1950—2010年黄河径流情势变化特点

对1950—2010年黄河径流地区分布不均匀、断流和连续枯水段历时较长等特点进行了分析,阐述了天气变化、植被变化、水利工程对径流的调节、工农业及生活用水等影响黄河径流变化的因素,提出了相关建议:①长期推行节水和水土保持建设;②建立流域机构统一管理与省(区)水行政主管部门分级管理相结合的黄河水资源管理体系;③积极推进补水工程建设;④建立污染物入河总量控制、排污入河许可等水资源保护制度,提升对污染物输移扩散的预测预报水平与能力。     

变动河床水文测验断面借用体系的适用性研究

为分析变动河床断面变化及其主要影响因素,快速获取河道断面过水面积,提高洪水过程流量测验的时效性,以黄河干流龙门、吴堡两站为研究对象,利用随机森林算法、水深代表垂线法等对洪水过程中的断面冲淤、形态变化与水位、流速及流速横向分布进行了回归分析,建立了洪水过程断面形态预测模型。以断面流速分布为参照,科学合理地预测过水断面水深及流速分布,快速计算实时流量,并构建了适用性较强的断面借用技术体系,有效提高了现代测验技术条件下流量测验的时效性。     

基于随机森林算法的吴堡站测流断面形态预测

在水文站洪水期流量测验中,受风浪和漂浮物的影响以及设施设备的限制,断面测量是一直以来的难点。传统的断面邻近借用法在断面发生较大冲淤变化时会造成较大的流量计算误差。根据水深与流速之间存在的相关性,使用随机森林算法,以流速分布、水位、河宽等作为输入参数建立断面形态预测模型,对吴堡站测流断面形态进行了预测。结果表明:使用基于随机森林算法的断面形态预测模型来确定测流断面形态是对传统的断面邻近借用法的有力补充;吴堡站流量在3 000 m3/s以上测次的流量预测标准差为13%,大于规范标准,模型仍需改进。建议从两方面来提高断面形态预测的准确性:一是增加特征垂线实测水深等附加参数;二是从断面变化角度出发分析断面冲淤与水沙过程的关系,进而找到更多的影响因子加入回归模型。     

西霞院水库运用对小浪底站水文测报的影响

分析了西霞院水库抬高水位运行后小浪底水文站测流断面水力学要素及水位流量关系的变化情况,以及由此对小浪底水文站正常水文测报的影响。结果表明:①西霞院水库在蓄水位低于129 m运行时,对小浪底站流量测报影响较小;②西霞院水库的蓄水位达到131 m时,对小浪底站1 000 m3/s以下的流量测报精度影响较大;③西霞院水库的蓄水位达134 m时,对小浪底站2 500 m3/s流量级以下的洪水测报精度影响较大。针对这些影响,建议:①加密测验,控制水文要素的变化;②建设ADCP测流系统,提高测流质量;③研究复杂因素影响下的水位流量定线推流方法;④加强对测验河段、断面形态的监测。     

基于能量方程和曼宁公式的断面平均水深计算

为改善目前在黄河高含沙大洪水下的流量测验精度,对基于能量方程和曼宁公式的断面平均水深与断面平均流速的关系进行了分析。结果表明:流量大于3 000 m3/s时,吴堡、龙门两站利用该方法计算的水深误差小于30%的测次占总测次的比例分别为98.9%、79.1%;流量分级步长越短,模拟结果越精确,但在实际使用过程中会变得繁琐,需要根据测验精度要求和实际情况决定流量分级步长。     

潼关高程推算方法研究

潼关高程推算的基本方法是：用潼关水文站实测流量和相应水位资料，点绘水位—流量关系曲线或建立水位—流量关系的表达式，经过查图或解析计算，求出潼关(六)断面流量1000m^3／s时所对应的水位。通过分析潼关高程推算中的水位—流量关系，认为：将潼关(六)断面1000m^3／s流量时的水位作为潼关高程这一指标不宜改动；有关潼关高程的具体数据的有效时段是与推得潼关高程的特定水位—流量关系的有效时段相一致的；河段变化与断面迁移给潼关(六)断面水位推算带来的问题需要认真分析，并在此基础上选择合适的计算方法；在提供潼关高程数据时，应详细说明引用的资料和所采用的方法。