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基于径流组分约束的机器学习融水径流模型
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作者 王磊 牛庚 +1 位作者 桑学锋 雷其鸣 《南水北调与水利科技(中英文)》 北大核心 2025年第5期1173-1184,共12页
为提高寒区河流的径流模拟精度,同时降低模型数据需求,以雅鲁藏布江为例,提出一种基于径流组分约束的随机森林融水径流模型(component constraint algorithm-random forest,CCA-RF),用以计算流域冰川-积雪融水。CCA-RF模型在奴各沙、羊... 为提高寒区河流的径流模拟精度,同时降低模型数据需求,以雅鲁藏布江为例,提出一种基于径流组分约束的随机森林融水径流模型(component constraint algorithm-random forest,CCA-RF),用以计算流域冰川-积雪融水。CCA-RF模型在奴各沙、羊村及奴下3个断面验证期的纳什效率系数(Nash-Sutcliffe efficiency,E_(NS))分别达到0.692、0.707和0.799,相较于度日模型分别提升了0.198、0.065和0.220。结果表明:在冰川覆盖及度日因子数据精度较低的情况下,CCA-RF模型在径流年内分布模拟精度上优于度日模型。对比中国科学院可变下渗容量模型(variable infiltration capacity-Chinese Academy of Sciences,VIC-CAS)发现,CCA-RF对年际趋势的捕捉能力较弱,但两者总径流量模拟误差相近。 展开更多
关键词 随机森林 径流组分 融水径流 雅鲁藏布江流域 径流计算
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大通河干流径流变化与预测分析 被引量:1
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作者 孙栋元 张文睿 +4 位作者 牛最荣 马亚丽 武兰珍 王兴繁 崔艳强 《水土保持研究》 北大核心 2025年第3期36-44,54,共10页
[目的]探究大通河干流径流演变特征规律及未来变化趋势之间的联系,为大通河流域水资源合理利用提供参考。[方法]选取1977—2022年青石嘴、天堂、享堂、连城水文站逐月径流量资料作为基础数据,利用不均匀系数、集中度、相对变幅3个指标... [目的]探究大通河干流径流演变特征规律及未来变化趋势之间的联系,为大通河流域水资源合理利用提供参考。[方法]选取1977—2022年青石嘴、天堂、享堂、连城水文站逐月径流量资料作为基础数据,利用不均匀系数、集中度、相对变幅3个指标分析径流年内变化;采用M-K检验、滑动t检验、小波分析等统计学方法分析径流年际变化趋势;运用灰色预测模型对未来径流变化趋势进行预测。[结果](1)大通河干流径流从年内分配过程来看,受人类活动(工程调蓄)的影响,径流的年内分配更趋于均匀化,但总体上还是呈单峰分布;(2)从径流变化趋势性来看,4站5年滑动平均序列均表现为缓慢增加减小波动变化,整个径流序列有明显的丰枯交替变化特征;空间上1977—2022年,到达下游径流量由25.90 m^(3)/s增加到27.09 m^(3)/s;(3)4站全年和四季均表现出正持续性;青石嘴站、天堂站、连城站、享堂站突变点分别为1989年、2010年、1998年、1980年、2018年、1994年;(4)大通河干流径流具有多时间特征尺度周期,周期振荡主要集中在1980s—2000s;(5)对2023—2026年径流量进行预测,发现大通河上游径流呈上升趋势,下游呈下降趋势。[结论]径流模拟预测结果与持续性分析结果一致,未来天堂站继续保持上升的变化趋势,连城站保持较弱的下降趋势,享堂站保持较强的下降趋势。 展开更多
关键词 大通河干流 径流年内变化 径流年际变化 径流预测分析
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澜沧江上游积雪演变规律及融雪径流模拟 被引量:1
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作者 张居嘉 杨明祥 +4 位作者 王贺佳 张利敏 李红刚 管镇 董宁澎 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第3期42-49,共8页
融雪水是澜沧江流域春季径流的重要组成部分,掌握澜沧江上游积雪变化规律,准确模拟融雪径流过程,对澜沧江流域梯级水电站水资源科学调度具有重要意义。基于2000—2019年卫星遥感积雪覆盖率数据,采用Mann-Kendall趋势检验法分析了澜沧江... 融雪水是澜沧江流域春季径流的重要组成部分,掌握澜沧江上游积雪变化规律,准确模拟融雪径流过程,对澜沧江流域梯级水电站水资源科学调度具有重要意义。基于2000—2019年卫星遥感积雪覆盖率数据,采用Mann-Kendall趋势检验法分析了澜沧江上游积雪覆盖率的时空变化规律,构建了融雪径流模型(SRM),模拟了澜沧江上游2008—2018年融雪期径流过程,并基于粒子群优化(PSO)算法开展了参数率定。结果表明:①澜沧江上游积雪覆盖率在春季、秋季、冬季呈不显著增大趋势,在夏季呈不显著减小趋势,春、夏、秋、冬四季多年平均积雪覆盖率分别为0.16、0.06、0.13、0.17。②澜沧江源区西南和北部沿界狭长区域积雪覆盖率在四季均呈增大趋势,东南区域积雪覆盖率呈减小趋势;其中,西北部区域积雪覆盖率增幅在冬季达到最大,可达3%/a。③SRM在澜沧江上游具有较好的适用性,1—5月份率定期和验证期确定性系数分别为0.87和0.78。研究结果对高寒区融雪径流模拟研究具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 澜沧江上游 积雪覆盖率 Mann-Kendall趋势检验法 融雪径流模型 趋势分析 融雪径流模拟
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北京城市道路降雨径流监测与分析 被引量:18
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作者 郭婧 马琳 +2 位作者 史鑫源 华蕾 荆红卫 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1814-1815,共2页
城市地表径流污染的研究开始于20世纪70年代初期,随着研究的深入,包括城市道路在内的路面径流逐渐引起了关注,但是国内对于整个城市路面特征的系统研究较少,仍旧需要大量的相关基础性研究,才能对城市路面径流污染普遍特征做出合理有效... 城市地表径流污染的研究开始于20世纪70年代初期,随着研究的深入,包括城市道路在内的路面径流逐渐引起了关注,但是国内对于整个城市路面特征的系统研究较少,仍旧需要大量的相关基础性研究,才能对城市路面径流污染普遍特征做出合理有效的识别和分析.本研究根据北京市不同功能区划和道路等级设置采样点。 展开更多
关键词 径流监测 城市道路 降雨径流 北京市 径流污染 路面径流 城市路面 基础性研究
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嫩江流域径流时空演化规律分析 被引量:10
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作者 李鸿雁 田琪 +2 位作者 王小军 王红瑞 于文泉 《吉林大学学报(地球科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期1282-1289,共8页
以流域时空分布理论框架为基础,分析嫩江流域径流时空演化规律,并着重从地形地貌影响因素方面进行归因分析。采用1955—2003年49a的降水资料和1955—1973年19a的径流资料,通过对代表性水文站自上游至下游(空间上)径流、地表径流和地下... 以流域时空分布理论框架为基础,分析嫩江流域径流时空演化规律,并着重从地形地貌影响因素方面进行归因分析。采用1955—2003年49a的降水资料和1955—1973年19a的径流资料,通过对代表性水文站自上游至下游(空间上)径流、地表径流和地下径流的年内与年际(时间上)演变规律进行分析。结果表明:1)嫩江流域降水年内变化及年际变化过程基本一致,可以忽略降水时空分布对径流时空演化规律的影响。2)从径流年内演化规律上可以判定上下游水源组合的差异性:上游以地表径流为主,在春季来源于融雪,汛期来源于大气降水,枯水季节来源于地下水补给;下游全年以地下径流为主。3)由于坡度和水文地质条件作用,上游更容易产流,下游受下垫面调蓄作用更强,不易产流;因此,从径流年际演化规律上可以判定径流产量自上游至下游逐渐减小。 展开更多
关键词 径流时空演化 直接径流 地下径流 地下径流分割 嫩江流域
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草本植被覆盖结构对径流侵蚀动力的作用机制 被引量:24
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作者 李鹏 崔文斌 +1 位作者 郑良勇 茹华南 《中国水土保持科学》 CSCD 2006年第1期55-59,共5页
为了解植被与坡面径流侵蚀动力的关系,通过野外模拟冲刷试验,研究不同处理条件下草类植被坡面径流的水动力学特性和侵蚀产沙规律。结果表明:植被完整程度的差异,对坡面径流的流速有显著影响。试验小区上坡面径流流速的大小顺序依次为:... 为了解植被与坡面径流侵蚀动力的关系,通过野外模拟冲刷试验,研究不同处理条件下草类植被坡面径流的水动力学特性和侵蚀产沙规律。结果表明:植被完整程度的差异,对坡面径流的流速有显著影响。试验小区上坡面径流流速的大小顺序依次为:裸地小区(0.27 m/s)>铲草小区(0.24 m/s)>剪草小区(0.16 m/s)>原状坡面小区(0.1 m/s)>除草剂小区(0.08 m/s),径流雷诺数也有相似的变化趋势。在相同的试验条件下,植被越完整,径流运动所遇到的阻力也就越大;相应的坡面径流深也表现出增加的趋势。径流含沙量的分析结果表明,各小区的径流含沙量都随试验进行而逐渐降低,植被结构越完整,径流含沙率降低的趋势也就越明显,相应地径流输沙率也从最大裸地小区的400 g/min降低到3 g/min。 展开更多
关键词 径流流速 雷诺数 径流阻力 径流 径流含沙量 植被覆盖
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气候变化和人类活动对长江流域极端径流的影响 被引量:3
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作者 杨肖丽 张佳乐 +2 位作者 黄星怡 曹段冉 吴凡 《水资源保护》 北大核心 2025年第4期1-9,共9页
采用PCR-GLOBWB模型模拟长江流域自然情景和人类活动情景下的月径流过程,使用Mann-Kendall突变检验划分基准期和影响期,并基于标准化径流指数和广义极值分布计算了不同重现期两种情景下的极端高流和极端低流变化范围,定量评估了长江流... 采用PCR-GLOBWB模型模拟长江流域自然情景和人类活动情景下的月径流过程,使用Mann-Kendall突变检验划分基准期和影响期,并基于标准化径流指数和广义极值分布计算了不同重现期两种情景下的极端高流和极端低流变化范围,定量评估了长江流域气候变化和人类活动对极端径流演变的贡献程度。结果表明:气候变化是长江流域极端高流和极端低流变化的主要贡献因素;气候变化加剧了长江上游中部及中、下游地区的极端高流和极端低流发生的严重程度;人类活动对于极端高流和极端低流影响的区域差异性显著,缓解了丹江口水库和四川盆地极端高流的严重程度,但加重了中、下游的极端低流的严重程度。 展开更多
关键词 极端径流 PCR-GLOBWB模型 气候变化 人类活动 长江流域
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雨水径流碳氮比对生物滞留设施温室气体排放特征的影响 被引量:3
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作者 王建龙 李慧莹 +2 位作者 王雪婷 秦昊辰 李涵菊 《环境工程技术学报》 北大核心 2025年第4期1112-1118,共7页
生物滞留设施作为绿色雨水基础设施的重要组成部分,在去除雨水径流中污染物的过程中也伴随着二氧化碳(CO_(2))、一氧化二氮(N_(2)O)等温室气体的排放,同时植物通过光合作用具有固碳的作用,但目前关于生物滞留设施温室气体排放特征及碳氮... 生物滞留设施作为绿色雨水基础设施的重要组成部分,在去除雨水径流中污染物的过程中也伴随着二氧化碳(CO_(2))、一氧化二氮(N_(2)O)等温室气体的排放,同时植物通过光合作用具有固碳的作用,但目前关于生物滞留设施温室气体排放特征及碳氮比(C/N)对其影响尚缺乏系统研究。采用实验室柱状模拟的方法,人工配置雨水径流模拟城市道路雨水径流水量和水质,系统研究了雨水径流中C/N对生物滞留设施温室气体排放特征的影响,并对水量水质控制效果进行分析。结果表明:C/N对生物滞留设施温室气体排放以及全球增温潜势(GWP)具有明显影响,其中C/N对N_(2)O气体排放影响较大。当C/N为15时,N_(2)O平均排放通量最大,为166.32μg/(m^(2)·h);当C/N<1时,N_(2)O平均排放通量最小,为31.26μg/(m^(2)·h)。生物滞留设施GWP随C/N增大呈升高趋势,C/N为15时GWP约是C/N<1的4倍;C/N<1时,生物滞留设施碳减排潜力最大且对雨水径流中水质水量控制效果最好。研究可为生物滞留设施碳减排潜力评估提供支撑。 展开更多
关键词 生物滞留 温室气体 碳氮比(C/N) 雨水径流 海绵城市
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流域中长期径流分类预报方法 被引量:2
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作者 李鸿雁 薛丽君 +1 位作者 王红瑞 王晓昕 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期999-1004,共6页
以水文循环基本原理为基础,从流域径流水汽来源影响因素角度明确了中长期径流预报基本概念及分类,即以气象(中期)、气候(长期)和天文因素(超长期)为预报因子,针对流域出口断面(或典型断面)的旬、月、季(汛期)或年径流,以及流域旱涝趋势... 以水文循环基本原理为基础,从流域径流水汽来源影响因素角度明确了中长期径流预报基本概念及分类,即以气象(中期)、气候(长期)和天文因素(超长期)为预报因子,针对流域出口断面(或典型断面)的旬、月、季(汛期)或年径流,以及流域旱涝趋势进行预报。通过比较不同时间尺度下的水汽系统物理运动机理,论证了"短期气候预测"作为中长期径流预报理论基础的合理性,并将流域径流来源影响因素及其表现概括为三大规律:天文因素表现出的周期性是主要规律,反映了水文气候过程的基本状态;大气环流表现出的随机性对水文气候基本状态存在干扰,导致了波动;流域特征性规律反映了各种因素综合作用结果,具有流域的特殊性。最终,将流域中长期径流预报分为正常年份的径流过程预报和异常灾变年份的大旱大涝预测,其中前者的预报因子为水文气象与气候要素,后者为天文因素;在服务对象上,前者为水利工程常规运行调度服务,后者为防洪抗旱部门防灾减灾提供灾情预测;在结果发布上,前者提供定量的径流过程预报,后者提供丰、平、枯等3级(或5级)定性预测,并给出相似年份;在预报方法上,前者采用数理统计方法或物理成因相关分析法,后者采用周期性、随机性和流域特殊性识别等综合预报方法。 展开更多
关键词 中长期径流预报 径流预报 径流分类预报 径流过程预报 大旱大涝预测
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降水空间信息的处理策略对径流预测的影响 被引量:1
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作者 高玉芳 何川 +1 位作者 彭涛 高勇 《水科学进展》 北大核心 2025年第1期143-154,共12页
降水空间信息的精确提取对径流预测的精度至关重要。本文以赣江流域为研究对象,基于长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)模型,设计原始图像、小波分解、统计特征、面平均值、区域划分5种降水空间信息提取方案,研究降水空间信... 降水空间信息的精确提取对径流预测的精度至关重要。本文以赣江流域为研究对象,基于长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)模型,设计原始图像、小波分解、统计特征、面平均值、区域划分5种降水空间信息提取方案,研究降水空间信息不同处理策略对基于LSTM模型的径流预测性能的影响。结果表明:相较于直接使用原始图像的方案,综合运用小波分解和统计特征提取的处理方法测试期纳什效率系数分别提升了11.5%和17.9%,同时也增强了模型的稳定性和解释性;不同的区域划分方法能结合土地利用、土壤类型等下垫面因素,反映降水响应的空间差异性,展现了对各流量等级的适应能力,相较于以流域平均值作为输入的方式,能明显提高捕捉高流量和低流量特征的能力。研究表明在基于LSTM模型的降雨—径流预测模型中引入降水空间信息,可以有效改善预测效果。 展开更多
关键词 径流预测 长短期记忆网络 卷积神经网络 小波变换
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北洛河上游植被恢复对河川径流组分影响的定量区分 被引量:1
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作者 潘成忠 陈恬玥 +1 位作者 晁智龙 李萍 《水科学进展》 北大核心 2025年第1期76-84,共9页
植被恢复和气候变化对半干旱黄土区径流及其组分的定量贡献仍不明确。采用弹性系数法定量探讨了植被恢复和气候变化对北洛河上游吴旗、志丹、刘家河水文站径流深及其组分变化的贡献。结果表明:1971—2010年,3站径流深、地表径流深均呈... 植被恢复和气候变化对半干旱黄土区径流及其组分的定量贡献仍不明确。采用弹性系数法定量探讨了植被恢复和气候变化对北洛河上游吴旗、志丹、刘家河水文站径流深及其组分变化的贡献。结果表明:1971—2010年,3站径流深、地表径流深均呈显著减少趋势,地表径流占总径流的45%~56%,各站基流深变化趋势不一致,突变点均在2002—2003年;1999年以来北洛河上游林草地面积占比增加15.1%,且以林地为主;植被恢复、降水和潜在蒸散发对3站径流深减少的平均贡献率分别为73%、19%和8%,对地表径流深变化的平均贡献率分别为67%、19%和14%,且植被恢复程度越好其贡献率越大。良好的植被恢复显著减少河川径流和地表径流,但可能增加基流,研究结果可为该区水资源开发利用提供依据。 展开更多
关键词 径流变化 植被恢复 驱动因素 基流 北洛河上游
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基于降雨径流事件的小流域农业面源自动监测采样策略:微综述 被引量:1
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作者 王超 申田田 +4 位作者 陈邵柠 付婷 柳根 徐建锋 尹炜 《湖泊科学》 北大核心 2025年第2期354-367,共14页
随着自动监测技术的快速发展,基于降雨径流事件开展农业面源监测成为可能。农业面源采样策略研究旨在通过合理设置采样时机和采样频率,提高径流事件的捕捉能力和效率。本文系统总结了农业面源输出特征和自动采样策略相关研究,结果表明:... 随着自动监测技术的快速发展,基于降雨径流事件开展农业面源监测成为可能。农业面源采样策略研究旨在通过合理设置采样时机和采样频率,提高径流事件的捕捉能力和效率。本文系统总结了农业面源输出特征和自动采样策略相关研究,结果表明:(1)小流域是农业面源输出的基本单元,污染物通常呈现出脉冲式输出特征;(2)基于降雨径流事件的农业面源自动采样策略包含基流采样频率、径流事件启动阈值、径流事件采样间隔、样品混合方式等基本要素,其中基流采样频率可通过概率统计公式计算,启动阈值多以实时监测的水位或者流量作为依据,采样间隔包括时间间隔(如15 min)和流量间隔(如5 mm)两种类型;(3)采样策略的负荷估算误差对启动阈值十分敏感,启动阈值设置不宜太高,流量间隔采样的负荷估算精度通常高于时间间隔采样,分散样模式的平均偏差低于混合样模式,混合样的平均偏差会随着混合数量的增加而扩大;(4)采样策略首先应考虑对径流事件的捕捉能力(如覆盖90%以上径流量)和污染负荷估算精度(与真实通量误差小于20%),监测目标、流域水文特征和生产生活因素等也需要综合考虑。当前,基于降雨径流事件的采样策略多以理想径流曲线为基础,对径流多峰、水质异步等复杂水文水质变化过程的应用可能具有一定的局限性,未来可在水质变化过程的精细化考虑、流域水文模型的深度耦合、环境要素信息的实时更新等方面对采样策略不断优化完善。 展开更多
关键词 降雨径流 农业面源 自动监测 采样策略
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基于不同蒸发公式的流域典型期潜在蒸发、径流的时空演变特征 被引量:1
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作者 宿辉 宋向旭 +3 位作者 周帅 武春晓 韩小庆 张晓 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第3期26-33,共8页
分析潜在蒸发、径流的时空变化对准确认识气候敏感区实际蒸发和水量平衡变化规律具有重要意义,但受全球气候年际、季节变化等影响,流域层面潜在蒸发、径流难以预测与评估。以气候敏感区黄河源区为研究对象,采用综合差分样本方法(CDSST)... 分析潜在蒸发、径流的时空变化对准确认识气候敏感区实际蒸发和水量平衡变化规律具有重要意义,但受全球气候年际、季节变化等影响,流域层面潜在蒸发、径流难以预测与评估。以气候敏感区黄河源区为研究对象,采用综合差分样本方法(CDSST)划分流域干湿状态为丰水年、枯水年和混合年,并构建了各状态下月尺度abcd水文模型,探究了4种潜在蒸发算法(Haregreaves、Makkink、Penman-Monteith和Jensen-Haise)不确定性对流域潜在蒸发、径流预测不确定性的影响;利用不均匀系数、集中度和相对变化幅度等水文指标,揭示了4种不同潜在蒸发算法对流域水资源预测的影响。结果表明:较1990年之前,流域呈干旱状态的年份增多(由4 a增至10 a),且丰水、枯水和混合年对应的年份个数占比分别为25.86%、24.14%和50%;同时,潜在蒸发算法不确定性改变了流域蒸发量和径流量的时空分布特征。研究结果对于科学掌握变环境下流域水文过程动态变化、区域水资源管理和生态恢复具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 潜在蒸发 径流不确定性 水资源 黄河源区
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河流生态径流评价的流量区间组成法 被引量:1
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作者 侯盼 陆宝宏 +3 位作者 黄济琛 钱纯纯 陆建宇 徐伟 《水电能源科学》 北大核心 2016年第9期22-26,51,共6页
基于最小生态径流、适宜生态径流(阈值)和最大生态径流,提出了河流生态径流评价的流量区间组成法,依据各生态径流过程将实测径流划分为不同区间,分析评价了蒙江流域八茂站不同时期河流各月生态需水满足程度。实例应用结果表明,河流适宜... 基于最小生态径流、适宜生态径流(阈值)和最大生态径流,提出了河流生态径流评价的流量区间组成法,依据各生态径流过程将实测径流划分为不同区间,分析评价了蒙江流域八茂站不同时期河流各月生态需水满足程度。实例应用结果表明,河流适宜生态径流计算时,蒙江流域丰、平、枯水期保证率取45%、50%、70%更为合适;水利工程的大量修建使蒙江流域河流径流处于适宜生态径流阈值范围内比例明显减小,且河流的生态需水保证率大幅降低。未来可根据来水情况和流量区组成法确定的流量区间调控河流径流过程,从而维持河流生态系统的健康与稳定。 展开更多
关键词 生态径流 最小生态径流 适宜生态径流(阈值) 最大生态径流 流量区间组成法
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气候变化对额尔齐斯河流域径流的影响
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作者 吴卓珺 吕海深 +3 位作者 陈仁升 朱永华 刘涵 赵文龙 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第4期1-7,共7页
高寒山区对气候变化尤为敏感,气温升高显著影响积雪融化过程及其相应的径流特征,研究气候变化对高寒山区径流的影响具有重要意义。以新疆北部额尔齐斯河流域库威水文站与富蕴(二)水文站控制区为研究对象,基于1985、1987、2006—2009年及... 高寒山区对气候变化尤为敏感,气温升高显著影响积雪融化过程及其相应的径流特征,研究气候变化对高寒山区径流的影响具有重要意义。以新疆北部额尔齐斯河流域库威水文站与富蕴(二)水文站控制区为研究对象,基于1985、1987、2006—2009年及2011年的观测径流数据,构建融雪径流模型,并采用纳什效率系数检验模拟精度。进一步基于CMIP6数据集中的3种(SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5)典型共享社会经济路径情景,利用未来气温和降水数据模拟融雪径流。结果表明:不同情景下的模拟结果存在差异,气候变化未显著改变年均径流量,不同模式在不同时期的最大差值仅为0.04 m^(3)/s;径流的广义极值分布的形状参数差异较大,尤其在高排放情景下,远期形状参数值达到3.683,显著高于其他情景,表明在气候变暖背景下,极端洪水事件发生的可能性显著上升,应加强对未来极端水文风险的关注与管理。 展开更多
关键词 径流模拟 气候变化 融雪径流模型 广义极值分布 第六次国际耦合模式比较计划 高寒山区 未来水文情景 额尔齐斯河流域
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调水工程水源区与受水区径流丰枯遭遇研究
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作者 王晓颖 宋培兵 +3 位作者 徐红霞 张峰 王超 孔令仲 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第2期125-136,共12页
【目的】分析调水工程水源区和受水区的径流丰枯遭遇特性,可为合理制定调水方案、相机实施工程调水提供科学依据。【方法】以引江济淮工程为例,根据大通站和鲁台子站1956—2022年月径流实测资料,采用相关性系数、标准化径流指数,以及构... 【目的】分析调水工程水源区和受水区的径流丰枯遭遇特性,可为合理制定调水方案、相机实施工程调水提供科学依据。【方法】以引江济淮工程为例,根据大通站和鲁台子站1956—2022年月径流实测资料,采用相关性系数、标准化径流指数,以及构建边缘分布函数和二维Copula函数的联合概率分布模型,描述单站径流丰枯变化和揭示二维径流互补规律。【结果】结果显示:大通站径流和鲁台子站径流在年、丰水期和枯水期时间尺度下均表现出较弱的相关性,对应的Kendall相关系数分别为0.216、0.273和0.227。4—6月为大通站径流的丰水月份,对应的丰水概率为0.313、0.328和0.373;6月、8月则为鲁台子站径流的枯水月份,对应的枯水概率为0.209和0.179。年、丰水期和枯水期对应的径流组合丰枯异步的概率分别为54.5%、52.5%和52.2%;此外,这三个时间尺度下有利于从水源区向受水区调水的概率分别为72.7%、73.7%、73.9%。【结论】Gamma分布可以较好地拟合不同时间尺度下径流的分布特性,Frank Copula、Frank Copula和Clayton Copula分别是大通站和鲁台子站年、丰水期和枯水期径流组合的最优Copula函数;不同时间尺度下径流组合丰枯异步的概率均大于丰枯同步的概率。 展开更多
关键词 径流 调水工程 丰枯遭遇 标准化径流指数 边缘分布 COPULA函数 影响因素
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基于ECMWF集合预报的贝叶斯径流概率预报研究
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作者 杨兴豪 程耀飞 +3 位作者 赵兰兰 张小磊 蒋贤亮 徐炜 《水文》 北大核心 2025年第5期59-67,共9页
数值气象预报信息和水文模型存在的固有误差,是流域径流预报不确定性的主要来源,开展基于贝叶斯径流概率预报是径流预报修正和不确定性分析的重要途径。以三峡上游流域为研究对象,利用ECMWF集合降雨预报驱动分布式SWAT水文模型,预报得到... 数值气象预报信息和水文模型存在的固有误差,是流域径流预报不确定性的主要来源,开展基于贝叶斯径流概率预报是径流预报修正和不确定性分析的重要途径。以三峡上游流域为研究对象,利用ECMWF集合降雨预报驱动分布式SWAT水文模型,预报得到1~10 d的径流过程;然后在对径流序列进行Box-Cox正态变换的基础上,构建贝叶斯径流概率预报模型(Bayesian Runoff Probability Forecasting,BRPF);最后,采用间隔转移概率方法和相邻转移概率方法分别开展1~10 d的径流概率预报。结果表明,相邻转移概率在预见期1~10 d预报精度下降较为平缓,干流站点的NSE均超过0.85,支流站点NSE均超过0.45;而间隔转移概率的预报精度波动较大。两种转移概率方法均可提高径流预报精度,但相邻转移概率方法的精度优于间隔转移概率方法。 展开更多
关键词 集合预报 径流预报 贝叶斯径流概率预报 转移概率 Box-Cox变换
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富春江水库流域径流变化及其量化归因分析 被引量:2
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作者 司伟 黄思琦 +2 位作者 王培霞 张永康 张健 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期1-7,共7页
为探明富春江水库流域径流演变的主要驱动因子,基于对富春江水库流域1970—2022年径流深、降水量、潜在蒸散发的趋势性和突变性分析,采用Budyko假设归因法量化降水量、潜在蒸散发、下垫面条件对径流变化的贡献。结果表明:降水量和径流... 为探明富春江水库流域径流演变的主要驱动因子,基于对富春江水库流域1970—2022年径流深、降水量、潜在蒸散发的趋势性和突变性分析,采用Budyko假设归因法量化降水量、潜在蒸散发、下垫面条件对径流变化的贡献。结果表明:降水量和径流深均呈不显著上升趋势,潜在蒸散发呈显著上升趋势;径流深突变年份为2012年;径流深增大的主要原因是降水量的增加、由不透水区域面积增加与森林面积减少导致的下垫面参数改变,其贡献率分别为51.61%和52.55%;径流深减小由潜在蒸散发的增加造成,贡献率为4.16%。 展开更多
关键词 径流变化 Budyko假设归因法 量化归因分析 富春江水库流域
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南水北调东线工程水源区径流丰枯遭遇及转移规律
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作者 叶津辰 陈娟 +4 位作者 付茹萍 郭旭宁 李云玲 邵文伟 钟平安 《南水北调与水利科技(中英文)》 北大核心 2025年第5期1059-1067,共9页
南水北调东线工程涉及长江(大通站)和五大湖(洪泽湖、骆马湖、南四湖下级湖、南四湖上级湖、东平湖)等水源,研究东线工程水源区径流丰枯遭遇对于南水北调东线工程水资源优化调度具有重要意义。基于大通站与五大湖长系列逐月径流资料,采... 南水北调东线工程涉及长江(大通站)和五大湖(洪泽湖、骆马湖、南四湖下级湖、南四湖上级湖、东平湖)等水源,研究东线工程水源区径流丰枯遭遇对于南水北调东线工程水资源优化调度具有重要意义。基于大通站与五大湖长系列逐月径流资料,采用Copula函数和马尔可夫链方法,分析南水北调东线工程主要水源间的径流丰枯遭遇及转移规律。结果表明:大通站与五大湖径流丰枯异步概率大于0.60,利于实现长江向淮河、黄河流域调水;五大湖相邻湖泊间利于调水概率为0.28~0.37,利于实现湖泊间水量的相互补充。基于五大湖径流丰枯自转移和互转移规律成果,五大湖存在相机补水的互调节机制;以洪泽湖与骆马湖为主,两湖之间的水资源互补表现出灵活性,南水北调东线工程调水计划可据此适时调整。研究成果可为南水北调东线工程的调水时机确定提供理论支持。 展开更多
关键词 南水北调东线工程 径流丰枯遭遇 径流转移规律 COPULA函数 马尔可夫链
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基于创新趋势分析方法的珠江流域降水径流变化趋势研究 被引量:3
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作者 王霞雨 贾文豪 +5 位作者 王森 冯仲恺 秦友伟 张康 刘夏 李家誉 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第4期52-69,共18页
【目的】降水和径流是水文循环的关键要素,研究降水、径流趋势变化,特别是进一步挖掘降水与径流间关系的改变,对理解气候变化、水资源管理和生态保护具有重要意义。【方法】基于1956—2019年长系列降水与径流资料,采用创新趋势分析方法... 【目的】降水和径流是水文循环的关键要素,研究降水、径流趋势变化,特别是进一步挖掘降水与径流间关系的改变,对理解气候变化、水资源管理和生态保护具有重要意义。【方法】基于1956—2019年长系列降水与径流资料,采用创新趋势分析方法对珠江流域不同时空尺度的降水、径流以及径流系数的变化趋势进行分析。【结果】结果表明:(1)珠江流域年降水量整体呈下降趋势,低值类的变化呈现超过5%的下降趋势,说明珠江流域干旱发生的可能性增加,年径流量的变化趋势同降水一致;从不同子流域来看,西江、东江呈显著下降趋势,而北江则呈上升趋势。(2)从不同季节来看,珠江流域春、秋季降水呈显著下降趋势,而夏、冬季降水呈上升趋势,春季高值类及秋季所有类型降水呈现超过5%的下降趋势,夏季高值类及冬季低中值类降水呈现超过5%的上升趋势;春、秋、冬三季年径流量变化趋势同降水一致,而夏季则相反。(3)径流系数呈显著下降趋势,高值类下降最为明显,经初步分析径流系数的降低与流域蒸散发增加、植被覆盖率变化以及水工程调蓄有关。(4)创新趋势分析法和传统Mann-Kendall方法在趋势类型上的一致率为70%,显著性的一致率为22%。【结论】珠江流域降水、径流以及径流系数时空变化特征:从时间上看,珠江流域年降水量和年径流量整体呈下降趋势,径流系数显著下降;从空间上看,西江、东江降水径流呈显著下降趋势,而北江则呈上升趋势;创新趋势分析法相较于Mann-Kendall法在趋势显著性检验方面差异明显。 展开更多
关键词 创新趋势分析 气候变化 降水径流 径流系数 时空变化特征 珠江流域
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