双参数冻融模型在北方旱区干旱期土壤水预测中的应用

基于双参数冻融模型,建立适合北方区域土壤水特点的土壤水多元回归方程,实现旱区土壤水的动态预测.结果表明:通过对比实测数据,模型土壤水量预测误差低于20％.研究成果可为北方地区干旱期增墒退墒预报方案提供重要参考.     

基于不同干旱分区的土壤墒情自动监测站精度改进探究

结合辽宁省干旱分区特点,通过建立适合于不同分区的土壤墒情自动监测站与实测土壤含水数据的回归方程,对自动墒情监测精度进行修正,并制定各分区相应的墒情误差修订曲线。结果表明:采用回归方程进行误差修订后,土壤自动墒情站点监测精度提高15%～30%,满足干旱监测规范需求,构建的不同干旱分区的误差修订曲线可为辽宁省自动墒情监测提供重要的误差修正方法。     

河北平原土壤墒情变化规律及旱情预报研究

河北平原是华北地区重要农业基地,为准确分析河北平原土壤墒情变化规律,为区域防旱工作提供指导,文章根据河北平原土壤墒情数据,构建缺水率模型参数率定,通过SVM回归模型对干旱状况进行预测。结果显示,干旱的实际值与预测值之间具有良好一致性,偏差范围在可接受范围内,二者之间离散度较小。基于SVM模型和环境变量建立的干旱模型可直观预测旱情分布情况,具有一定推广价值。     

基于卫星遥感的水资源监测预报技术应用与研究

通过建立云顶温度与象素点降雨的统计关系,并利用卫星信息在地面雨量站点间进行雨量插值,可实现卫星遥感的降雨监测技术的应用。文章依次按照定标、大气订正、空气温度、总辐射量以及显热通量等过程进行计算完成基于气象卫星的实际蒸散发计算。建立基于卫星遥感的水资源监测预报模型,对辽宁省水资源监测进行模拟预报。     

中小河流洪水预报难点及对策分析

洪水预报是重要的非工程防洪措施,有效的预报系统能够及时预报洪涝灾害,并为防洪指挥提供决策依据。鉴于中小河流水文监测站点网络不完善,监测资料有限的实际情况,选择了模型结构较为简单的HEC-HMS半分布式洪水预报模型,根据河流流域的水文、地形、地貌情况选择适用的模型计算参数,并利用实测洪水资料进行模型参数率定,计算模拟结果与实测洪水资料具有较好的一致性,计算模型适用于该流域洪水的预警预报。     

农村防汛预报预警系统建设研究

农村地区受洪水侵袭危害巨大,防汛预报预警是防汛工作的重中之重。文章针对淮阴区建设农村基层防汛预报预警系统,实现水雨工情数据的采集、传输、处理和预警消息发布等功能,构建了防汛监控预警一体化平台,为各级政府防汛抗洪指挥决策提供更加科学的依据,为防灾、抗灾、救灾争取更多时间,从而达到有效防御洪涝灾害,最大限度地减轻洪涝灾害损失的目的。可为类似区域预报预警系统建设提供参考。     

山洪灾害重点防治区遥测雨量站点优化布设研究

文章基于多变量信息墒模型提出的山洪防治区遥测雨量站点布设方法,对山洪区域雨量站点进行优化布设。结果表明:该方法通过将各遥测雨量站点信息传递能力与站网信息量变化进行组合,划定雨量站点空间传递信息的等值线,确定遥测雨量最优布设方式和数量,解决传统布设方式主观性较强的局限。成果可为山洪防治区防洪规划提供重要的参考价值。     

土壤含水率监测数据误差分析与修正

土壤墒情自动监测设备能够快速、高效、连续地观测土壤墒情数据,但由于受设备自身状态、以及田间环境变化的影响,在长期连续监测中输出数据的准确性和稳定性会逐渐降低,不利于墒情监测业务的开展。本文通过分析土壤墒情自动监测数据的误差特点,构建了一元一次、一元二次和一元三次差分方程对自动监测数据进行误差修正,并对修正后的误差特征进行分析。结果表明:经过差分修正后,20cm深度的绝对误差均值减小了34%,40cm深度的绝对误差均值减小了67%,自动监测数据误差显著下降;3种差分方程中线性差分方程表现最优。通过差分方法来修正自动监测数据简单易行,能有效的提高自动监测数据精度,提高监测体系整体性能。     

基于最小二乘支持向量机的河段洪水预报研究

我国夏季汛期容易发生洪涝灾害,对区域财产安全与经济发展威胁巨大。基于最小二乘支持向量机洪水预测模型理论,以我国西南地区某流域河段为例,通过采集2016—2019年相关水文数据,建立最小二乘支持向量的区域洪水预报模型,并对区域水位变化作出了准确预测。该模型在河段洪水预测方面具有高精度、科学可靠的优势,在我国西南地区洪水预报工作中具有广泛的应用前景。     

集合降雨预报驱动洪水预报模型的铁甲水库洪水预报研究

以铁甲水库为例,对集合预报的短期降雨量分别采用Talagrand分布、Brier评分与TS评分进行对比分析和定量评估,然后对新安江模型洪水模拟过程分别利用NCEP预报降雨和实测降雨进行驱动。结果表明:在低雨量级降雨预报过程中各集合预报中心均呈现出较好的效果,随预见期的增长各雨量级的预报效果逐渐增大,并且具有漏报率偏低、空报率较高的现象;在新安江模型洪水预报时可利用集合降雨预报信息,从而显著提高预见期。     

基于水文-水力学耦合的辽河中游河道洪水预报及不确定性分析

文章对辽河中游干流内主要支流和干流的洪水演算采用MIKE11水动力学模型进行预报,而流域上游及区间的入流预报采用新安江模型,并以此构建辽河中游河道用水预报分析方案。结合2000—2015年期间的典型洪水场次实测资料,分别对模型参数和系数采用SCE-UA法进行验证和率定,采用HUP法对耦合模型预测结果的不确定性进行定量分析。研究表明:所构建的洪水预报模型的不确定程度较低并具有较高的精确性和可靠性;相关成果可为相似流域的洪水预报及防洪减灾措施的制定提供决策依据和理论支持。     

辽宁省小流域设计洪峰及洪量径流系数的确定

按照流域面积小于1000km2且流域内无控制水利工程在辽宁地区选取63个水文站点,并依据峰型较好、峰值较大挑选900场实测洪水数据,建立辽宁省不同水文分区α(洪量径流系数)—φ(洪峰径流系数)关系曲线,基于雨洪同频假定条件,结合设计暴雨数据对区域设计洪量径流系数αP进行确定,利用α—φ关系曲线推求辽宁省各水文分区设计洪...     

北方旱区中小河流洪水预报中改进的非线性时变增益模型应用研究

文章采用非线性时变增益模型对北方旱区中小河流洪水进行预报分析,然后选取该区域2个典型中小河流对模型预报的精度和准确性进行验证,并对比分析了北方旱区洪水预报在改进前后的科学性与可靠性。研究表明:在改进的模型中考虑前期土壤湿度以及雨强因素可显著提高降雨产流的非线性准确度,相对于改进前的北方旱区中小河流洪水预报其模拟精度在改进后可显著提高并最终达到乙级水平;本文可为提高中小河流洪水预报提供一定的参考借鉴和决策依据。     

改进的信息熵模型在区域水文站网优化布设中的应用研究

本文引入改进的信息熵模型对辽宁西部两个试验区域水文站网进行优化研究,研究结果表明:改进的信息熵模型可弥补传统模型在模型计算熵值接近1时各变量熵值信息传递不一致的缺陷,相比于传统模型,改进的信息熵模型在优化效率和精度上都有明显改善,改进的信息熵模型下水文站点优化组合信息熵最小寻优值减少0.21,同一站点样本空间下区域最优化组合水文站点数可减少10%;当试验区域水文站点数目相同时,随着尺度参数的增加,区域水文站空间信息传递等值线密度逐渐变疏,区域站点优化布设数目应沿区域中心点向外逐渐减少。     

辽宁省水资源需求量预测分析

结合辽宁省水资源需求的总体变化趋势以及社会经济发展用水现状,详细分析了GM(1,1)、Logistic模型理论和参数特征后将上述2种模型有效结合构建了组合预测模型,对辽宁省水资源需求量进行预测分析并对预测结果采用ARIMA模型进行了一级修正;然后根据辽宁省综合节水潜力和节水规划总体目标对预测结果进行二级修正。研究表明:水资源需求量二级修正预测结果能够更加准确、客观地反映区域水资源需求现状,模型表现出较高的准确度与可靠性。     

神经网络模型在降雨中长期预报中的应用比较

为得出降雨中长期预报的标准模型,基于RBF神经网络模型和BP神经网络模型,通过遗传算法优化模型,引进全球绩效指标GPI指数综合比较各模型的计算精度,结果表明:在长期降雨预报中,4个模型的计算精度明显提高,精度由高到低依次为GA-RBF模型-GA-BP模型-RBF模型-BP模型; GA-RBF模型在降雨中长期预报中的GPI值分别达到了0. 47和0. 63,表明该模型可作为降雨中长期预报标准模型使用。     

改进RBF网络模型在中长期水文预报中的应用

文章通过分析预报年份非汛期中各月份径流量预报因子,针对历史径流资料中各预报因子与预报年份关联度,实施较大关联度代表年份筛选。同时,基于Matlab软件构建融合灰色关联度的RBF网络预测模型,探索预报目标年汛期径流量。应用实例表明,采用改进RBF网络模型实施汛期径流总量预报,具备运行速度快且准确度较高等优势。     

辽宁省水土资源与区域经济发展的耦合协调性研究

为了更好地分析辽宁省水土资源与区域经济发展的耦合协调性,用数学指标模型来构建辽宁省水土资源-区域经济综合指数,提出水土资源-区域经济耦合协调系统评价模型和区域经济发展对于水土资源消耗量的泛函,探究辽宁省自2003年以来水土资源与区域经济发展的演化规律。结果表明,辽宁省水土资源-区域经济耦合协调性较低,区域经济发展对于水土资源的消耗较大,其协调性需要进一步加强,但整体态势中,区域经济对水土资源的依赖性越来越低,反而与耕地面积之间的动态响应逐年加强。     

基于定量降水和集合预报的北方旱区中小流域洪水预测研究

降水预见期对洪水预报精度产生直接影响,降水预见期越长,对小流域洪水预报影响程度越高。为此应用具有中尺度模式的定量降水和集合预报降水产品,结合分布式水文模型TOPMODEL对辽西某区域进行预报试验,并对各种降水预报产品进行统计试验。预报试验结果表明:各降雨产品对于小、无雨的预报准确率在70%~85%之间,而在大雨和中雨级别的准确率在55%~60%之间;定量降水和集合预报方式可延长降水预见期,但在北方旱区小流域预报精度不高,仅可为防汛决策提供洪峰和峰现时间的区间范围,具有一定的参考价值。     

基于回归神经网络的辽宁省水资源承载能力研究

文章依据水资源承载力基本内涵和最严格水资源管理制度,从用水效率、用水总量和限制纳污3个方面建立了承载力评价指标体系;以辽宁省为例,构建GRNN模型,并对比分析了模糊综合法与GRNN模型评价结果。研究表明:2种方法评价结果基本保持一致,所构建的指标体系能够更加系统、科学地反映区域水资源状况与社会发展需求;辽宁省2010年之前较低的承载力水平逐渐得到恢复,引起该变化的因素可能与辽宁省产业结构调整和经济增长转型相关。