模型,整个模型由区间洪水计算的流域水文模型和河网水力学数学模型组成,模型的计算结果表明,洪水模拟与实测过程拟合较好,精度较高.其成果可作为飞来峡水库入库洪水分析和水库动库调洪计算的基础,为水库防洪调度的设计提供依据.在流域洪水模拟的过程中,采用了移用邻近参证流域资料进行水文参数率定和降雨径流模拟,取得了满意的结果,对无资料区间的洪水计算进行了有益的尝试.     

北江洪水预报模型

将北江流域按区域下垫面特征进行分区,建立起各单元区产汇流模型,并与北江干流非恒定流水力学演算模型耦合,形成适合北北流域洪水特点的实时洪水预报模型,用北江“９４．６”洪水验证的结果表明,模型预报精度较高,最后,还指出了模型存在的问题和进一步研究的方向。     

基于花朵授粉算法优化的投影寻踪聚类方法

投影寻踪聚类模型是一种客观、高效的多属性综合评价方法,寻找最佳投影方向向量是模型成功应用的关键.针对高维、非线性、复杂的投影指标函数,引入一种新的元启发式算法——花朵授粉算法对模型进行优化求解.算法适应性分析表明,花朵授粉算法具有较强的全局搜索能力及较高的求解精度.利用地下水动态分类问题进行实证分析,结果显示,花朵授粉算法优化的投影寻踪聚类模型能够有效寻找到最优投影方向向量,实现对地下水动态的客观、合理分类.     

基于加速遗传算法的投影寻踪评价模型在边坡稳定性评价中的应用

文章针对边坡稳定性评价的多因素问题,建立了基于加速遗传算法的投影寻踪评价模型,并给出了相应的算法和步骤.用加速遗传算法进行投影寻踪方法建模,可以优化投影寻踪方法的计算过程;实例表明该评价模型是有效可行的和通用的,可以应用于其他评价问题.     

基于模拟退火算法的投影寻踪方向优化

投影寻踪是一种降维处理技术,通过它可以将多维分析问题通过投影方向转化为一维问题分析.应用该法的关键在于寻求最佳投影方向,这可以转化为一个优化问题来进行解决.针对投影寻踪评价模型中的最佳投影方向优化问题,采用模拟退火算法来优化此问题.仿真结果表明了模拟退火算法在解决此类复杂函数优化问题上的适用性和有效性.     

北江下游流域洪水预报模型

北江下游流域洪水预报模型干支流采用圣维南方程组的动力模型 ,差分基于Preissmann隐格式 ,用双扫描法求解。该模型考虑下游洪泛区分洪和崩堤两种特殊情况 ,能自然适合水流计算的边界条件 ,处理内边界条件简单 ,无须建立稀疏矩阵求解 ,存储量小 ,预报结果合理     

广州市防洪治涝初步分析

通过对影响广州市雨洪的主要因素、洪潮遭遇的可能性和广州市涝灾类型等问题的分析，得出广州市洪水主要来自北（西）江及流溪河，雨涝是广州市３种涝灾中的主要灾害，指出加强都市雨洪的研究，有效地进行广州市防洪治涝的必要性     

长湖水库对英德洪水的影响

英德站区域洪水主要来自北江,长湖水库泄洪对英德洪水影响较小,汛后水库水位可以提高,并使长湖水电厂获得更多的经济效益。     

北江突发镉污染事故的健康危害评价

以西、北江河网区为研究对象,建立一维重金属模型;设定北江上游突发镉污染事故背景资料,运用重金属模型模拟镉在河网区的运移过程;提出健康危害评价方法,定量评价事故给佛山市带来的健康危害.结果表明:现状情况下突发镉污染事故给佛山市造成的致癌风险尚可接受,但事故引起的急性中毒危害要远大于慢性致癌危害;污染事故频率的增加会提高人体的致癌风险;事故发生时应在事故地点以下50km范围内禁止取用水.     

汾河太原城区段治理美化二期工程防洪影响评价

详细分析了汾河太原城区段治理美化二期建设工程对汾河河道泄洪、河势稳定以及可能对太原市防洪造成的影响,提出了防洪影响评价成果及需要采取的措施。     

洪水频率计算的比较研究

本文以武江流域犁市（二）站的洪水历年为研究对象,详细论证Gumbel-Logistic的计算该流域洪水频率的可行性。并讨论了不同的洪水特征量组合下的洪水重现期,揭示了武江流域洪水的重现期。其中,2006年洪峰流量为8800m3/s的洪水,其重现期为131年。并与与P-III型分布模型计算出的599年的重现期相比较,两种方法得出武江流域犁市(二)站2006年洪水重现期的差值达468年。导致偏差的主要原因是由于,Gumbel-Logistic模型为二元变量模型,比单变量输入的P-III分布模型能更全面的反映洪水重现期。     

基于NEWS模型的北江流域营养盐输出模拟

以珠江三大支流之一北江流域为研究区域,应用国际上最新提出的流域营养盐输出模型Global NEWS,经调试后,用其估算北江流域溶解态营养盐的输出总量。通过收集文献统计资料并使用Arc GIS软件建立模拟所需数据库。经率定和验证,发现模型对DIN的模拟效率系数是0.61,具有一定的可靠性。模拟结果表明:1)2010年溶解态氮的输出总量为3.75万t/a,与2000年相比增加约9.27%,其中溶解态无机氮(DIN)占83.51%,溶解态有机氮(DON)占16.49%;2)2010年溶解态磷的输出总量为4.63万t/a,与2000年相比增加约30.05%,其中溶解态无机磷(DIP)占86.21%,溶解态有机磷(DOP)占13.79%;3)北江下游的绥江和中游的连江子流域营养盐输出总量最高,应重视这些地区的营养盐污染;4)北江流域DIN输出量的主要贡献源是大气氮沉降,其次是生物固氮和化肥施用,而DIP的主要贡献源是养殖废水,其次是化肥施用。研究结果也表明,模型对国内中小型流域具有一定的适用性。     

广东西江北江洪水联合概率分布研究

 基于Copula函数分析了由思贤滘连通的广东西江水文站 马口和北江水文站 三水构成的两个样本的洪水联合概率分布特征,获得如下结论：经过优选的马口、三水洪水边缘分布可分别由P-III型和GEV表示;拟合优度检验指标表明二者的最优连接函数均为Archimedean copula类的Gumbel-Hougaard Copula;重现期介于10~500 a之间的马口、三水洪水边缘分布与联合分布的洪水设计值相对差值大约介于0.6%~1.5%之间;基于条件概率计算的两站相同设计频率洪水的遭遇概率都大于88%。