流溪河模型I：原理与方法

 提出了一个流域洪水预报的分布式物理水文模型——流溪河模型。模型分成流域划分、蒸散发计算、产流计算、汇流计算、参数推求5个模块。流域划分模块将一个研究流域沿水平方向划分成一系列的单元,沿垂直方向划分成植被覆盖层、地表层和地下层;蒸散发计算模块根据单元流域上的降雨量及土壤前期湿润指标,计算确定各个单元流域上的蒸散发量;产流计算模块根据单元流域上的降雨量、蒸散发量,计算确定各个单元流域上的产流量,并划分成地表径流、壤中流和地下径流。地表径流根据蓄满产流模式计算,壤中流则根据Campbell公式计算;汇流计算模块将地表径流汇流分成边坡汇流、河道汇流和水库汇流三种类型,对各单元流域上产生的径流量进行逐单元的汇流计算;参数推求模块将模型参数分成不可调参数和可调参数,对不可调参数根据DEM直接计算,对可调参数提出一个逐步迭代求精的过程对参数进行调整。流溪河模型还提出了一整套基于DEM及遥感影像对流域进行单元划分及对河道单元断面尺寸进行估算的方法,解决了目前在大部分流域不能应用分布式物理水文模型的难题。     

基于栅格的分布式超渗产流水文模型构建及比较

利用具有物理机制的Green-Ampt下渗方法并考虑降雨间歇土壤含水量再分配计算栅格内产流;同时考虑河道排水网络的水量交换,采用逐栅格的Muskingum-Cunge演算法进行汇流,构建了基于栅格的分布式超渗产流水文模型(Grid-GA模型).同时还建立了基于子流域的Green-Ampt水文模型、以及增加超渗产流机制的新安江模型.将这3个模型以及新安江模型应用于半湿润的沂河高里流域,结果表明,4个水文模型均能很好地进行水文过程的模拟,证明所构建的模型结构合理.     

利用LiDAR数据提取山谷(脊)线的关键技术研究

在分析利用LiDAR数据提取山谷(脊)线关键步骤的基础上,针对传统三维流水模拟方法采用单一汇水量阈值提取山谷(脊)线所存在的无法提取既完整又可靠的山谷(脊)线的局限,提出了动态设定汇水量阈值的模型。在实验中,采用正交测试法对动态阈值模型的参数取值进行测试,得到了较合理参数值,实验结果表明,采用动态阈值能够提取更准确的山谷(脊)线。     

综合多源不确定性的洪水概率预报试验

为探究多种不确定性因素综合影响下洪水概率预报的实现方法及其适用性,利用2003—2020年史灌河流域多场次洪水开展模拟试验,在量化降雨输入、模型参数及结构不确定性程度的前提下,基于MCMC(Markov chain Monte Carlo)方法融合各来源不确定性实现洪水概率预报,并分别基于覆盖率、确定性系数指标评估预报结果的可靠性及预报精度。结果表明:综合多源不确定性洪水概率预报的5%~95%置信区间,能够较为稳定也包络预见期内洪水发展变化过程,有效降低误报、漏报的可能性;均值预报结果所提供确定性的预报洪水略优于原始的单一模型预报结果,进一步提高了洪水预报成果的可靠性及参考价值。     

北固山湿地水文情势与湿地植被的关系

湿地水文情势与湿地植被相互关系与作用机制研究是湿地科学的重要内容,为了加强对湿地的优化管理,改善湿地功能和效益,提高湿地生产量．通过对湿地植被、水文情势的调查,计算不同高程滩面的淹水深度与淹水历时,分析湿地水周期与芦苇分布,研究了镇江内江南岸北固山一大东沟湿地的水文情势与湿地植被分布的关系．结果表明：该湿地水文具有显著的年周期、月周期和日周期特征,不同高程植被带的淹水频率、淹水历时和淹水周期都有明显差异,由此控制着湿地植被分布呈现显著的带状特征．研究发现,76．4％的芦苇群落主要集中在3．38～3．88m的高程滩面上。淹水历时为180天,淹水频率为49．3l％,露干周期为11月～次年4月,其中关键的露干时期为3～4月．根据芦苇植被分布范围与水文情势的关系,提出了湿地水文管理建议．     

大规模参数优化算法及其在R-R模型中的应用

研究并建立一种参数优选的改进遗传算法．该方法是一种隐并行非数值算法,它能较好地处理非线性、多峰、非凸的寻优问题．利用该算法对流域降雨－径流模型的九个参数进行优化,能克服传统优化方法把降雨径流物理过程割裂开来的缺陷;同时可求出产汇流过程参数群的值,实现整体优化．计算结果表明,该算法效果令人满意．     

水文频率计算中统计参数的不确定性

采用资源生成的方法,在指定总体为Γ分布的情况下,模拟多个水文系列,用优选搜索法,计算系列长度为２０、５０和１００时的统计参数。分析结果表明,在同一条件下,统计参数有一定的变化幅度,即表现出它们的不确定性程度。实际工作中,所掌握的仅是较短期的水文系列,含有较大的不确定性,对系列的代表性分析和结果的合理性检查,十分重要。     

几种频率曲线稳健性初步研究

摘要：采用Monte—Carlo方法,以无偏性与有效性为依据,确定评判指标并研究几种频率曲线的稳健性．为了使研究成果具有代表性,对各种分布的3组不同总体分别抽取1000组样本(每组样本容量为60)进行计算与评判．结果表明,在目前常用的分布曲线中,P．Ⅲ型分布具有较强的稳健性．     

SWAT模型在连江流域的应用展望

介绍SWAT模型的原理,基本结构、运行方式以及在国内外的应用情况.结合粤北连江流域生态水文过程的基本特征.探讨SWAT分布式水文模型在连江流域应用前景.     

基于Generalized LASSO模型的长江寸滩站年均径流突变研究

为了区分水文时间序列的趋势和跳跃变异,将基于L_1范数正则化技术的generalized LASSO模型应用于水文序列变异识别。经过识别,发现长江寸滩水文站年平均流量序列在1969年发生了向下的均值跃变。此外,趋势分析表明无论是跃变前后的子序列还是剔除跳跃成分的整个序列,均未检出显著的趋势,这说明对寸滩水文站年平均流量序列的跳跃变异假设是合理的。基于generalized LASSO模型的结果与其他突变检测方法结果进行比较,所得结论是一致的。