《洪水過程參數功能識別和洪水過程整體異變性解析》是依託華南師範大學,由汪麗娜擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名:洪水過程參數功能識別和洪水過程整體異變性解析
- 項目類別:青年科學基金項目
- 項目負責人:汪麗娜
- 依託單位:華南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
洪水異變問題已提出多年,目前單一指標的異變性問題得到了充分研究,但洪水是綜合的一個過程或者集合,描述一個洪水過程的異變才真正有意義。本項目通過識別洪水過程參數功能,達到提取特徵參數目的,利用特徵參數解析洪水過程整體的異變性。具體地:在闡明洪水過程整體內涵的基礎上,制定洪水過程參數的選取原則,建立反應洪水過程整體的參數資料庫;提出洪水過程參數功能概念,利用貢獻率計算模型和本項目建立的敏感型參數識別模型,識別洪水過程參數功能的同時提取特徵參數;根據相關的特徵參數,結合本項目建立的洪水過程模糊熵值計算模型和洪水過程協同度評價模型,辨識洪水過程整體的異變性;採用模式識別理論構造中間變數,以解析洪水過程整體空間異變性。通過以上研究,以期完善洪水異變研究理論,為洪水資源化利用、防洪決策的制定提供理論基礎,也為水文多要素集成異變問題的研究提供研究思路。
結題摘要
[項目的背景]不同於其他水文要素的異變性研究,洪水是綜合的一個過程或者集合,描述一個洪水過程的變異才真正有意義。[研究意義]理論上,反應洪水過程的參數提取得越細緻越能反應洪水過程整體,然而大量的參數中會包含高度相關性、或存在與異變結果無關的參數,多餘的參數不僅會影響洪水過程整體異變識別結果,甚至會導致虛假的異變現象,使得異變結果的準確性和可靠性受到損害。[主要研究內容]因此,本項目通過識別洪水過程參數功能,達到提取特徵參數目的,利用特徵參數解析洪水過程整體的異變性。[重要結果和關鍵數據]研究結論顯示為:(A) 參數功能的識別:主驅動型參數為累積貢獻率為50.15%的參數,共有24項,包括洪峰水位、洪水總量、最大48小時洪量和最大24小時洪量。最大24小時洪量和最大72小時洪量是武江流域對洪水強度影響較為敏感的參數。提取出17個時段洪量作為洪水的漲水階段和消退階段序參量。(B)洪水過程整體異變性:以驅動型和敏感型參數分別為輸入,得到發生了較大的異變性的年份為2006年、1994年、2002年、1968年和1961年,主要是因為這5年武江流域存在較大的降水,形成了較大的洪水徑流,導致該流域的洪水過程整體出現異變。1968年、1994年、2002年和2006年的大洪水形成過程未發生變異,總體上武江流域各場洪水形成過程的協同性較差,在1963年和1991年洪水形成過程的協同性發生了較為明顯的變異。(C)洪水的空間異變性:①隨著年份延申,4類和1類洪水空間的異變性主要集中在下游區域;2類洪水空間的異變性主要集中在上游和下游區域;② 對於相同的年份而言,整體上北江流域洪水的空間未見有明顯異變性,且均表現為幹流洪水強度大於支流洪水強度,下游洪水強度高於上游洪水強度。[科學意義]可見,通過以上研究,不僅完善洪水異變研究理論,為洪水資源化利用、防洪決策的制定提供理論基礎,也為水文多要素集成異變問題的研究提供研究思路。