降雨入渗条件下土壤水同位素变化实验

 通过输入比初始土壤水富集轻同位素且同位素组成稳定的降雨进行室内降雨入渗实验,研究土壤水氢氧同位素在土壤中变化情况。实验结果表明,降雨在入渗过程中,降雨同位素与初始土壤水同位素发生混合稀释,出流同位素组成随时间减小,最后趋于稳定,接近降雨同位素组成;出流氢氧同位素关系线斜率由以初始土壤水和降雨同位素组成为端点的混合线斜率决定;通过曲线拟合出流同位素随时间的变化函数关系,确定其传递函数分布为指数-活塞流模型分布,且氢同位素和氧同位素的传递函数相同。     

非线性函数参数的线性化率定方法

非线性函数参数率定基本上都是以误差平方和目标函数为信息依据的,其过程通常包括误差平方和目标函数构建和一阶函数求导为零得其参数优值解这两步操作.本文通过研究发现以上两步操作给非线性函数参数增加了不相关的局部极优值,提出了非线性函数参数的线性化率定方法.该方法对非线性函数以参数为自变量求导,再通过导函数差分线性化,并对线性化的参数用误差平方和目标函数进行率定,然后逐步迫近非线性函数参数的最优值.本文在理论上证明了该方法的收敛性,检验了此方法的合理性、优点和效果,解决了非线性函数参数以误差平方和为目标函数增加不相关的局部极优值的理论性问题,而且该方法的实用性和效果都比较好.     

AR模式误差修正方程参数抗差估计

把抗差理论引入自回归(Auto-Regressive，简称AR)模型的参数估计中，利用抗差系统具有的抗差能力，可以阻止非正常因素进入系统，保证洪水预报精度。为此，首先介绍几种常用估计方案(Huber估计、IGG估计)的抗差特征函数，然后与传统的最小二乘法进行比较，最后给出算例。算例表明：对于正常观测值，采用Huber法、IGG法及LSM法均能取得比较满意的结果；如观测值中存在粗差(非正常值)，则用LSM法估计的结果就很不合理，而用Huber法及IGG法能取得较好结果。     

淮河干流与洪河洪水遭遇规律研究

为研究淮河干流与洪河洪水遭遇规律,本文以Von Mises函数拟合两河年最大日流量发生时间的分布,引入以时间为协变量的GAMLSS模型建立年最大日流量序列的时变边缘分布,应用Copula函数分别构建发生时间及量级的联合分布,固定两河流量组合的叠加值,并以此为条件求出最可能组合.结果表明,淮河干流与洪河易在7～8月份遭遇,遭遇峰值点7月14日的风险率为0.34%;量级遭遇上,两站遭遇概率等值线随时间发生显著变化,以遭遇概率等值线包络线为标准划分风险区较传统的单一等值线标准更为安全;随年份增加,最可能组合中淮滨站流量所占比例由80.2%减少为68.0%,班台站由19.8%增加至32.0%.因此,在两站联合调度中应注重7～8月份的错峰调节,并加大对班台站的流量控制.     

新安江模型与垂向混合产流模型的比较

从实时洪水预报模型通用性角度出发，对新安江模型与垂向混合产流模型进行比较研究．选用青峰岭水库流域、危水水库流域资料分别采用这两个模型进行模拟计算．计算结果表明，在湿润地区，新安江模型和垂向混合产流模型都能取得好的成果；在半干旱地区，新安江模型应用效果不太理想，垂向混合产流模型能取得比较令人满意的结果．     

由DEM确定Nash汇流模型的参数

针对推求Nash汇流模型参数的传统方法中需要有足够数量的流域降雨径流资料，而目前在大部分地区并没有足够的水文资料这一情况，提出了一种确定Nash模型参数的新方法．首先由DEM提取地形地貌参数，然后推算Nash模型的参数．选择长江三峡沿渡河流域为例进行模拟计算，取得了较好的效果，表明本文方法在实用上是可行的，完全避开了大量降雨径流资料的处理和分析，有助于进一步深化缺少资料情况下汇流计算方法的研究．     

小流域降雨径流氢氧同位素特征分析及其对径流分割的指示意义

结合水文气象资料,分析浙江和睦桥小流域在2015年汛期的3场台风雨事件中降雨、地面径流以及河水的氢氧同位素组成,并研究降水中δ~2H-δ~(18)O的相关关系。结果表明,降雨中的氢氧同位素具有显著的时程效应。无论是等体积的降雨增量还是等时段降雨,随着降雨历时的增加,δ~(18)O值均出现递减的趋势;穿透降雨由于林冠的滞留作用以及同位素分馏作用,比林外降雨更加富含重同位素;降水是河水的主要补给来源,由于河水蒸发,河水中重同位素比同时期降雨和地面径流更加富集。     

真空蒸馏技术提取土壤水实验研究

简要介绍共沸蒸馏、真空蒸馏、离心分离、锌的微量蒸馏4种土壤水提取技术,并对其优缺点进行了比较.对黏土含量较高且达到田间持水量的土壤在提取温度为100℃、连续加热5h条件下,真空蒸馏提取土壤水进行氢氧稳定同位素分析.结果表明:真空蒸馏技术在提取温度为100℃和连续加热5h条件下,土壤水提取百分比接近100%;土壤中有部分弱束缚水被提取出来,约占提取水分的0.45%;对土壤含水量较高的黏土,δ(D)和δ(18O)最大提取误差(提取的土壤水与加入水同位素的差值)分别为-1.2%和-0.07%,提取的土壤水同位素都贫化.     

水文系统抗差权函数分析与检验

抗差权函数的结构设计,是提高抗差估计应用效果的关键。该文的目的是要分析水文模型参数估计问题有效的抗差权函数。论文采用和改进了两种权函数与4种权函数变量,采用了系统参数、输入和输出都是已知真值的理想系统,用两种水文上常见的、具有不同误差统计特点的随机生成模式,每种进行了10万次参数抗差估计试验,通过反复分析与检验,确定了适合于水文问题特点的抗差权函数。     

基于集合卡尔曼滤波的新安江模型状态变量实时修正方法

为了提高洪水预报的精度,基于集合卡尔曼滤波,提出对流域中子流域中间状态量进行全状态量回溯修正方法。该方法根据每个子流域地貌特征和汇流时间不同,分别找出其相应的回溯时间,与新安江模型相结合对各个子流域特定时段前的中间状态量进行全状态量回溯修正,逐步降低误差的累积。采用理想模型验证,结果显示子流域中间状态量得到有效修正,洪量相对误差和洪峰相对误差减小,确定性系数提高。以大坡岭流域为例,采用该方法对流域12场历史洪水进行修正,修正结果表明此方法能有效提高洪水预报的精度,可在实际洪水预报中推广应用。