基于改进的神经网络与支持向量机的小流域日径流量预测研究

数据驱动水文模型可以在不考虑复杂物理过程的情况下,实现对数据种类较少的小流域日径流量的准确预测。本研究基于安徽省黄山市月潭水文监测站点2009-2012年的日径流量监测数据,分别构建粒子群寻优算法改进的神经网络(PSO-BPNN)以及支持向量机(PSO-SVM)模型。通过进行不同形式的模型结果比较发现,两类模型均有较好的拟合能力及泛化能力,其中基于三日流量数据的(PSO-SVM)模型具有最优模拟结果,可以考虑用于月潭流域日径流量的预测,实现流域内水资源的合理配置以及相关灾害的预防。     

城市不透水面扩张对地表径流量的影响

城市不透水面的扩张对地表径流量有显著影响。以哈尔滨市松花江沿岸的6个中心城区为例,运用线性光谱分解技术和L-THIA模型,模拟小雨、中雨、大雨和暴雨4种日降雨量情景和枯、丰水年情境下,不同年份由于不透水面的扩张所引起的日径流量和年径流量变化。结果表明:日径流量在小雨情境下所受不透水面的影响最为明显,随着雨量增加,影响显著减小;年径流量在枯水年受不透水面扩张的影响大于丰水年。运用L-THIA模型模拟不透水面扩张导致的径流量变化,所需参数少,操作简单快捷,模拟结果可为城市的排涝减灾、规划管理等提供参考。     

水源不足令“黄河第一电站”停止运行

由于持续干旱，导致黄河源头水量减少，投资7000多万元的黄河源头“第一电站”，在建成不到3年后就成了摆设，素有“黄河源头第一县”之称的青海省玛多县也成了“无电县”。     

大凌河流域凌海站年径流量时间序列特征的小波分析

本文基于小波理论,采用Morlet小波分析了大凌河流域下游控制站—凌海站1961―2013年径流量时间序列变化特征。分析显示,凌海站多年径流量时间序列在53年分析时域内具有不均匀的时间尺度分布特征,且局部化明显;多年径流量序列变化主要受5―7a、14―16a和24―28a时间尺度的控制,具有6a、15a和27a左右的主周期。     

北胶莱河流域人类活动对径流量影响分析

选取昌邑市王家庄子站的径流量资料,用灰色系统理论,分析北胶莱河流域径流系数影响因素,进一步分析人类活动对河流径流量的影响程度。     

基于支持向量机(SVM)的祁连山典型小流域日降水-径流模拟研究

及时准确的日径流预测在流域水资源的合理规划、利用及管理中具有十分重要的作用。本文以支持向量机(SVM)模型为基础,以祁连山典型小流域-排露沟流域为研究区域,建立了流域日降水-径流模型,对流域未来1~7 d的日径流量进行了模拟预测。为检验SVM模型的有效性,模拟结果与人工神经网络(ANN)模型预测结果进行了对比。结果表明:SVM和ANN均表现出了很高的精度;但相比于传统的ANN模型,SVM模型的预测精度显著提高。表明SVM模型在半干旱山区小流域径流预测中有更好的适用性,可以用于流域中长期日径流预测,是资料有限的条件下中长期日径流预测的有效工具。     

冰冻圈水文过程对黑河上游径流的影响分析

黑河上游处于高寒山区,开展冰冻圈水文过程对径流的影响研究,对于判断该地区径流变化趋势及其可持续性具有重要意义。本文应用基流分割、逐步多元回归等方法,分析了1960—2013年黑河上游出山径流量的变化及其原因,重点估计了融雪、冰川融化对径流的贡献,探讨了土壤冻融过程对径流变化的可能影响。分析结果表明,黑河上游山区河川径流在近54年间呈现上升趋势,其中以基流部分的上升为主。降水与气温变化对河川径流上升均有较大贡献。导致春季径流增加的主要因素为温度、降水次之;导致秋季径流增加的主要因素为降水、温度次之。夏季黑河上游东支的雨强有显著增大趋势(日雨量增幅为0.9 mm/10 a),对于河川径流贡献的比例约为15%。黑河山区的逐年降雪量变化不显著,冰川融化对径流增加的贡献小于10%。由此推断气温上升导致基流增加的主要原因是:气温升高导致高寒山区冻土活动层增厚,增加了土壤蓄水容量,从而导致降雨下渗量增加和基流量增大。由于黑河上游冻土分布广泛,未来气温持续上升的情况下,这种产流机制变化导致的基流增加具有可持续性。     

渭河关中段水污染状况与防治对策

根据渭河典型断面水环境监测资料,对渭河关中段水污染状况、成因进行了研究。结果表明:"十五"期间,中下游的咸阳铁桥和潼关吊桥两个断面COD、NH3-N严重超标,几乎完全丧失了河流生态功能;"十一五"以来,咸阳铁桥和潼关吊桥两个断面COD、NH3-N浓度明显下降,水质持续好转;NH3-N浓度与径流量关系密切,枯水期NH3-N浓度明显高于丰水期;与NH3-N浓度丰水期、枯水期差别较大不同,随着COD浓度的大幅降低,加之丰水期非点源污染物产生量大,丰水期、枯水期COD浓度无明显差别;渭河水污染的成因一是水资源短缺、水环境容量小,二是入河污染物量大。针对以渭河为代表的缺水重污染河流,提出水污染防治对策:控制工业污染来源,减少入河污染物量;完善城镇生活污水和农业污染源的收集、处理;保障河道生态基流,提高水环境容量;制定水环境治理战略。