黄河上游天然年径流长期变化趋势预测

基于神经网络理论与传统分析方法,采用改进的BP网络算法,利用黄河青铜峡水文站278年(1723~2000年)的天然年径流时间序列,建立了黄河上游年径流长期变化的BP网络预测模型,并以此模型对2001~2050年黄河上游天然年径流变化趋势进行预测分析,结论认为:①黄河上游天然年径流在未来50 a变化的大趋势是丰水时段占优势,且黄河干流天然年径流变化要经历3个不同的时段,即2001~2013年以多年平均水平为基准上下波动的时段、2014~2037年相对丰水时段和2038~2050年相对枯水时段;②用神经网络理论建立了黄河天然年径流中长期BP网络预测模型,模型预测分析的未来几十年黄河天然年径流变化的大趋势是可信的。     

黄河上游唐乃亥站径流变化趋势分析

通过对黄河源区重要控制站——唐乃亥水文站径流的补给来源、区域分布以及年际变化规律分析,发现1991年前后径流序列发生了跳跃现象,由1956～1990年均值669 m3/s跳跃至1991～2003年13 a均值527 m3/s,减少了142 m3/s,跳跃后的量较跳跃前平均减少了21.23%。分析其原因：一是气候因子的影响,如气温升高、降水量减少、蒸发量增大;二是流域下垫面条件变化的影响,如冰川退缩、冻土层消融、区域性草场退化、人类活动影响、鼠害等。为了分析环境变化对径流的影响,建立了流域R=（ft,p,m）模型,从中分离出了气温升高和降水减少与下垫面变化对径流减少量的影响程度分别为61.3%和38.7%,由此定量地揭示了黄河源区径流减少的原因。     

黄河上游径流统计特征及演变规律分析

以黄河上游唐乃亥水文站1956—2011年径流量资料为基础,分析了年内、年际径流量的变化特征,采用线性倾向估计法和极大熵谱分析法对径流量序列的趋势性和周期性进行了识别。结果表明:1黄河上游径流量年内分配差异明显,径流量主要集中在7—10月,7—10月径流量占全年径流总量的60%;2研究时段内丰水/特丰年份占整个序列长度的48.21%,年径流量极值比为3.08,径流量呈微弱减小趋势,有利于黄河上游水资源的综合开发利用;3黄河上游径流量存在28、8、5 a的显著周期。     

Elman模型在黄河上游年径流预测中的应用

Elman递归神经网络具有上下层,它将隐含层前一时刻的输出反馈到当前时刻的输入,这种反馈连接使Elman网络能够检测随时间变化的序列信息;径流是一种受时问变化影响比较大的信息。因此,采用Elman神经网络理论进行径流预测比较符合径流随时间变化的特点。利用黄河青铜峡水文站数百年的天然年径流时间序列,采用Elman递归神经网络对黄河青铜峡的天然年径流进行预测分析,结果表明,该模型应用在黄河上游的长期预测中是合理、可行的。     

黄河源区水沙特征分析

黄河源头水文、气象站稀少,基本资料匮乏。利用黄河源头地区控制站黄河沿水文站51 a(1955~2005年)的实测水文资料,分析了源头地区的降水分配、年径流量、年输沙量及水沙变化情况,对认识源头地区径流的形成规律及水资源和生态环境保护有着重要意义。     

黄河上游镫口扬水灌区渠道输沙特性研究

以黄河上游镫口扬水灌区总干渠为研究对象,研究了引黄渠道泥沙的输移、沉降与悬移特性,分析了含沙量的变化规律及其与各影响因素间的相关性。结果表明:总干渠挟沙力和水流速度、悬移流速及起动流速三者间的关系对含沙量及渠道的冲淤状态有显著影响;含沙量的变化规律具有沿程减小、沿程增大、变化平缓和起伏较大4种状态;含沙量S与各因子相关性由强到弱的排序为流速U、沉速ω、床沙中值粒径D50床、水深h和悬移质中值粒径D50悬,S与U、ω、D50悬均成幂函数关系,与h成线性函数关系,与D50床成指数函数关系。     

汉江上游径流变化趋势及特征分析

南水北调中线工程从汉江中上游的丹江口水库引水,作为调水工程水源区,研究汉江上游的径流变化趋势及特征具有重要意义。采用累积距平法和Mann-Kendall趋势分析法分析典型测站的长系列年径流量变化趋势,采用滑动t检验和有序聚类法分析年径流量突变情况。以汉江上游典型水文站武侯站、洋县站、汉中站和石泉站为例。结果表明:20世纪50年代以来,汉江上游径流量总体呈减少趋势,尤其在20世纪90年代以后减少趋势显著。各站年径流量的变化趋势相似,年代平均径流量存在高低交替的现象。突变分析表明4个水文站径流的突变年份均为1990年。汉江上游径流量减少主要受降水量的减少、社会经济用水的增加及水资源开发利用等方面的影响。     

黄河源头黄河沿站径流变化趋势分析

对黄河源头黄河沿站径流、气温、降水量多年变化趋势进行了分析,发现其年际变化过程线的趋势为:气温逐年上升,降水量不断增加,河流天然来水量普遍减少,年径流量自80年代后期不断减少。分析其主要原因是:青藏高原东北部气温持续升高,使冻土层消融,包气带变厚,流域下渗量和蒸发量增大,生态环境恶化等,致使流域产流量减少。为恢复该区域生态环境,提出了治理措施。     

多时间尺度下黄河上游径流复杂度变化特征研究

研究黄河上游径流复杂度变化特征,对揭示区域径流演化规律具有重要意义.同时采用灵活样本熵和多尺度熵对该区域干、支流12个水文站1956-2015年的年、汛期及非汛期径流复杂性进行测度,分析不同时间尺度下径流复杂度变化特征.结果 表明:黄河上游干流的年径流呈不显著减小趋势,汛期径流减小的同时非汛期径流增大.支流除湟水民和站...     

黄河下游排沙特性及其对径流需求量的分析

通过黄河下游特征水沙年及三门峡水库不同方式运行期间泥沙输入与输出的分析，排沙能力的对水沙条件依赖关系的分析，论述了黄河下游排沙特性，并对黄河排沙的径流需求量作了探讨，为黄河流域可持续发展工程建设，如南水北调供水规划、建立黄河流域水资源配置体系，提供科学依据。     

黄河唐乃亥以上地区径流对气候变化的敏感性分析

根据黄河上游唐乃亥以上气候资料，统计分析了近50年气候变化特点，并以其与唐乃亥站径流关系为依据，建立了天然径流量计算公式，分析了径流对气候变化的敏感性。结果表明：①近50年降水呈递减趋势，气温表现为显著升高特点；②20世纪90年代以来年平均气温较常年偏高0．5℃左右，而比前期升温达0．7℃～0．8℃；③近期降水量不仅较常年偏少，且比前期显著减少，尤其玛曲一带减少幅度达15．8％，并在时间上以6～9月最甚；④唐乃亥以上地区径流量对降水变化的响应比气温更为显著。     

黄河中游水利水保工程对下游的影响

由于水利水保工程和气候因素的双重作用 ,使得近年来黄河中游地区入黄水沙锐减 ,虽然减沙有利于黄河下游河道减淤 ,但减水特别是含沙量较小区的减水使黄河下游河道淤积量增加并逐步细化 ,且使下游断流现象加剧。本文经分析指出 ,多沙粗沙区必须加速治理 ,少沙清水区和黄河下游要节约用水 ,才有可能缓解黄河下游的断流和中常洪水高水位等问题     

黄河首次调水调沙期间下游洪水特性分析

2002年7月黄河进行了首次调水调沙试验,该次调水调沙的"人造洪水"在向下游演进过程中,出现了"小流量、高水位、大漫滩、水流演进缓慢、洪水坦化变形严重"等异常现象,本文通过分析认为河道萎缩、行洪能力减少是造成这些现象的主要原因。     

黄河水资源现状及发展方向

20世纪90年代以来,黄河不仅在中下游,在上游也有断流发生,水资源供需日趋紧张。在我国七大江河中,黄河水资源问题最为突出。本文介绍了黄河水资源近年的变化趋势,分析了水资源利用现状和存在问题,最后,提出了黄河水资源在21世纪的主要研究方向。     

黄河府谷吴堡区间泥沙特性初析

黄河96.8洪水的主要特性是小流量高水位(超过建国以来的最高水位),大漫滩,洪水传播历时长,灾害严重,而形成如此特性的主要原因是泥沙淤积河床抬升,严重萎缩.因此研究和探讨黄河主要产沙区之一府谷吴堡区间的泥沙特性具有其积极的意义.     

黄河下游单向缩窄典型河道泥沙冲淤特性研究

本文选择黄河下游裴峪至官庄峪典型束窄河段为研究对象,以丁坝缩窄河道方式,通过控制水流强度、缩窄水流位置、相对缩窄尺度和边界条件等四个主要因素,进行不同缩窄尺度的动床模型试验。试验结果表明：水沙运动要素变化受相对缩窄尺度、缩窄位置和边界条件影响较大;随着相对缩窄尺度的增大,在洪水位条件下主河槽冲刷量和滩地淤积量逐渐增大,主槽范围相应扩大,其高程普遍呈下降趋势,特别是缩窄断面导流堤顶端部位出现明显的局部冲刷坑,束水冲沙、增大输沙能力的效果明显;当相对缩窄尺度B1/B大于0.50时,主流线位移、断面流速和河床冲淤的相对变化速率明显增大,这些研究成果的取得将对治黄工程具有一定的指导意义。     

气动冲淤法治理黄河泥沙的一点思考

思考未来的黄河,对现在的治沙输沙进行分析研究,得出:传统的水流挟沙、输沙是低能效的输沙模式,黄河几年来调水调沙的实测资料表明未有大幅增沙的现象,都是因为挟沙和输沙本身从水流摄取的能量不足的缘故。本文提出一种新观点和新思路,即利用空气的上升流,加强水体紊动,加速排沙,治理黄河泥沙的方法。在现在治黄措施条件下,未来黄河的关键在于治理河口,使河口不再抬高,并尽可能发生冲刷。文中根据黄河的情况提出一些设想和建议。     

黄河调水调沙

黄河下游河道淤积的主要原因在于“水少沙多，水沙不平衡”，按照黄河下游河道冲淤规律，只要把进入黄河下游河道的不平衡的水沙关系调节为协调的强大功能。小浪底水库位于控制进入黄河下游河道水沙的关键部位，该水库控制了黄河径流量的91％，控制了近100％的黄河泥沙，2002年7月4日进行的黄河首次调水调沙试验控制花园口断面流量不大于2600m^3/s，平均含沙量不大于20kg/m^3，小浪底水库泄流历时不少于10天，黄河下游河道共冲刷泥沙0．362亿t，试验达到了预期的目的。通过这次试验，共取得测验数据520万组，这为今后建立更加符合原型黄河实际的数学模型和实体模型提供了极其重要的物理参数，试验证明，利用水库调水调沙，将不协调的水沙关系调节为相协调的水沙关系，是有利于输沙入海、减轻下游河道淤积甚至冲刷下游河道的有效途径之一。     

黄河口水沙变异特征研究

根据利津水文站的实测水沙资料,分析了1950年以来黄河口水沙的变化特征。结果表明,1986年以来进入河口的水沙量、水沙年内分配和年际变化、水沙搭配、洪水特性等均发生了特征性变异,即枯水枯沙年连续出现时间长,年际变幅减小;10月份水沙特征已接近非汛期,洪峰流量逐年减小;汛期约50％的时间、全年有72．8％的时间流量小于500m^3／s;小流量级径流量和挟带泥沙量比例增大,大流量级径流量和挟带泥沙量比例减小;输水流量级已由2000m^3／s以上降到了1000m^3／s以下,3000m^3／s以上流量级输沙比例减幅达43．35％。