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公路服务区LID改造对雨水径流的影响研究——基于InfoWorks ICM模型
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作者 顾育铭 李肇隆 王鹏 《绿色科技》 2025年第8期248-253,共6页
为了提升公路服务区雨水收纳能力,减小雨水径流对公路服务区功能的影响,以甘肃省卓尼县完冒服务区为研究对象,利用InfoWorks ICM模型,根据当地暴雨强度公式,通过设置1、5、10、30、50 a 5种不同的暴雨重现期,构建了不同情景下的公路服... 为了提升公路服务区雨水收纳能力,减小雨水径流对公路服务区功能的影响,以甘肃省卓尼县完冒服务区为研究对象,利用InfoWorks ICM模型,根据当地暴雨强度公式,通过设置1、5、10、30、50 a 5种不同的暴雨重现期,构建了不同情景下的公路服务区雨水径流模型;对比低影响开发(low impact development,LID)设施改造前后雨水管网超载情况,分析了公路服务区在低影响开发(LID)设施改造前后的径流控制和峰值削减的效果以及雨水管网应对雨洪的能力。结果表明:低影响开发(LID)设施对公路服务区雨水管网峰值流量的削减以及径流控制有良好效果,缓解了雨水管网的负荷,减少了管网超载的管段个数,有效提高了雨水管网集水排水能力。研究结果可为公路服务区雨水高效利用技术建设以及低影响开发(LID)设施改造提供意见建议。 展开更多
关键词 infoworks ICM模型 LID设施 雨水管网 运营管理
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基于透明水文地质模型的工作面顶板水害预警研究 被引量:2
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作者 连会青 晏涛 +4 位作者 尹尚先 徐斌 康佳 周旺 闫国成 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第1期259-271,共13页
我国西部矿区因地质条件复杂,煤层顶板水害问题日渐突出,传统水害预警手段难以有效应对这一挑战。为解决水害预警中指标选取、预警方法及标准构建等核心问题,系统开展了顶板水害预警的基础理论研究、关键技术分析及智能化平台建设工作... 我国西部矿区因地质条件复杂,煤层顶板水害问题日渐突出,传统水害预警手段难以有效应对这一挑战。为解决水害预警中指标选取、预警方法及标准构建等核心问题,系统开展了顶板水害预警的基础理论研究、关键技术分析及智能化平台建设工作。首先,在传统透明地质模型基础上提出了透明水文地质模型的概念,引入动态更新功能并明确其设计实现思路;其次,基于顶板水害发育“3阶段”机理分析,提出指标选择应遵循约束性、独立性和持续性“3原则”,确定了地表水特征、含水层结构及性质、隔水层结构及性质、采动影响围岩运移特征及水文要素动态变化特性5大类主要影响因素,共从中提取出14项可量化指标构成顶板水害预警指标体系;根据已有事故案例、现场水文观测数据变化规律和相关标准规范,提出由4个预警指标参与的智能水害预警方法,划分出4个等级的预警级别、标准和应对措施;以透明水文地质模型为逻辑底层,内嵌预警指标、方法、标准和多态接口,集成开发了具备3个层级、6个核心功能的顶板水害智能化预警平台,该平台通过触发器和轮询的混合预警机制,实现了多指标综合评价与预警;最后,平台在西部某煤矿进行了为期1 a的示范应用,期间成功发出15次预警信息,其中10次为监测设备异常预警,5次为水害信息预警,所有预警均提前采取了有效应对措施。结果表明:该平台的应用验证了预警指标、方法、标准和平台的有效性与适用性。未来的研究可进一步优化预警模型和数据分析方法,以提升平台的预警精度和响应速度。 展开更多
关键词 透明水文地质模型 顶板水害 预警指标体系 预警方法 智能化预警平台
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CASC2D水文模型参数全局敏感性分析
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作者 李晓英 张金辉 赵洪杰 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第6期111-117,共7页
目前CASC2D水文模型的调整参数工作主要为人工试错法,缺乏模型参数的全局敏感性分析。为解决此问题,研究采用Sobol指数法,以贺兰山东麓流域苏峪口水文站以上区域为研究区,基于洪峰峰现时间、洪峰流量以及确定性系数3个指标,对CASC2D水... 目前CASC2D水文模型的调整参数工作主要为人工试错法,缺乏模型参数的全局敏感性分析。为解决此问题,研究采用Sobol指数法,以贺兰山东麓流域苏峪口水文站以上区域为研究区,基于洪峰峰现时间、洪峰流量以及确定性系数3个指标,对CASC2D水文模型的8个主要参数进行全局敏感性分析。结果表明:对峰现时间指标全局影响最大的3个参数分别为饱和水力传导度K_(s)、河道糙率系数n_(c)以及土壤缺水量M_(d),且3个参数与峰现时间指标呈正相关关系;对洪峰流量指标和确定性系数指标全局影响最大的3个参数为饱和水力传导度K_(s)、毛细管压力水头H_(c)以及河道糙率系数n_(c),且参数与洪峰流量指标呈正相关关系;而饱和水力传导度K_(s)与确定性系数呈负相关关系,毛细管压力水头H_(c)以及河道糙率系数n_(c)与确定性系数呈正相关关系。由于存在参数间的互相影响,在参数率定过程中需要根据一阶影响指数、总效应指数结果得到的各参数独立敏感度和互相影响程度,对参数变化方向和变化范围进行合理选择。研究成果可为模型参数率定工作提供参考。 展开更多
关键词 Sobol指数法 全局敏感性分析 CASC2D水文模型 参数率定
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水文多模型拆分组配与协同优化研究进展 被引量:1
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作者 申笑萱 张珂 +2 位作者 张兆安 刘杰 李致家 《水资源保护》 北大核心 2025年第4期189-196,共8页
水文模型拆分组配与协同优化是水文建模有效的技术手段。基于文献聚类分析,结合文献计量数据与聚类结果,对水文模型的模块拆分、组合及优化方法进行了评述,总结了水文模型模块化设计、框架模型构建及多模型间误差传递等方面的关键研究进... 水文模型拆分组配与协同优化是水文建模有效的技术手段。基于文献聚类分析,结合文献计量数据与聚类结果,对水文模型的模块拆分、组合及优化方法进行了评述,总结了水文模型模块化设计、框架模型构建及多模型间误差传递等方面的关键研究进展,展望了水文多模型灵活组配与协同优化的研究方向。指出传统水文模型的构建方法通常缺乏必要的灵活性和可移植性,模块化设计的理念和机器学习等前沿技术的融合为水文模型的未来发展开辟了广阔的视野,这将为应对现代水文学面临的复杂挑战提供有力工具。 展开更多
关键词 水文模型 模块化 灵活架构 机器学习 模型优化
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基于分布式水文水动力耦合模型的秦淮河流域洪水模拟 被引量:3
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作者 王雨洁 李致家 +1 位作者 姚成 牛颢然 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期11-18,114,共9页
为更准确地模拟秦淮河流域洪水演进情况,采用松散耦合方法,结合水文、水动力过程,构建了分布式水文模型与一维、二维水动力耦合模型,该模型在上游采用网格新安江模型,下游则结合一维与二维水动力模型模拟复杂水流动态,在河道采用一维模... 为更准确地模拟秦淮河流域洪水演进情况,采用松散耦合方法,结合水文、水动力过程,构建了分布式水文模型与一维、二维水动力耦合模型,该模型在上游采用网格新安江模型,下游则结合一维与二维水动力模型模拟复杂水流动态,在河道采用一维模型,在主要城区采用二维模型进行模拟,形成全流域的分布式水文水动力耦合模型。验证结果表明:该模型能够有效模拟2015-2020年间的5场洪水,模拟结果的平均纳什效率系数达0.932,验证了模型的高精度与可靠性。以20200713号洪水为例模拟了下游南京市城区的淹没情况,发现秦淮河下游城区多处区域(如郑淮路、凤凰东街、武定门闸区域等)存在显著淹没风险,最大淹没水深均超过0.5m。 展开更多
关键词 水文水动力耦合模型 洪水淹没模拟 网格新安江模型 秦淮河流域
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InfoWorks ICM-Delft 3D耦合模型在排水体系中点源污染溯源研究
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作者 孙连鹏 储峰 +3 位作者 林健新 朱津君 李险峰 祝新哲 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期75-82,共8页
城市排水的点源污染是引起黑臭水体的重要原因之一,该研究借助多元监测体系获得的水质数据,结合InfoWorks ICM-Delft 3D耦合模型及差分进化算法(DE)构建了污染溯源模型。以中山市某区域为研究对象,验证了耦合模型与DE算法对污染溯源的... 城市排水的点源污染是引起黑臭水体的重要原因之一,该研究借助多元监测体系获得的水质数据,结合InfoWorks ICM-Delft 3D耦合模型及差分进化算法(DE)构建了污染溯源模型。以中山市某区域为研究对象,验证了耦合模型与DE算法对污染溯源的有效性。研究表明,连续排放污染源的位置、流量、污染物浓度的溯源精度较高,相对误差均在±0.12的范围内,并且污染溯源精度随着污染源流量增大而下降;随着污染流量增大,瞬时排放污染流量与浓度溯源的相对误差逐渐减小,模型对高流量污染事件的溯源精度较高。该模型体系的构建和应用为城市排水点源污染的溯源提供了科学指导。 展开更多
关键词 城市点源污染溯源 infoworks ICM Delft 3D 耦合模型 差分进化算法
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水文模型在生态系统水文服务评估中的应用综述 被引量:1
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作者 徐子萱 郑华 马金锋 《水生态学杂志》 北大核心 2025年第1期166-176,共11页
阐述了生态系统水文服务的内涵和表征要求,并通过分析水文模型的输出指标,梳理其与生态系统水文服务之间的映射关系,明确水文模型可以支撑的生态系统服务类型;系统总结多种水文模型在评估生态系统水文服务(供给服务、调节服务、文化服... 阐述了生态系统水文服务的内涵和表征要求,并通过分析水文模型的输出指标,梳理其与生态系统水文服务之间的映射关系,明确水文模型可以支撑的生态系统服务类型;系统总结多种水文模型在评估生态系统水文服务(供给服务、调节服务、文化服务和支持服务)中的应用进展,指出不同水文模型在原理、输出指标、时空尺度及可评估的生态系统服务类型上的差异;强调了水文模型在预测生态系统水文服务变化、探究服务形成机理及流域管理服务等方面的应用;最后从变革模型的计算模式、变革参数率定模式、整合受益者模块以及加强模型间耦合4个角度指出了从生态系统服务视角促进水文模型深入应用的发展方向。 展开更多
关键词 水文模型 水文服务 生态系统 评估指标
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基于水文水动力模型的平原河网地区排涝模拟应用研究 被引量:1
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作者 梁昌梅 王敬 +2 位作者 张翔 刘路广 吴凤燕 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第5期17-23,共7页
平原地区河道纵横交错,水流速度慢且流向不定;闸站众多,导致水情、工情极为复杂,一旦发生洪水,将形成大面积的洪涝灾害,对人民群众生命和财产安全造成了较大的威胁。为了准确模拟平原地区洪涝水的产汇流过程,结合SCS模型和MIKEFLOOD模... 平原地区河道纵横交错,水流速度慢且流向不定;闸站众多,导致水情、工情极为复杂,一旦发生洪水,将形成大面积的洪涝灾害,对人民群众生命和财产安全造成了较大的威胁。为了准确模拟平原地区洪涝水的产汇流过程,结合SCS模型和MIKEFLOOD模型的优势,充分考虑了各类下垫面产流特征和闸站调度规程,构建了水文水动力模型,选取了位于湖北省江汉平原腹地的通顺河流域作为研究区,利用实测数据对模型进行了率定、验证,分析不同降雨条件下对该区域的排涝影响。结果表明①利用2003年、2010年、2016年的实测水位对模型进行率定与验证,模拟的相关系数均在0.8以上,误差低于2%;表明该模型的模拟效果较好,可以用于通顺河流域的产汇流模拟。②将通顺河流域分为11个子排区,各个排区产流量最大为排湖排区;幸福、通北等7个排区的现状排涝能力均不足10年一遇3日暴雨3日排出。③当发生5~20年一遇的洪水时,流域的排涝时间达到10~12 d时,河道水位逐渐下降。当发生30年一遇的洪水时,流域内的水位先增长后趋于稳定,表明流域内的外排泵站排涝能力不足以应对30年一遇洪水。该项研究可为复杂平原河网地区的排涝措施制定提供参考。 展开更多
关键词 平原河网 水文水动力模型 SCS模型 MIKEFLOOD模型 排涝模拟
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基于智能网格降水和水文滑坡耦合模型的全国洪水和滑坡灾害滚动预报 被引量:1
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作者 张春堂 张珂 +2 位作者 陈国鼎 王晟 包红军 《水资源保护》 北大核心 2025年第3期83-92,共10页
为解决洪水和滑坡灾害在大尺度下实时预报中面临驱动数据、土水参数难以获取以及计算负荷的问题,以水文-滑坡耦合模型(CRESLIDE)为基础,引入无缝隙精细化智能网格降水数据作为驱动因子,利用土壤厚度模型及土壤类型数据获取分布式土水参... 为解决洪水和滑坡灾害在大尺度下实时预报中面临驱动数据、土水参数难以获取以及计算负荷的问题,以水文-滑坡耦合模型(CRESLIDE)为基础,引入无缝隙精细化智能网格降水数据作为驱动因子,利用土壤厚度模型及土壤类型数据获取分布式土水参数,结合地表覆盖信息及累积降水量动态识别滑坡敏感区域,采用并行技术加速计算过程,构建了全国尺度的CRESLIDE模型,对2022—2023年降雨诱发洪水和滑坡灾害进行实时预报,并基于汛期6—8月的长序列和个例灾害对模型进行检验。结果表明:CRESLIDE模型在并行计算时的加速比最高可达5.53;洪水灾害整体上集中于华北和西南一带,滑坡灾害多发生在我国南方地区,7—8月北方滑坡开始增加;在长序列检验中,模型预报精度评价指标ROC曲线下面积均超过或接近0.7,其中洪水灾害预报效果优于滑坡灾害;在个例检验中,模型预测的灾害发生位置和时间与实测结果较为一致。 展开更多
关键词 智能网格降水 水文-滑坡耦合模型 洪水与滑坡灾害 大尺度滚动预报 中国
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基于InfoWorks ICM的旧城区内涝避难场所可达性评估与选址研究
10
作者 肖曼 焦胜 +2 位作者 范世玉 牛彦合 卢洁 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第2期13-22,共10页
极端降雨引发的内涝灾害对旧城区造成了巨大损失,考虑旧城区人口密度大、建设密集的特点,合理规划应急避难场所能够安全转移受灾群众,提升旧城区应急管理能力。以长沙市旧城区典型区域为研究区,采用InfoWorks ICM雨洪模型,评估了内涝风... 极端降雨引发的内涝灾害对旧城区造成了巨大损失,考虑旧城区人口密度大、建设密集的特点,合理规划应急避难场所能够安全转移受灾群众,提升旧城区应急管理能力。以长沙市旧城区典型区域为研究区,采用InfoWorks ICM雨洪模型,评估了内涝风险等级;在此基础上确定受灾小区位置和转移人数,根据不同避难场所类型计算其容纳能力,考虑道路积水对通行性的影响,将高风险道路设置为禁止通行并重构道路拓扑结构;其次,采用高斯两步移动搜索法评估现状避难场所可达性,结合内涝风险筛选一批候选避难场所,建立以避难场所数量最少和避难距离最短为目标的P中值选址模型;最后根据可达性分析比较验证研究的有效性。结果表明:百年一遇极端降雨下,研究区内涝淹没风险整体较高;现状内涝避难场所数量少、空间均衡不足,其可达性呈现从中部向外逐渐降低的空间特征;研究确立了10处避难场所的位置,优化后的布局方案可达性达标的小区提升了17.83%,减少了24.03%的显性盲点小区。研究结果可为旧城区洪涝灾害应急管理提供科学依据。 展开更多
关键词 避难场所可达性 内涝风险 infoworks ICM模型 高斯两步移动搜索法 P中值模型
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再论新安江模型蓄水容量的物理意义——从土壤物理水文到生态系统水文
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作者 高红凯 刘金涛 +2 位作者 张珂 邵伟 夏军 《水科学进展》 北大核心 2025年第2期177-189,共13页
新安江模型广泛应用于流域降雨径流模拟和水文预报,蓄水容量的概念是该模型产流计算的核心,定义为流域蓄水容量或土壤张力水蓄水容量,往往由降雨-径流数据率定得到,但在缺资料区和变化环境下的应用严重受限。随着全球海量水文数据集的... 新安江模型广泛应用于流域降雨径流模拟和水文预报,蓄水容量的概念是该模型产流计算的核心,定义为流域蓄水容量或土壤张力水蓄水容量,往往由降雨-径流数据率定得到,但在缺资料区和变化环境下的应用严重受限。随着全球海量水文数据集的公开获取以及多尺度水文机理的深入认识,尤其是生态水文的最新进展,本文通过理论分析和多源独立数据验证,再论新安江模型蓄水容量的物理意义。研究认为:在新安江模型适用的有植被覆盖的湿润流域,蓄水容量应定义为陆地生态系统的根区蓄水容量;在应用中,可根据生态系统通量观测、遥感反演的蒸发、大气陆面再分析资料等精确推求;采用新方法得到的根区蓄水容量,显著提升了缺资料区的径流模拟效果,且根区蓄水容量随着气候变化和人类活动而动态响应。从土壤物理水文到生态系统水文研究视角的转变,有助于从机理上厘清流域基本的产流过程,推动流域水文模拟理论的发展,提高缺资料区和变化环境下的水文模拟能力。 展开更多
关键词 新安江模型 流域水文模拟 生态水文 土壤物理水文 张力水蓄水容量 根区蓄水容量
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基于神经常微分方程的水文模型参数优化方法研究
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作者 覃相钊 梁忠民 +4 位作者 赵建飞 李彬权 段雅楠 胡义明 王军 《湖泊科学》 北大核心 2025年第3期1000-1010,共11页
流域水文模型参数对水文模拟预报的精度具有重要影响。在水文模型的数学表达由差分形式向微分形式发展的背景下,如何利用微分形式水文模型过程连续、时间尺度灵活的特点进行模型参数优化是值得研究的问题。本文提出一种基于神经常微分方... 流域水文模型参数对水文模拟预报的精度具有重要影响。在水文模型的数学表达由差分形式向微分形式发展的背景下,如何利用微分形式水文模型过程连续、时间尺度灵活的特点进行模型参数优化是值得研究的问题。本文提出一种基于神经常微分方程(NODE)的水文模型参数优化方法,将神经网络嵌入水文模型的微分动力系统,使用常微分方程数值求解器正向模拟连续水文过程,计算损失函数并反向传播梯度信息以更新神经网络参数,从而实现水文模型参数优化。以新安江模型为例,设计了理想数值实验和典型流域应用两种验证方案,并与SCE-UA优化方法进行了对比。结果显示,基于NODE优化方法确定的新安江模型参数,与理想参数“真值”的误差平均不超过9.8%;相较于SCE-UA方法,NODE得到的优化参数对流量过程具有更高的模拟精度。研究表明,基于NODE的参数优化方法通过微分方程正向求解和梯度信息反向传播,可有效搜索参数空间,适用于微分形式水文模型的参数优化问题。 展开更多
关键词 神经常微分方程 参数优化 水文模型 深度学习 新安江模型
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基于VIC水文模型的黄河典型支流径流模拟及演变归因
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作者 邱宇昊 段利民 +6 位作者 陈思易 王东华 张文瑞 杨璐 高瑞忠 王国强 刘廷玺 《北京师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期506-515,共10页
气候变化和人类活动是导致径流变化的主因,近几十年,大黑河流域径流呈显著的下降趋势,已严重威胁区域水资源可持续开发利用和生态系统健康维持.本研究基于大黑河流域4个典型水文站的实测径流资料,开展了径流演变及归因研究.首先,采用Man... 气候变化和人类活动是导致径流变化的主因,近几十年,大黑河流域径流呈显著的下降趋势,已严重威胁区域水资源可持续开发利用和生态系统健康维持.本研究基于大黑河流域4个典型水文站的实测径流资料,开展了径流演变及归因研究.首先,采用Mann-Kendall和Pettitt突变检验方法确定出大黑河流域实测径流序列的突变年份,店上村、旗下营和美岱3个水文站径流突变年为1999年,三两水文站径流突变年为1995年;其次,构建了大黑河流域VIC水文模型,在率定期和验证期模型的NSE和R2均在0.6以上,对径流的模拟效果较好;最后,基于VIC模型建立了径流变化归因分析的水文模拟法,结果表明:大黑河流域径流变化的主导因素为人类活动,贡献率占77.1%~90.1%,气候变化占9.9%~22.9%.本研究可为黄河流域典型气候区径流演变及环境变化应对等提供科学依据. 展开更多
关键词 气候变化 突变诊断 水文模型 径流模拟 归因分析
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基于InfoWorks ICM模型的城市小区LID组合方案成本效益研究 被引量:3
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作者 李军 刘学峰 +5 位作者 王德淇 李欢 祁军业 刘建林 张婷婷 未碧贵 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期66-75,共10页
针对低影响开发(LID)雨水系统建设中存在成本与效益难以平衡的问题,选取甘肃省天水市某居住小区为研究对象,构建InfoWorks ICM一、二维耦合模型,以不同LID组合方案在不同降雨重现期下的径流总量控制率、径流峰值削减率、积水面积削减率... 针对低影响开发(LID)雨水系统建设中存在成本与效益难以平衡的问题,选取甘肃省天水市某居住小区为研究对象,构建InfoWorks ICM一、二维耦合模型,以不同LID组合方案在不同降雨重现期下的径流总量控制率、径流峰值削减率、积水面积削减率、积水量削减率、固体悬浮物(SS)削减率、化学需氧量(COD)削减率为效益表征量,结合LID设施的生命周期成本定量分析成本效益。结果表明:包含绿色屋顶的LID组合方案成本效益偏低,但对于高重现期降雨具有较强的适应能力,更适用于暴雨频发地区;LID组合方案对于积水面积削减率与积水量削减率的成本效益较高,能有效缓解内涝积水,对于COD削减率的成本效益较低,需进一步优化;雨水桶+生物滞留设施+透水铺装作为总成本效益最高的方案,更适用于研究区域LID雨水系统的建设。研究成果对LID雨水系统的优化设计具有重要参考意义。 展开更多
关键词 低影响开发 成本效益 infoworks ICM模型 生命周期成本
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基于水文过程的震后泥石流降雨阈值模型研究
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作者 杨杰 范宣梅 +1 位作者 魏振磊 张宗硕 《人民长江》 北大核心 2025年第7期123-131,共9页
强震易诱发同震堆积体,在后续强降雨条件下极易转换为泥石流,危及生命财产安全。降雨是震后泥石流的主要诱因,构建准确有效的降雨阈值模型意义重大。目前震后泥石流降雨阈值多采用降雨强度-降雨历时(I-D)经验模型,误判率较高。为克服这... 强震易诱发同震堆积体,在后续强降雨条件下极易转换为泥石流,危及生命财产安全。降雨是震后泥石流的主要诱因,构建准确有效的降雨阈值模型意义重大。目前震后泥石流降雨阈值多采用降雨强度-降雨历时(I-D)经验模型,误判率较高。为克服这一问题,以泸定震区泥石流易发小流域——磨岗岭流域为研究对象,基于气象水文原位监测建立震后泥石流数据库,引入绝对能量(Absolute Energy,AE)的概念,对传统的I-D模型进行了改进。针对超强水动力条件在震后泥石流诱发中的关键作用,利用HEC-HMS水文模型,模拟不同降雨条件下磨岗岭流域的水文过程,构建了基于水文过程的震后泥石流降雨阈值模型。计算结果表明:对比传统的I-D模型,新构建的降雨阈值模型准确率显著提高,误判率均低于I-D模型。同时,分析发现改进的降雨阈值模型(CR-AE)在短时强降雨和低强度长时降雨情况下存在漏判。为降低漏判率,在保持误判率不变的前提下,增加了AE和D作为补充判断条件,以提升对这类降雨事件的识别能力。研究成果可为震后泥石流风险评价提供参考。 展开更多
关键词 泥石流 HEC-HMS水文模型 绝对能量 降雨阈值模型 泸定地震 磨岗岭流域
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基于BO-LSTM的排露沟流域气象水文演变分析及径流预测模型建立 被引量:1
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作者 康永德 陈佩 +3 位作者 许尔文 任小凤 敬文茂 张娟 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第4期1-11,共11页
【目的】为揭示祁连山排露沟流域水文情势演变特征,并且为流域未来的水资源管理和优化配置提供依据和参考【方法】根据祁连山野外观测站2000—2019年实测径流和水文资料,采用线性趋势法、Pettitt检验、小波分析等方法,开展了降水与气温... 【目的】为揭示祁连山排露沟流域水文情势演变特征,并且为流域未来的水资源管理和优化配置提供依据和参考【方法】根据祁连山野外观测站2000—2019年实测径流和水文资料,采用线性趋势法、Pettitt检验、小波分析等方法,开展了降水与气温对径流量变化的影响,并建立了BO-LSTM排露沟流域径流预测模型。【结果】结果显示:(1)2000—2019年排露沟流域降水、气温和径流呈现两段式的上升趋势,分界点在2010年,降水和径流,第一阶段上升趋势均高于第二阶段,斜率依次为10.74、3.16;气温则相反,第二阶段高于第一阶段,斜率为0.11。并且降水、气温和径流的MK突变检验z值均大于0。(2)降水量在5—10月对径流量变化的贡献率较大;而气温在12月—次年4月对径流变化的贡献率大。(3)排露沟流域气温主要有3 a、14 a两个主周期,其中第一主周期为14 a;径流存在19 a、9 a和3 a三个主周期,其中第一主周期为19 a;降水主要存在4 a、11 a两个主周期,第一主周期为11 a。(4)BO-LSTM排露沟径流预测模型,精度R 2为0.63,均方根误差为14047 m 3,模型在径流量较小月份的预测精度大于径流量较大的月份。【结论】近20年来排露沟流域的降水、气温及径流均呈上升趋势;排露沟流域径流、降水及气温均存在明显的周期性;气温和降水是影响排露沟流域径流的重要因素;径流预测模型可以适用于排露沟流域。上述研究结果为祁连山水资源效应研究和内陆河流域水资源预测提供科学支撑。 展开更多
关键词 水文 水资源 径流演变 排露沟流域 径流预测 神经网络 LSTM(Long Short-Term Memory)模型 贝叶斯优化算法
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HSPF模型在呼兰河流域水文模拟中的应用
17
作者 杨桐 李治军 《农业与技术》 2025年第6期110-113,共4页
本文采用HSPF模型结合纳什效率系数(NSE)、相对误差(Er)与决定系数(R^(2))定量指标,系统评估了HSPF模型在呼兰河流域水文模拟的准确度与适用性。研究期间,对模型进行了全面的参数校正,并通过严格的验证程序检验了模型预测能力。结果显示... 本文采用HSPF模型结合纳什效率系数(NSE)、相对误差(Er)与决定系数(R^(2))定量指标,系统评估了HSPF模型在呼兰河流域水文模拟的准确度与适用性。研究期间,对模型进行了全面的参数校正,并通过严格的验证程序检验了模型预测能力。结果显示,优化后的HSPF模型在模拟水文过程方面表现出色,各项验证指标均接近理想阈值,证明了模型的有效性和稳定性,为呼兰河流域水资源管理与规划提供了坚实的科学基础。 展开更多
关键词 HSPF 流域水文模型 呼兰河流域
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多元校准策略对水文模型性能的影响研究综述
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作者 柏建雯 《人民长江》 北大核心 2025年第2期99-105,共7页
水文模型校准过程对模型模拟效果有重要影响。对学者们应用水文模型SWAT(Soil and Water Assessment Tool)开展的多站点、多变量和多目标的校准策略研究进行了归纳总结分析。研究结果显示:①多站点、多变量和多目标的应用都会对水文模... 水文模型校准过程对模型模拟效果有重要影响。对学者们应用水文模型SWAT(Soil and Water Assessment Tool)开展的多站点、多变量和多目标的校准策略研究进行了归纳总结分析。研究结果显示:①多站点、多变量和多目标的应用都会对水文模型的校准结果产生影响。②不是所有的多站点校准都能提高模拟效果,流域尺度、内部情况、站点设置和校准顺序等都会对多站点校准效果产生影响。通常情况下,在大尺度、地形条件复杂、支流众多、非均质的复杂流域进行多站点校准时可有效提高模型的模拟效果,降低模拟的不确定性。③在校准过程中将多站点与多变量校准联合使用,可以更好地模拟流域水文过程,获得更真实合理的水文参数。④不同的目标函数因计算方式的差异也会对校准结果产生影响,使用多个目标函数,可充分利用实测数据所涵盖的信息,更好地进行校准。水文模型校准优化算法与多目标相结合,可缩短校准时间,改善模拟效果。在水文模拟研究中,应充分考虑流域实际情况,进行站点数量与位置、校准变量、目标函数及校准优化算法的选择,以获得更精准的模拟结果。 展开更多
关键词 水文模型 SWAT模型 校准方法 多站点 多变量 多目标
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基于测雨雷达与分布式水文模型的小流域汛期短期洪水预报
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作者 李占华 程元庚 +1 位作者 赵红兵 张庆竹 《水电能源科学》 北大核心 2025年第6期19-23,52,共6页
小流域汛期详细降雨数据及历史洪水数据缺乏,导致短期洪水预报精度受限。因此,提出基于测雨雷达与分布式水文模型的小流域汛期短期洪水预报方法。该方法利用测雨雷达监测降雨数据,作为模型输入,该模型能够模拟降雨在小流域内的山坡产流... 小流域汛期详细降雨数据及历史洪水数据缺乏,导致短期洪水预报精度受限。因此,提出基于测雨雷达与分布式水文模型的小流域汛期短期洪水预报方法。该方法利用测雨雷达监测降雨数据,作为模型输入,该模型能够模拟降雨在小流域内的山坡产流单元、坡面汇流及河道汇流过程中的产流和汇流情况,进而算出小流域汛期短期洪水流量的洪峰及峰现时间,从而完成小流域汛期短期洪水预报。试验结果表明,采用所提方法得到的小流域汛期短期洪水预报结果中,洪峰流量的相对误差分别为10.6%、7.8%,峰现时差依次为-2.8、-2h,确定性系数分别为0.91、0.94。这些指标均处于理想的预报效果范围内,表现出较高的预报精度。 展开更多
关键词 测雨雷达 分布式水文模型 小流域 汛期短期 洪水预报 GBHM模型
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基于平原河网水文水动力模型的兴化市退圩还湖方案研究
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作者 姜海 石一凡 蒋志昊 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第5期155-160,170,共7页
退圩还湖作为重要的生态修复手段,通过清除湖泊湖荡内的圈圩围网、重塑湖底地形,恢复湖泊生态系统、提高防洪排涝能力、改善水质条件。基于平原河网产流模型,与河网水动力模型耦合,经过模型概化、边界条件、下垫面产流分配和模型率定验... 退圩还湖作为重要的生态修复手段,通过清除湖泊湖荡内的圈圩围网、重塑湖底地形,恢复湖泊生态系统、提高防洪排涝能力、改善水质条件。基于平原河网产流模型,与河网水动力模型耦合,经过模型概化、边界条件、下垫面产流分配和模型率定验证后,嵌套里下河地区水文资料,模拟2006年里下河洪水过程中兴化市里下河湖泊湖荡4种不同退圩还湖方案下的滞洪效果。4种清退方案分别为湖区全部清退,恢复湖泊自由水面153.32 km2;清退湖区面积10 km2以上的湖泊湖荡,恢复湖泊自由水面95.96 km2;清退所有湖区面积的50%,恢复湖泊自由水面76.66 km2;清退湖区面积10km2以上的湖泊湖荡面积的50%,恢复湖泊自由水面47.98 km2。对比模型4种不同的退圩还湖方案模拟结果得出,兴化市里下河湖区湖泊湖荡清退滞涝时,将有效降低里下河地区洪水期河网水位,并对兴化里下河湖泊湖荡水位、水深及蓄水量显著影响。结果表明,不同清退湖泊方案滞洪效果存在一定差异,清退的湖泊湖荡面积越大,对河网洪水期水位影响越明显,20个湖泊湖荡全部清退时,兴化整体水位可降低约0.19 m,盐城、阜宁、溱潼等典型站水位也有一定程度降低。由于洪水过程中参与外河网调蓄,兴化里下河湖泊湖荡最高水位、水深对比清退前普遍增加1.0 m以上,蓄水量也有一致性变化并且最大蓄量接近原始蓄量的1倍。因此开展退圩还湖能有效降低滞洪风险,有必要对兴化市整个里下河湖区开展退圩还湖。 展开更多
关键词 退圩还湖 平原水网 水文水动力模型 兴化市 滞洪能力
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