洪水特征（精选6篇）
洪水特征 篇1
0 引言
新疆塔里木盆地地区干旱少雨, 努尔河对该地区的气候变化、生态环境和居民生活有很大影响。研究努尔河所处的地理环境、气象特征和径流组成情况, 不仅有助于加强该区域水资源的保护, 保护区域生态系统, 还有助于该区域水资源的合理开发与利用。同时, 研究努尔河水量的季节性变化, 有利于该地区的防洪抗灾工作, 提高防洪工作的预警能力, 节约防洪投入, 减少经济损失, 对区域经济发展有积极作用[1]。
1 流域自然地理概况
努尔河位于新疆维吾尔自治区塔里木盆地南部策勒县境内, 昆仑山北麓。策勒县东与于田县相邻, 最南端与西藏自治区接壤, 西与洛浦、和田两县毗邻, 北部浩瀚沙漠与阿克苏地区沙雅县相连。315国道横贯县境, 西距洛浦县城约70 km, 距和田市97 km, 东距于田县城约70 km, 距乌鲁木齐市1 415 km。
努尔河发源于策勒县境内的昆仑山北坡, 以冰雪融水和降水补给为主, 属常年性河流, 河流全长119km, 努尔水文站控制断面以上河长36 km, 集水面积734 km2, 多年平均年径流量1.695×108m3。, 在本区域最高山峰6 544 m, 海拔5 000 m以上山区终年积雪, 冰川广布, 为该区域诸河流的主要发源地, 总体上地势是南高北低。努尔河、沙依瓦克河、布藏河、阿克塞音河和喀尔苏河先后汇合经达玛沟乡、横跨315国道, 最终消失在315国道以北附近的沙漠之中[2]。
2 气象
努尔河地处欧亚大陆腹地, 属暖温带内陆性极端干旱荒漠气候, 气候特点为四季分明、昼夜温差大, 热量资源丰富, 无霜期较长, 降水稀少, 蒸发量大, 春夏多风、沙、浮尘等灾害天气。
根据策勒县气象站资料统计, 北部平原区既县城附近及固达两乡一带多年平均气温11.8℃, 南部中低山区即努尔和恰哈乡一带多年平均气温8.4℃, 海拔近3 000 m的地区年平均气温4.7℃, 一月份平均气温:平原区-5.8℃, 山区-7.0℃, 极端最低气温-23.9℃。全县平均无霜期为230 d。
策勒气象站多年平均降水量为34.8 mm, 最大年降水量为121 mm, 最小年降水量为8.4 mm, 策勒气象站多年平均蒸发量为2 505 mm。
3 径流特征
3.1 径流组成
努尔河径流补给水源主要来自于冰雪融水, 每年径流分配非常不均匀, 径流分配除了受降水影响, 还与季节温差有关, 每年夏季6月—8月径流相对集中, 流量比较大。
高山区因受高原季风和西风环流的影响, 降水量在400 mm~500 mm, 雪线以上部分以冰川和永久积雪形式积存, 其源头有面积不等、储量各异的大陆现代冰川分布。而平原区年降水量不足50 mm, 干旱指数达到30以上, 河流得到高山区冰雪融水和中低山区季节性积雪、降雨的补给, 随着流程的增加径流量在河流出山口处达到最大值, 河流经山前砾石戈壁冲积扇地带, 消耗于渗漏和蒸发。由于河流的补给水源为冰雪融水, 且所占比重非常大, 因此, 每年从4月份开始随着气温升高, 冰雪融水补给明显增多, 再加上降雨增多, 会形成春汛, 这种状况每年可持续到6月上旬。这段时间内, 河流有很明显的特征:水量比较大、水量比较稳定、变化幅度小;受气温不断升高, 融雪和降雨对河流的补给具有一定的连续性和时间性。每年春汛过后, 河流补给水主要来源于融水和降雨, 其中, 夏季降雨较多, 融水减少, 河流补给水主要为降雨, 而且暴雨很容易形成洪水。根据历史数据和相关文献资料记载分析, 河流容易发生洪水, 发生的频率较高, 其洪水有明显特征:过程单一、急涨急落, 但对河流年平均径流量的影响不是很大。
3.2 洪水类型
3.2.1 高山冰雪融水洪水
受气候和山川的影响, 努尔河高山区每年降雪非常多, 区内形成了冰川、永久性积雪和季节性积雪。夏季随着气温持续升高, 季节性积雪消融, 对河流形成很大补充, 经常会形成洪水, 这也是该流域内最常见的高山冰雪消融洪水, 称为一类洪水, 洪水与气温变化有关, 而且洪水的形成过程存在很明显的日变化。同时, 洪水水量与集水区内冰川的面积有很大关系, 洪水的特征主要有:洪水水量大、涨落相对缓慢、受热量变化的影响较小且与冰雪本身的调蓄作用有关, 因此, 洪水的涨落不是很急剧, 根据洪水流量监测数据来看, 涨水一般会持续7 d~20 d, 落水持续时间比涨水持续时间稍长。
努尔河努尔水文站高山冰雪融水形成的洪水过程线特征:a) 洪水的形成有非常明显的日变化周期;b) 洪水的总量与气温的回升情况和气温的持续时间有密切的关系;c) 洪水的总量比较大, 但是洪峰流量相对较小, 而且洪水受气温的影响持续时间。
3.2.2 暴雨洪水
努尔河流域降雨主要集中在中低山及其周边, 该区域降雨极易形成洪水, 洪水呈量小峰高的特征。洪水主要由局部性暴雨所致, 暴雨主要集中在春季和夏季, 一般集中在5月—7月。暴雨导致的洪水主要有两种类型:a) 北冰洋冷空气和暖湿气流相遇, 导致抬升的气流凝结从而形成降水, 其特点是强度大、持续时间短、降雨区域小、洪水形成时间短、气势凶猛;b) 当气流移动经过该区域时, 锋面非常活跃, 在低温系统下, 移动变慢, 从而变成大范围降雨, 一般情况下, 持续时间为1d~3 d, 其特点为来势猛、洪水峰度高、泥沙量大且矿化度高。由于暴雨洪水多发于浅山区, 而浅山区岩石物理风化强烈, 地形破碎, 地面组成物质疏松, 坡度大, 植被条件差, 且中新生代地层中含有较多盐分, 所以暴雨洪水常与泥石流伴生, 且溶解大量盐分。
从地形地貌来看, 努尔河流域地处昆仑山北坡策勒县境内, 水资源分区属克里雅诸小河区, 特殊的地理位置不利于水汽富集, 但也拦截西方与西北方向水汽, 使其在沿昆仑山爬升过程中致冷凝结, 产生较大降水。昆仑山山脉山前隆起有利于谷地环流形成。上述两个因素, 阻碍气团和锋面的移动, 加长了山前降雨时间, 增强了雨势。尤其在炎热的盛夏, 由于地形与气流共同作用, 常常在局部地区产生暴雨或大暴雨, 形成暴雨洪水。图1为努尔河努尔水文站1975年6月18日—21日暴雨洪水过程线图过程。
由分析可知:a) 洪峰大小、持续时间与降雨的强度和持续时间有关;b) 洪水主要集中在夏季;c) 洪水发生前河水比较平稳, 河水流量小;d) 洪水陡涨陡落。暴雨时常发生在植被稀疏的中低山区, 受暴雨冲刷侵蚀作用, 水流挟沙量较大, 矿化度较高, 有时可在局部地区造成泥石流, 甚至引发大面积山体滑坡。
3.2.3 混合性洪水
混合型洪水是指暴雨洪水与高山冰川融水遭遇形成的叠加洪水。这类洪水由于叠加作用, 使得其无论是洪峰流量还是洪水总量都远超过单纯的冰雪融水洪水和暴雨洪水。由于混合型洪水组成不同, 因而兼有前两种洪水特征, 无论是洪峰流量还是洪水总量, 都远远超过上述两种单一洪水的特征, 对水利水电工程设施危害较严重。
以上三种类型洪水大多发生于夏季6月—8月, 通过对努尔水文站32 a夏洪频次分析发现, 努尔河洪水发生在7月的频次最高, 其次是在6月与8月发生大洪水的机率相近。这从另一个侧面反映了努尔河流域洪水与高温、冰川和暴雨关系密切的特点。
4 结语
通过对策勒河努尔水文站的洪水特性及其变化规律进行分析, 得出以下结论:a) 洪水与升温过程关系密切, 洪水过程具有明显的日变化;b) 暴雨洪水大多由局地性暴雨形成, 暴雨洪水大多出现在春季的5月和夏季的6月—7月, 多发于浅山区, 而浅山区岩石物理风化强烈, 地形破碎, 地面组成物质疏松, 坡度大, 植被条件差, 且中新生代地层中含有较多盐分, 所以暴雨洪水常与泥石流伴生, 且溶解大量盐分, 对于农业灌溉十分不利;c) 由于混合型洪水组成不同, 因而兼有前两种洪水的特征, 对水利水电工程设施危害较严重, 必须引起高度重视, 确保水利工程安全运行。
摘要：以努尔河为例, 分析该流域地理概况及洪水变化特性, 为合理开发利用努尔河水资源、工程安全运行度汛提供参考。
关键词：洪水特征,洪峰流量,径流模数
参考文献
[1]中华人民共和国水利部.GB 50179—93河流流量测验规范[S].北京:中国计划出版社, 2005.
[2]叶守泽.水文水利计算[M].北京:水利电力出版社, 1995.
洪水特征 篇2
摘要：洪水资源化是目前国内外利用洪水的主要途径，但是洪水资源化只是手段和基础，洪水资源管理才是洪水资源化的最终目标。文章针对洪水资源化管理的风险进行了分析，并提出了一些降低风险损失的风险管理对策，提出了建立洪水利用社会保障体系的观点。
关键词：洪水资源管理 风险管理 洪水保险 水资源价格机制
洪水管理是指人们理性协调人与洪水的关系，承担适度的风险，规范洪水调度行为，合理地利用洪水资源以满足经济社会可持续发展需要的一系列活动的总体。从一定意义上说，洪水资源化只是手段和基础，洪水资源管理才是洪水资源化的最终目标。即遵循人与自然和谐相处的原则，塑造新型人水关系，解决控制洪水所带来的固有问题，逐步减少其造成的各种负面影响，最大限度地为国民经济发展和社会进步提供可靠保障。其内涵实质是适度承担风险，规范人的活动和努力促使洪水资源化，它是对控制洪水理念的继承与发展。
一、洪水资源化风险管理
从我国的国情出发，必须选择有风险的洪水资源管理模式。只有适度承受一定的风险，才有利于促使人与自然间的关系向良性互动转变。洪水资源化利用存在的风险主要有：
（1）水库应急泄洪风险。水库汛期超汛限水位蓄水，以防当年水库上游少雨的情况，可提高供水保证率，但是因此可能增加水库应急泄洪的几率。水库应急泄洪增加了出现破坏下游河道安全行洪的水情条件的机会，如黄河下游可能出现斜河、滚河等不利的水情，下游滩区和河道工程遭受损害的风险加大。
（2）水库调度风险与垮坝风险。这也是水库超汛限水位蓄水带来的更大风险。垮坝对下游防洪是致命的打击，下游洪泛区将因此遭受灭顶之灾。
（3）动用蓄滞洪区的风险。当水库蓄水位过高时，如果水库应急泄洪或水库垮坝时河道不能及时排泄洪水，则增大了蓄滞洪区运用的可能性。
（4）生态风险。水库在发生洪水时进行驱污和调沙调度，洪水有可能对滩区和河道工程造成损害，过水的滩区有可能受到污染。
（5）灌区设施风险。引洪水补源和灌溉时，由于汛期洪水含沙量大，将造成引洪渠道淤积，从而缩短灌区灌溉设施的寿命。
其他的还有工程寿命风险、工程结构风险等。上述情况下，风险越大，可能的利益也越大，可能的损失也越大。风险超出一定限度的方案，所造成的损失可能是难以承受的，而风险最小的方案又可能是无利可图甚至在其他方面带来不利影响的方案。因此，在这种情况下，往往不能以风险小作为决策选择的依据，应在风险分析的基础上合理控制风险的程度，审时度势，精心调度，最大限度地趋利避害。
针对以上风险，基于已有研究成果与实践，归纳出如下事前与事后降低风险损失的风险管理对策：
（1）加强防洪调度和工程管理。洪水的发生具有可预见性与可调控性。通过历史洪水的调查与分析，人们可掌握洪水现象的各种统计特性与变化规律；利用现代化的计算机仿真模拟手段，可以预测在流域孕灾环境与防洪工程能力变化条件下，不同量级洪水可能形成的淹没范围、水深、流速以及淹没持续时间等，评估洪涝灾害的损失；利用现代化的监测手段和计算方法，人们可以对即将发生的洪涝进行实时预报；根据洪水的预测、预报结果，可以科学地制定防洪工程规划与调度方案，约束洪水的泛滥范围，控制洪峰流量和水位，降低淹没的水深以及缩短淹没的历时等，从而达到降低风险损失的目的。
（2）提高工程质量和加强工程管理，减小工程结构风险。施工和使用过程中要严格水库管理、提高工程质量、加强大坝监测和检测、消除病险水库是防止垮坝风险的重要手段。
（3）加强调水调沙调度，实现水沙污的统一调度。洪水是很好的冲沙、冲污的资源，因此必须在做好水、沙、污预报工作的基础上，实行水沙污统一调度。防止污水上滩后污染物留在滩上，防止因洪水调度导致淤积加重。
（4）建立蓄滞洪区的洪水保险机制和风险补偿机制。由于洪水资源化工作，增加了蓄滞洪区的受灾风险，因此应该对蓄滞洪区进行风险补偿，其补偿机制应和洪水保险机制共同建立，补偿资金的来源应是洪水资源的收益。
（5）加强信息化建设，及时获知水情、雨情、工情等信息。事前各级防汛部门应根据当地的自然地理、水文资料、社会经济发展情况进行洪水风险研究，建立全面可靠的洪水风险图。风险图中除标明各频率洪水淹没范围、重要设施、物质分布外，还需标明抢险避难的步骤、路线、方法等内容， 以便更科学化、规范化地指导防洪抢险、救灾工作。
（6）风险事件发生后利用必要的工程措施。如土坝可动用校核洪水位与防渗体高程间的富余库容、混凝土坝可利用校核洪水位与坝顶高程间的富余库容、临时加子埝或加子堤、或炸副坝加大泄流等，防止溃坝事件发生。
（7）研究制定水利工程风险调度的政策措施，促进洪水资源的充分利用。
要实现洪水资源风险管理，需要进一步深化对洪水资源化的认识，既要认识到洪水资源化有利的一面和有利因素，也要认识到洪水资源化的不利因素和可能造成的影响，积极进行实践探索同时要大力加强基础理论的研究。要实事求是、尊重科学，确保工程安全和防洪安全， 同时要建立风险共担、利益共享、损失补偿的洪水资源风险管理机制。
二、建立洪水利用社会保障体系
要实现洪水的风险管理，很重要的一项措施是建立洪水社会保障体系，包括加强洪水保险建设建立水资源价格体制等。
1、加强洪水保险建设
洪水保险是一种互助经济的社会保障制度，是指由国家成立专门机构，通过法律和行政手段在易受洪水威胁的地区向财产所有者收取保险费，建立洪水保险基金，当投保人的财产遭受洪水损失时，由洪水保险机构负责赔偿。由于洪水保险是用众多投保人平时的支出（保险费）积累来补偿在保险期内少数受灾人的集中损失，因而能够帮助受灾的投保人渡过困难，恢复正常生产和生活，既使赔偿具有保证，又能减少国家的救灾负担。在洪水资源化利用中同样可以设立洪水资源化利用保险，它带有风险投资的性质。
2、建立水资源价格机制
水作为重要的生产资料，应具有其本身的价值。在市场经济杠杆调节作用和国家宏观调控下，充分发挥水价格的配置资源的功能，合理调整产业结构，制订水资源的价格政策。
转变防洪观念，在流域内保护重点，适当放弃非重点地区。一方面给洪水以空间，确保重点地区的安全；一方面在时空上增加洪水与地面接触，补给地下水，充分利用洪水资源。对于非重点地区，发展耐水产业，推行洪水保险。将渗入地下的洪水按照一定的价格，抽取供给工业、农业等各行业利用，收取的水费纳入保险基金中，作为来年洪水保险的部分赔付费，对受淹地区给予一定的补偿。
3、健全相应的法律法规
《水法》是我国水资源管理体制所依据的重要法规，但是在有些流域洪水资源的利用中还未有法律保障，需要加强制度建设。一是要制订配套的法规。流域各级行政区域要围绕《水法》制订配套法规，理顺水资源管理体制，切实实现流域的、区域的水资源统一管理。要修订取水许可制度实施办法、制订水资源费征收使用管理办法，要争取尽早出台《水法》实施办法和地方水资源管理条例等地方性法规。二是要明确流域管理机构和行政区域在水资源管理中的职能。流域管哪些，区域管哪些，都要进行具体制度设定。所定的制度既要明确，又要便于操作。只有完善相关配套法规，加强制度建设，才能探索出一条适合各流域管理与区域管理相结合的体制，才能找到“结合点”，开创新局面。
参考文献：
[1] 尚松浩.水资源系统分析方法及应用[M].北京，清华大学出版社，2006.1
洪水特征 篇3
在洪水管理过程中,当水库遭遇重现期较长的洪水,无法实现预见期长、精度高的洪水预报,工程管理者往往被动应对入库洪水,大量弃水,甚至呈现失控、误判状态。为了既能确保汛期水库防洪调度安全,又能充分利用洪水资源,本文提出最快下泄时间、最高调洪水位概念,通过量化洪水特征,计算研究各参数对水库最高调洪水位及最快下泄时间的影响,为有效充分的利用洪水资源提供必要的基础条件,实现遭遇不可控大洪水情况下安全度汛,遭遇中、小洪水时在确保安全前提下充分利用洪水资源。
1基本概念
(1)洪水特征参数。为寻求最快下泄时间的影响因素,本文对洪水特征参数 进行量化,将洪水过 程分为涨 水段和退 水段,其中涨水段历时0~t1为峰现时间,退水段历时t1~t2为退水时间,入库洪水最大瞬时流量Qmax为洪峰流量(见图1)。
(2)最高调洪水位。如图1所示,水库遭遇洪水时,当入库流量大于水库最大下泄能力时,随着入库流量的增大,库水位不断上升,并达到一个最 高值Z1。此时入库 流量等于 该水位Z1的最大下泄能力时,随后入库流量不断减小,库水位开始下降,直至恢复至起调水位Z0,库水位最 高值Z1定义为水 库最高调洪水位。
(3)最快下泄时间。水库防洪调度中,洪水达到最高调洪水位后,需尽快将滞蓄在库中的洪水下泄至汛限水位。其原因是基于后续洪水随时会发生,而只有执行敞泄调度,才能实现最快下泄滞蓄的洪水。故定义库水位由最高水位Z1敞泄,水位回落至起调水位Z0时间为最快下泄时间,并记为T0(见图1)。影响最快下泄时间有两个因素,分别是滞留在库中超蓄的水量以及退水段的洪水总量。
2实例分析
本文以西南某大型水库为例,分别研究峰现时间、退水时间、洪水历时以及洪峰流量对水库最高调洪水位、最快下泄时间的影响。为简化计算,采用某次 三角形洪 水过程为 研究对象。计算水库的水位-库容-最大下泄能力关系见表1,起调水位和汛限水位均为435m。
2.1峰现时间对最高调洪水位及最快下泄时间的影响
控制洪峰流量、退水时间两个参数不变,改变洪水峰现时间和洪水总量,如图2所示,T1、T2、T3为不同的峰现时间,计算最高调洪水位以及最快下泄时间。设退水时间60h,洪峰流量17 000m3/s,计算结果见表2。从表2中结果可见,当洪峰流量、退水时间一定时,推迟峰现时间,将直接导致最高调洪水位增高以及最快下泄时间延长。其主要原因在于延迟峰现时间造成了滞蓄的水量增加,进而引起水位上升,且造成最快下泄时间的延长。
2.2退水时间对最高调洪水位及最快下泄时间的影响
控制洪峰流量、峰现时间两个参数不变,改变退水时间和洪水总量,计算洪水最高 调洪水位 以及最快 下泄时间,如图3所示,T1、T2、T3为不同的退水时间。设定峰现时间60h,洪峰流量17 000m3/s,计算结果见表3。从表3中结果可见,当洪峰流量、峰现时间一定时,延迟洪水退水时间,将直接导致洪水最高调洪水位增高,最快下泄时间延长。可以看出,退水缓急对最高水位的影响较峰现时间的影响小,但对最快下泄时间的影响比较大,其原因是退水段的洪水总量增加。
2.3综合峰现时间及退水时间对最高调洪水位及最快下泄时间的影响
控制洪峰流量及洪水历时两个参数不变,以某个洪水为基准洪水,提前或延后峰现时间,相应的退水时间也随之变化(见图4),设定标准 洪水历时120h,峰现时间60h,洪峰流量17 000m3/s,洪水总量367 200万m3。提前或延迟峰现时间, 计算洪水最高调洪水位 以及最快 下泄时间,计算结果 见表4。 从表4中结果分析可知,当洪峰流量及洪水历时一定时,延长洪水峰现时间,缩短退水时间,将直接导致洪水最高调洪水位增高,最快下泄时间变短(如图5所示,以提前峰现时间为负, 延迟峰现时间为正)。
综合分析表2~表4,还可得出峰现时间主要影响最高调洪水位,而退水时间对最快下泄时间的影响较峰现时间影响大的结论。
2.4洪水历时及洪峰流量对最高调洪水位及最快下泄时间的影响(洪水总量不变)
为分析方便设定洪水总量不变,洪水过程对称(峰现时间等于退水时间),改变洪水历时,相应地洪峰流量也随之改变, 如图6所示。设洪水总量为367 200万m3。计算洪水最高调洪水位以及最快下泄时间,计算结果见表5。从表5中结果分析可知,当洪水总量一 定时,随着洪水 历时延长,洪峰流量 减小,将导致最高调洪水位逐渐降低,最快下泄时间先增大后减小(见图7)。对同一河流该水库上游两个梯级计算,同样得到上述类似结果,见图8。
3结语
为能更好地反映水库防洪调度的安全水平,更有效地充分利用洪水资源,本文通过提炼最快下泄时间T0以及水库最高调洪水位这两个核心参数,并分析计算各洪水特征参数对其影响,为水库的防洪调度和洪水资源的充分利用提供基础条件。
世纪洪水 等 篇4
6月初以来，连续的强降雨袭击中东欧地区，德国、奥地利、捷克、匈牙利等国的很多河流水位暴涨，泛滥成灾，部分河流的水位甚至达到了近400年来的峰值。截至6月9日，洪灾已造成至少20人遇难，数万人被迫撤离家园。有媒体将这次洪灾称为“世纪洪水”，多国宣布进入“紧急状态”。
而且，洪灾有蔓延趋势，在德国、奥地利和斯洛伐克遭受多瑙河洪水泛滥之后，匈牙利也发出洪水警报。多瑙河继续上涨，匈牙利也可能面临洪水威胁。
这次洪灾对欧洲造成巨大损失，以德国为例，据德国工商业协会公布的数据显示，洪水已造成德国各行业约数亿欧元的损失，其中仅农业一项损失就已高达3亿欧元。在这次洪水中，约有15万公顷的农田和绿地被淹没，而且这一数字将很快上升至25万。
有专家表示，这次特大洪灾与全球的气候变化有关，表现为全球范围内的降水越来越不均衡，而且在捷克和德国所处的温带这种变化的表现略强于热带。
USA “棱镜”
6月6日，《华盛顿邮报》报道，美国家安全局和联邦调查局正在开展一个秘密项目，直接接入9家美国互联网公司的中心服务器，开展数据挖掘以搜集情报。这一项目高度机密，代号为“棱镜”，从2007年开始实施，从未对外公开。接入互联网公司的中心服务器可以让情报分析人员直接接触到所有用户的数据，通过音频、视频、照片、电邮、文件和连接日志等信息，跟踪互联网使用者的一举一动，以及他们的联系人。过去6年中，该项目经历了爆炸性增长，眼下国家安全局约1/7的情报报告依靠这一项目提供原始数据。去年，总统每日情报简报中有1477个条目使用了这一项目提供的数据。目前，包括微软、雅虎、谷歌、苹果在内的9家美国互联网公司参与了“棱镜”项目。面对舆论压力，奥巴马7日对此进行辩护，强调此项目不针对美国公民或在美国的人，目的在于反恐和保障美国人安全。
USA 转基因小麦阴影
美国政府近日披露，在俄勒冈州发现一种未被批准出售的基因改良小麦被大面积种植。虽然由生物科技巨头孟山都公司开发的这种小麦品种并没出现在任何出口批次中，美国农业部同时也表示，即使有该品种小麦流出，也不会有任何健康风险，但多国仍采取行动以降低风险。日本和韩国先后宣布暂停从美国进口小麦。
World 老龄化=低通胀
洪水特征 篇5
关键词：特征加权,模糊聚类,ReliefF算法,洪水灾害
模糊聚类分析是用数学方法确定研究对象的亲属关系和相似性, 从而客观地对研究对象进行分型划类, 具有较强的分辨率和广泛的代表性。目前, 应用最为广泛的模糊聚类分析方法从理论上来说主要有两类:第一类是基于模糊等价关系的动态聚类方法, 又称为系统聚类法;第二类是基于模糊划分的模糊迭代自组织数据分析法 (ISODATA方法) , 又称为逐步聚类法。这两种方法在许多领域都得到了广泛的应用。由于这两种方法各有利弊[1], 张燕[2]构造了一种混合型模糊聚类分析方法, 称为“改进的ISODATA方法”, 并在股市分析的股票分类问题中得到了较好的应用。笔者在改进的ISODATA方法的基础上, 采用Relief F算法确定样本特征的权重, 并将这种方法应用到洪水灾害等级划分中, 以验证该方法的可行性与实用性。
1 基于特征加权的混合型模糊聚类分析
1.1 基于模糊等价关系的动态聚类方法
设分类对象有n个样本, 论域X={x1, x2, …, xn}, 论域中每个样本有m个特征。基于模糊等价关系的动态聚类方法的步骤如下:
a. 样本的特征指标标准化。对原始数据进行标准化处理, 一般可以采用如下计算公式:
式中:xij为第i个事物的第j项特征指标值;m, M分别为这n个事物的第j项特征指标值的最小值和最大值;
b. 求模糊相似矩阵及其传递闭包过程。采用夹角余弦公式标定事物间的相似系数[3], 即
式中:aij表示事物xi与xj (xi= (xi1, xi2, …, xim) , xj= (xj1, xj2, …, xjm) ) 之间的相似系数, 且aij∈[0, 1];xik为第i个事物的第k项特征指标值, xjk为第j个事物的第k项特征指标值。
由式 (2) 可得到模糊相似矩阵A, 该模糊相似矩阵一般不满足传递性, 因而利用逐次“平方法”改造此矩阵, 即求模糊相似矩阵的传递闭包过程:A→A2→…→A2k, 直至出现k0使得A2k0-1=A2k0。其中A2=A。A是模糊矩阵乘法, 即将一般矩阵乘法过程中数的乘法应用为逻辑乘, 数的加法应用为逻辑加。
这样, 可以取适当的水平截值α, 将所要分类的事物按其相似程度分成确定的几类。但是在传递闭包的过程中, 往往会造成“传递偏差”, 使分类结果与实际情况有一定的出入[1], 因此, 为了纠正这个偏差, 在上述传递闭包的结果上进一步改造, 采用改进的模糊ISODATA方法进行分类, 并在采用Relief F循环算法计算权重因子。
1.2 Relief F算法
基本的Relief F算法是Kira等[4]在1992年提出的, 当时仅局限于解决两类的分类问题。1994年, Kononenko扩展了Relief F算法, 可以解决多类的分类问题, 其核心就是给特征集中的每一特征赋予一定的权重。设X={x1, x2, …, xn}是样本的全体对象, 其中xi=[xi1, xi2, …, xim]T, 表示第i个样本的m个特征值。可以先对要分析的样本进行一次聚类。选择隶属度较大的样本xi, 找出R个与xi同类的最临近的样本hj, j=1, 2, …, R, 然后在不同类的子集中找出R个与xi最临近的样本mLj, j=1, 2, …, R, L=1, 2, …, c, c表示分类个数, L≠cclass (xi) 。设dhit为n×1的矩阵, 表示hj与xi在同类样本间特征上的差异, 则
设dmiss为n×1的矩阵, 表示mLj与xi在异类样本特征上的差异, 则
式中:p (L) 为第L类出现的概率, 可以用第L类的样本数与数据集中的样本总数相比得到。
设w是各维特征的权重值, 则Relief F算法中的特征权重值w更新公式为
1.3 模糊ISODATA算法
在以上分类基础上给出初始分划矩阵, 初始分划矩阵仅对应于论域的一种分类, 但未必是最佳分类。为了挑出最佳分类, 需要计算初始分划矩阵中每一类的理想样本, 即聚类中心, 它对应于每个特征指标下该类元素的平均值。在一个合理的分类中, 每一类的元素与该类的聚类中心的距离应尽可能小, 实际应用中采用欧氏距离。如何求解适当的分划矩阵及其聚类中心, 是较为困难的, 笔者采用Bezdek[5]的收敛算法来求解适当的分划矩阵及其聚类中心, 具体步骤如下:
a. 构造初始分划矩阵。设上述传递闭包过程所得分类数为c (2≤c≤n-1) , 在此基础上构造初始模糊聚类相对隶属度矩阵A (0) , 并逐步修正。
b. 计算聚类中心Q (l) 。用矩阵的转置表示聚类中心:Q (l) = (Q
式中, 分划矩阵A (l) = (A
c. 计算权重。通过公式 (3) , (4) , (5) 循环计算权重w, 则w= (w1, w2, …, wm) = (wi) , 且
d. 修正模糊聚类相对隶属度矩阵[6]A (l) 。修正公式为
从而得到A (l+1) = (A
e. 矩阵比较。用矩阵范数‖A‖=maxaij来比较A (l) 与A (l+1) 。取误差值ε>0, 若‖A (l+1) -A (l) ‖<ε, 则停止迭代, 并使A*=A (l+1) 作为最终的划分矩阵;否则继续迭代。
2 应 用
表1是新疆“96.7”洪水灾害中10个地州市的损失情况。根据文献[7], 选取受灾面积、受灾人口、房屋破坏和直接经济损失4项指标作为聚类指标。
下面采用基于特征加权的混合型模糊聚类分析法, 对受灾地区进行分类。
a. 求初始相对隶属度矩阵。首先根据式 (1) 和式 (2) , 采用Matlab编程得到模糊相似矩阵, 再用Matlab编程循环迭代求模糊相似矩阵的传递闭包过程。求得模糊等价矩阵为
取适中的水平截值α=0.9140, 由上述模糊等价矩阵A得到受灾地区的初始分类:{01, 04, 05}, {02, 10}, {03, 08, 09}, {06, 07}, 由此得到初始相对隶属度矩阵
b. 采用Relief F算法循环计算指标权重。对受灾地区的4项指标取相等权重, 得到初始权重向量w0= (0.25, 0.25, 0.25, 0.25) 。利用式 (3) , 式 (4) 和式 (5) 进行迭代得到指标权重向量w= (0.247 3, 0.264 3, 0.244 9, 0.243 5) 。根据各个指标与洪水灾害的相关性, 与受灾人口指标相比, 直接经济损失指标的相对重要程度要大[8]。为了显示出直接经济损失指标的重要性, 调整它的权值为0.300 0, 这样调整后的指标的权重值为w调= (0.247 3, 0.264 3, 0.244 9, 0.300 0) , 再通过Relief F算法循环迭代, 得到w终= (0.233 8, 0.263 7, 0.229 6, 0.272 8) 。
c. 求解最佳相对隶属度分划矩阵。首先, 根据式 (6) 计算聚类中心Q
根据各指标的贡献程度和最大隶属度原则, 得到最优分类结果, 受灾地区洪水灾害程度由重到轻排序为:{07, 01}, {10, 09}, {05, 04}, {03, 08, 06, 02}。根据自然灾害指标和洪水灾害程度等级划分标准, 可知本研究中受灾地区分类的有效性。
3 结 语
洪水灾害程度的轻重是一个模糊概念。笔者利用混合型模糊聚类分析方法, 求出模糊聚类初始相对隶属度矩阵和模糊聚类中心, 在此基础上, 根据 Relief F特征优选权重值算法, 求得最优权重值, 最后, 根据最大隶属度原则和权重因子, 清晰地给出样本的分类。将这种方法应用到新疆“96.7”洪水灾害等级划分中, 结果表明, 基于特征加权的混合型模糊聚类分析法, 即Relief F算法与混合型模糊聚类分析方法相结合是可行的。
参考文献
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[7]徐海量, 陈亚宁.洪水灾害等级划分的模糊聚类分析[J].干旱区地理, 2000 (4) :350-352.
越南人洪水 篇6
洪水生于越南河内一个地主家庭，原名武元博，曾用名鸿秀、阮山、李英嗣等。早年赴法国留学，与胡志明相识。1924年，洪水响应胡志明的号召，前往中国广州，加入越南青年革命同志会。1926年，进入黄埔军校第四期学习。其间加入中国共产党和越南共产党。
土地革命时期，洪水任广东省东江游击队连政治委员，红军学校工农剧社社长。参加长征时因所在部队被打散，洪水独自走到了延安。抗战时期，在山西、河北等地开展抗日工作。
战斗中历练出来的“洪水猛兽”
1924年底，16岁的武元博和其他越南爱国青年一起，来到中国寻求革命火种。他们首先到达了正处于大革命高潮的广州。当时受共产国际的委派，胡志明化名李瑞也在广州，为孙中山的苏联顾问鲍罗廷当翻译。借助于这个公开身份，胡志明一方面密切关注亚洲各国革命运动特别是农民运动的情况，另一方面利用一切可以利用的时机为越南培养青年革命力量。
广州起义失败后，武元博暴露了共产党员身份，无法在广州立足，便去泰国协助胡志明、黄文欢等人，将在泰国的越侨青年组成“合作会”、“亲爱会”、“越南革命青年同志会”三个支部和一个总支部，领导越侨开荒种植，既维持生计，又为越南革命筹措经费。
1928年6月，中共两广省委通过“越南革命青年同志会”，将武元博密召至香港，从事香港海员工会工人运动的组织工作。香港的工运工作刚刚开展，江西井冈山斗争形势吃紧，毛泽东、朱德、陈毅率领的红四军主力不得不跳出包围圈，向广东逼近，并向中共两广省委紧急求援，要求输送一批训练有素的军事干部以增强部队的战斗力。武元博便奉命赶到东江地区，成了新成立的红十一军三十四师连政治委员。
当他带领连队在东山一带活动时，看到敌人的传单上常把共产党说成“洪水猛兽”，他很生气。在一次连队军人大会上，他对大家说：“我原名武元博，中国名叫‘鸿秀’。同志们说，这是女人的名字，缺乏战斗性。说得对，改名啦！敌人不是骂我们‘洪水猛兽’吗？我就叫‘洪水’，大家叫我洪水吧！”，此后，洪水便成了他在中国的名字。
1930年，洪水被调入中央苏区工作，之后历任红34师102团政委、师政治部主任、瑞金红军学校宣传科长兼政治文化教员等职，还在1934年与朝鲜籍红军将领毕士悌一起，当选中央苏区工农民主政府中仅有的2名外籍委员。
洪水受过良好教育，精通英语、法语，口才也很棒，被官兵和学员们称赞是“从不卡壳的机关枪”。1934年，洪水被编入红军干部团直属队，开始随部队长征。
长征时两次被开除党籍
1934年7月，洪水革命生涯经受了一次打击。当时，由于洪水一贯支持毛泽东的正确路线，洪水受到“左”倾路线领导人打击，借口有20元“工农银票”与账目不符，诬蔑其“有经济问题”，开除了洪水党籍。
同年10月，中央红军主力开始长征，洪水被编入直属队，负责直属队长征途中的宣传鼓动工作。尽管背负着错误处分，但洪水仍以饱满热情投入工作，在长征路上，洪水发挥能说会演的特长，积极开展宣传鼓动工作，为战友们增添了长征转战的力量。
遵义会议后，毛泽东恢复了在红军中的领导地位，批判了“左”倾路线错误。于是，中央红军干部团宣布：撤销对洪水的错误处分。但随后洪水却再一次被开除了党籍。
1935年8月，由于张国焘拒不执行党中央北上抗日的正确方针，敢于仗义执言的洪水与之激烈争论，结果被污为“国际间谍”，险些遇害，多亏朱德、刘伯承全力营救才幸免于难。
后来，洪水所在部队被打散，当他得知党中央和中央红军已到达陕北，便翻越雪山草地，独自向延安奔去。
一路上，为生存下来，也为躲避敌人追捕，洪水乔装打扮成藏民，沿途替人放骆驼牧羊，甚至讨饭要吃，总算历尽千辛万苦，于1936年初抵达延安。刚到延安时的洪水身穿破烂藏袍，衣衫褴褛，瘦得皮包骨头，以至于大家都不敢相认。
到达延安后，洪水成为中国工农红军大学第一批学员。有一次，毛泽东到学校了解情况，特意与洪水进行交谈，给予他很大的鼓励。红军大学条件虽然艰苦，但却为中国革命培养了大批优秀人才，与洪水同期的那批学员后来涌现出不少蜚声中外的名将，包括罗荣桓、罗瑞卿、张爱萍、谭政、刘亚楼等。而党中央也根据朱德等人的提议，撤销了张国焘强加在洪水身上的罪名，再次恢复了洪水的党籍。
中越两国的“双料”将军
抗日战争胜利后，洪水于1945年应越南劳动党之邀赴越南参加抗法战争，任第四、五战区司令员兼政治委员。洪水在黄埔和抗大学习过，在中国革命实践中摔打过，具有丰富的实战经验和深厚的理论素养。回国后，他根据越南国情和每个战役的特点，创造性地开展工作，灵活指挥作战，取得了一系列重大胜利，在越军中享有很高威望。
他还撰写了不少军事著作，特别是《战术》和《越南革命的战略力量--民兵》等，为越南的革命军事理论奠定了基础。当洪水于1948年1月被授予越南人民军少将军衔之时，他才39岁。
新中国成立后，洪水重返中国。毛泽东在中南海接见了他，并请他住在中南海。洪水先在中共中央统战部、中共中央联络部工作，后到中国人民解放军南京军事学院进修，以优异成绩毕业后，被分配到中国人民解放军训练总监部（后来与总参谋部合并）工作。
1955年，中国人民解放军启动军衔制，起初，有人认为洪水没有参加解放战争，只被定为正师级。此事惊动了周恩来总理，在他亲自干预下，洪水最终被定为正军级，授予少将军衔，洪水成为同时拥有中越两国少将军衔的第一人。中国共产党和政府授予他中国人民解放军少将军衔，一等八一勋章、一等独立勋章、一等解放勋章，以表彰他对中国革命和中国军队建设所作出的出色贡献。
但是，被授予少将军衔不到一年，洪水便被诊出肺癌晚期。在得知身患重病以后，洪水向中共中央和越共中央报告，要求返回祖国越南。1956年9月27日，毛泽东、周恩来、叶剑英、彭德怀等领导人在全国政协礼堂为他送行。叶剑英和200多位中国将军到前门火车站为他送别。中国政府派出专列及专职医生护士，一直送到广西凭祥市友谊关。
1956年10月 21日，洪水回越南不到3周，就在河内逝世，年仅48岁。越南政府为他举行了规格极高的国葬。毛泽东回忆洪水时也曾深情地说：“洪水同志数十年为中国人民的解放事业无私奉献，中国人民永远感谢你。”
编辑/麦婉华