半干旱半湿润地区流域水文模型分析比较研究

介绍了在新安江模型基础上发展起来的蓄满--超渗兼容和垂向混合水文模型，并对模型结构进行分析比较，选择黄河流域半湿润地区的栾川、千阳和大坝3个子流域以及半干旱地区永定河的尚义流域作为研究对象，应用遥测资料对这些模型进行分析比较，结果表明：新安江模型适用于湿润和半湿润地区；蓄满--超渗兼容模型从结构和实际应用中比较适用于半干旱半湿润地区；垂向混合模型从结构和适用上更适用于干旱半干旱地区。     

频率分析中不定量历史洪水的影响研究

运用最大似然参数估计法，就不定量历史洪水对统计参数的影响进行了研究。不定量历史洪水对统计参数的影响取决于它的三个特征：历史考证期、下限值及出现次数。根据不同特征的不定量历史洪水推导出来的统计参数值，有时会比由实测资料求得的结果大，而有时则会小，必须具体情况具体分析。若只考虑不定量历史洪水单一特征的影响，则历史考证期越长，统计参数值越小；下限值越大，统计参数值越大；出现次数越多，统计参数值越大。鉴于目估适线法进行参数估计时不能直接利用不定量历史洪水，建议采用最大似然法来估计含有不定量历史洪水的系列的统计参数。蒙特卡洛数值试验证明，加入不定量历史洪水可以提高设计洪水的精度和可靠性。     

允许直达的京津冀轴辐式物流网络分析与优化

目前的京津冀物流中,北京开始加大商贸物流疏解力度,已不适宜继续作为物流枢纽中心。基于此,本文建立起适用于当下及未来的京津冀轴辐式物流网络模型,以满足今后该区域物流网络的发展需求,为京津冀物流行业内的各企业提供模式思路。     

基于多卫星降雨产品和多降雨径流模型的西江流域径流集合模拟

由于水文模拟不确定性的存在,单一模型获得的径流模拟结果难以满足水文精度要求。集合模拟则是减少不确定性,提高模拟精度的有效方法。现有研究多考虑水文模型的结构不确定性,将不同水文模型的径流模拟结果综合起来。但模型输入的不确定性也是水文模拟不确定性的重要来源。因此,基于贝叶斯加权平均(BMA)方法,考虑模型结构和输入的不确定性,设置了3种集合方案,对2种卫星降雨产品(TRMM、CMORPH)输入到3种水文模型(DDRM模型、新安江模型、GR4J模型)得到的径流序列进行集合,对各集合方案的模拟精度和不确定性进行分析。结果发现,不同卫星降雨产品输入到分布式水文模型中所得到的不同模拟序列具有较好的互补性,采用BMA方法对其进行集合模拟可以有效提高模拟精度,减小径流模拟不确定性。     

VIC模型在流域径流模拟中的应用

为了进一步加深对流域径流形成机理的认识,将VIC模型的径流模拟理论与方法应用在栾川、王瑶和尚义3个半干旱半湿润区流域,研究和探讨了径流模拟结果。结果表明．①模型考虑了入渗、蒸发、土壤湿度、径流产生在计算区域内的变化;②从径流模拟的结果可以看出来,对于越靠近湿润地区的流域,并不是模型越复杂模拟精度越高,而是模型越简单往往有比较高的径流模拟精度;而对于半干旱地区的流域,考虑超渗机理的模型模拟精度要比不考虑超渗机理的模型模拟精度高,但混合机制的VIC模型计算过程比较复杂;③对考虑了两种产流机制的VIC模型以及兼容模型的研究,有助于进一步认识流域上的径流形成过程,尤其对于半干旱半湿润流域上的径流形成过程。     

融合降雨随机变量的洪水频率分布估计方法研究

降雨作为一种与洪水存在物理相关性的随机变量，可扩展洪水频率分布估计的信息量。在层次模型的框架下，提出了一种融合降雨随机变量的洪水频率分布推导方法，在构建降雨变量频率分布以及洪水对降雨条件概率分布的基础上，由全概率公式推导出洪水变量的频率分布。选取浙江省兰江流域年最大洪峰流量作为研究实例，引入流域年最大15天前期影响雨量作为洪水变量的相依性变量，结果表明融合降雨变量的洪水频率分布具有较好的拟合效果。通过随机抽样统计实验发现，在降雨样本长于洪水样本的情况下，本文提出的层次模型能够充分利用长系列降雨信息，同时考虑了其他随机因素对洪水频率分布的影响，相较于直接由皮尔逊Ⅲ型分布拟合实测洪水样本的方法以及插补延长法，一定程度上可以提高洪水频率分布的估计精度，减小抽样误差导致的水文设计值不确定性。     

基于目标库容曲线的水库出流模拟模型

随着水库的不断建设，水库对水循环的影响越发重要，水库出流过程已成为陆地水循环的重要一环。为了模拟水库对水循环的影响，需要构建水库出流模拟模型（Reservoir Outflow Simulation Model，ROSM）模拟水库的出流过程，然而，目前提出的ROSM仅适用于预设运行模式的水库，通用性不强。本文假设水库在年内不同季节的目标库容构成目标库容函数曲线（Target Capacity Curve，TCC），通过为不同水库设置不同的TCC提高ROSM的通用性，并从两方面考虑TCC对水库出流的影响，提出了两种模型结构：（1）水库在目标库容较高的季节倾向于蓄水，出流减少，在目标库容较低的季节则倾向于放水，出流增加；（2）水库出流应使得实际蓄水量接近目标库容。根据两种模型结构，构建了4种基于TCC的ROSM，并将其与常用的ROSM应用于长江、珠江、黄河流域的26座水库中。结果发现：（1）考虑了两种模型结构的ROSM的出流模拟、蓄水量模拟表现均为最优，说明所提出的两种模型结构合理有效；（2）考虑了TCC的ROSM模型在多年调节、年调节水库中的出流模拟精度、蓄水量模拟精度均远超其他ROSM，说明考虑TCC可以有效提高在这两类水库的模拟精度，提高了ROSM的通用性。     

考虑历史洪水资料的三峡水库运行期非一致性设计洪水估算

水利水电工程规划设计采用单站的天然年最大洪水系列资料和P-Ⅲ型适线法推求设计洪水,确定水库特征水位。然而上游水库的建成运行,破坏了下游洪水资料系列的一致性假定。本文通过构建非一致性洪水频率分析时变矩模型,计算了长江上游重点水库群的水库系数;并根据连续型随机变量分布函数单调递增的特性,提出了基于Q-Q图的时变P-Ⅲ型适线法;推求出考虑历史洪水资料的三峡水库运行期非一致性设计洪水,并与极大似然法的估算成果进行比较。结果表明：①水库系数作为时变P-Ⅲ型分布的协变量,可以反映洪水系列的非一致性变化规律;②时变P-Ⅲ型适线法侧重考虑历史洪水点据的拟合,拟合效果优于极大似然法;③相较原设计成果,三峡水库运行期1000年一遇设计洪峰Q_m、洪量W_3d和W_7d削减18%左右,洪量W_15d和W_30d削减14%左右,长江上游水库群的调蓄作用直接影响三峡水库运行期的防洪库容和特征水位。