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题名基于深度学习的城市内涝积水水深预测模型
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作者
林凯荣
欧阳佳娜
马旭民
肖名忠
冯星昱
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机构
中山大学土木工程学院
广东省海洋土木工程重点实验室
广东省华南地区水安全调控工程技术研究中心
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出处
《水资源保护》
北大核心
2025年第1期56-63,共8页
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基金
国家优秀青年科学基金项目(51822908)
广东省基础与应用基础研究基金项目(2023B1515040028)
广东省水文局专项资金项目(440001-2023-10716)。
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文摘
为提高城市内涝模拟计算效率,满足城市内涝预警时效性的要求,利用深度学习方法优势,基于传统水文水动力学模型的模拟结果,以坡度、高程、降水量等城市暴雨内涝致灾链条发展的关键驱动因子作为输入,结合卷积神经网络(CNN)和长短期记忆网络(LSTM),引入注意力机制(ATT),并使用麻雀搜索优化算法进行超参数优选,构建了城市内涝积水水深预测的CNN-LSTM-ATT模型。利用该模型对深圳市大空港新城区内涝积水水深进行预测,结果表明:CNN-LSTM-ATT模型能有效预测暴雨引起的城市内涝积水水深,其在未来30 min内的预测水深与水文水动力学模型模拟结果相近,模型精度在延长预见期后略有下降;与水文水动力学模型相比,CNN-LSTM-ATT模型模拟效率提高近200倍。
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关键词
城市内涝
水文水动力学模型
深度学习方法
水深预测
深圳市
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Keywords
urban waterlogging
hydrological-hydrodynamic model
deep learning method
water depth prediction
Shenzhen City
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分类号
TP183
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
TV124
[水利工程—水文学及水资源]
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题名基于马尔科夫过程的珠江流域干旱特征研究
被引量：3
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作者
肖名忠
张强
孔冬冬
张正浩
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机构
中山大学水资源与环境系
中山大学华南地区水循环与水安全广东省普通高校重点实验室
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出处
《华北水利水电大学学报（自然科学版）》
2016年第1期15-23,共9页
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基金
国家杰出青年科学基金项目(51425903)
香港特别行政区研究资助局项目(CUHK441313)
中央高校基本科研业务费专项资金联合资助
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文摘
对干旱转移概率的有效把握是干旱预报的关键,进而能够用于减轻干旱危害。基于此,根据Copula函数导出了马尔科夫链的转移概率矩阵。将干旱分为了6种状态,干旱事件和干旱状态不同,当干旱事件的严重程度不小于某一干旱状态时,在本文中就被定义为具有该严重程度的干旱事件。为了研究珠江流域的干旱特征,对某一严重程度干旱事件的平均历时、从任一干旱状态到没有干旱状态的平均首达时间、以及从没有干旱状态到某一严重干旱事件的平均首达时间进行了分析。研究结果表明:1非常极端干旱事件持续约1.5个月,轻微干旱事件持续约3个月;2从非常极端干旱状态恢复到没有干旱状态需要约3.5个月,从轻微干旱状态恢复到无旱情需要约1.7个月的时间;3一般来说,珠江流域平均0.5 a中有一次中等干旱事件,1 a中有一次严重干旱事件,1.5 a中有一次极端干旱事件,以及3.5 a中有一次非常极端干旱事件。此外,研究结果还表明,珠江流域东南部地区干旱风险较高,而该地区人口稠密、经济发达,特别是其中的珠三角地区,因而需要特别重视干旱风险。同时,珠江流域西部地区也是干旱风险较高的区域。
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关键词
干旱
马尔科夫链
COPULA函数
转移概率
标准化降水蒸散发指数(SPEI)
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Keywords
drought
Markov chain
copula functions
transition probability
standardized precipitation evapotranspiration index（SPEI）
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分类号
TV882.4
[水利工程—水利水电工程]
P333
[天文地球—水文科学]
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题名广州大坑河城市化前后降雨径流过程变化分析
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作者
万儒楠
林凯荣
肖名忠
汪思敏
李碧琦
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机构
中山大学土木工程学院
隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室
广东省海洋土木工程重点实验室
广东省水文局广州分局
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出处
《人民珠江》
2024年第10期24-32,共9页
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基金
广东省基础与应用基础研究基金卓越青年团队项目(2023B1515040028)
广东省水文局项目资助(440001-2023-10716)。
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文摘
随着中国城市化水平逐步提高,城市化对降雨径流过程的影响受到愈加广泛的关注,开展城市化对降雨径流过程的影响研究对防治城市暴雨洪涝灾害具有重要意义。基于广州市大坑河流域城市化前后多年的逐时降雨径流数据资料,采用数字滤波和Boussinesq方程对基流进行分割的方法,对城市化前后降雨径流过程变化特征进行了分析。结果表明:①随着大坑河流域城市化率提高,土地利用情况发生了改变,自然土壤转化为透水性较差的道路、建筑和其他人工设施,不透水面面积增加,下垫面硬化,进而导致流域地表径流量、洪峰流量、径流系数增大,流域滞时减少;②城市化后地表径流系数和洪峰流量增大幅度随着总降雨量的增加而提高,原因可能与城市内雨水管网对径流的减少能力和城市化对下渗作用的减弱效果在总降水量不同时对降雨径流过程的影响程度不同有关。这些变化将会对大坑河流域内水资源的管理和洪水防治等方面提出新的挑战。
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关键词
城市化
降雨径流过程
径流系数
数字滤波方法
Boussinesq方程法
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Keywords
urbanization
rainfall-runoff process
runoff coefficient
digital filtering methods
Boussinesq equation method
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分类号
TV121.1
[水利工程—水文学及水资源]
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