中小流域时空变源混合产流模型及参数区域化方法研究 被引量：30

1

作者 刘昌军 周剑 +4 位作者 文磊 马强 郭良 丁留谦 孙东亚 《中国水利水电科学研究院学报》 北大核心 2021年第1期99-114,共16页

针对山丘区中小流域洪水预报面临的产流机制混合多变和模型参数难以获取的问题,提出了适用于缺资料地区的中小流域时空变源混合产流模型和基于机器学习CART的参数区域化方法。在小流域地貌水文响应单元划分基础上,利用GARTO非饱和下渗... 针对山丘区中小流域洪水预报面临的产流机制混合多变和模型参数难以获取的问题,提出了适用于缺资料地区的中小流域时空变源混合产流模型和基于机器学习CART的参数区域化方法。在小流域地貌水文响应单元划分基础上,利用GARTO非饱和下渗计算模型,从超渗/蓄满机制的平面混合、垂向混合和时段混合三个方面构建时空变源混合产流模型,并采用机器学习CART方法进行模型参数区域化研究。选取不同地貌类型区的15个流域和河南省19个小流域实测降雨径流资料分别对模型适用性和参数区域化方法进行了验证。结果表明,通过与国内外8个水文模型的对比验证,时空变源混合产流模型模拟平均纳什系数为0.78,比其他模型提高约20%;利用本模型和CART参数区域化方法在河南省19个流域计算的平均纳什系数为0.70,比参数随机移植结果提高了35%,本模型和参数区域化方法在山丘区中小流域洪水模拟中应用效果较好。 展开更多

关键词 缺资料小流域 时空变源混合产流模型 参数区域化 机器学习方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于参数最优地理探测器的江西省山洪灾害时空格局与驱动力研究 被引量：57

2

作者 张若婧 陈跃红 +3 位作者 张晓祥 方秀琴 马强 任立良 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2021年第4期72-80,共9页

江西省是我国山洪灾害严重的省份之一,但目前缺乏对该省山洪灾害时空格局和驱动因子全面系统的研究。该文根据全国山洪灾害调查项目江西省1950-2015年山洪灾害数据集,对江西省山洪灾害时间分布特征、空间分布规律、主要影响因子分布趋... 江西省是我国山洪灾害严重的省份之一,但目前缺乏对该省山洪灾害时空格局和驱动因子全面系统的研究。该文根据全国山洪灾害调查项目江西省1950-2015年山洪灾害数据集,对江西省山洪灾害时间分布特征、空间分布规律、主要影响因子分布趋势与灾害重心迁移格局进行挖掘;在此基础上,运用参数最优地理探测器对降雨和地形两种连续型因子生成最优离散化因子,分别探测江西省全域范围和流域范围山洪灾害的主要驱动因子及作用机制。结果表明:全域范围江西省降雨因子解释力明显强于地形因子,其中历时短、重现期长的10 min强降雨对山洪灾害的解释力最强,且在特定地形条件与降雨交互作用后呈非线性增强;流域范围降雨多为山洪灾害的主导因子,但各流域的降雨主导因子差异明显,地形因子解释力更强,多数流域最大交互作用的双因子为降雨与地形因子,表明流域内因降雨和地形产生明显的山洪灾害空间分异特征。研究结果可为山洪灾害区划、防治等研究提供科学依据。 展开更多

关键词 山洪灾害 时空格局 驱动因子 参数最优地理探测器 江西省

在线阅读 下载PDF 职称材料

城市洪涝试验研究进展 被引量：18

3

作者 郝晓丽 穆杰 +2 位作者 喻海军 黄绵松 吴滨滨 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2021年第1期80-86,94,共8页

城市洪涝物理试验与原型试验是开展数值模型验证及提高预报预警精度的重要手段。从城市产流过程、地表洪水演进以及地表径流与管网水流交互三方面,综述了近年来国内外城市洪涝试验的研究进展。针对目前城市洪涝试验研究中存在的不足,指... 城市洪涝物理试验与原型试验是开展数值模型验证及提高预报预警精度的重要手段。从城市产流过程、地表洪水演进以及地表径流与管网水流交互三方面,综述了近年来国内外城市洪涝试验的研究进展。针对目前城市洪涝试验研究中存在的不足,指出今后应完善现有城市产汇流过程相关机理方面的试验研究,深入研究地表与管网垂向交互过程,加强与城市洪涝期间的流动行为密切相关过程的定量试验研究。 展开更多

关键词 城市洪涝 物理试验 城市产流 地表洪水演进 地表-地下水流交互 综述

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于图聚类神经网络的江西省山洪灾害危险性区划研究 被引量：3

4

作者 时开鑫 陈跃红 +2 位作者 张晓祥 马强 任立良 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2023年第3期7-15,共9页

目前山洪灾害区划中常用的传统聚类方法大多仅考虑区划基础空间单元的属性特征,很少考虑基础空间单元的结构信息。该文同时考虑区划基础空间单元的属性和结构特征,提出基于图聚类神经网络的山洪灾害危险性区划方法,以江西省小流域为区... 目前山洪灾害区划中常用的传统聚类方法大多仅考虑区划基础空间单元的属性特征,很少考虑基础空间单元的结构信息。该文同时考虑区划基础空间单元的属性和结构特征,提出基于图聚类神经网络的山洪灾害危险性区划方法,以江西省小流域为区划的基础空间单元,构建图聚类神经网络模型,根据聚类有效性指标确定最佳聚类数,并通过碎屑图斑合并获得16个山洪灾害危险性同质性区域,最后利用地理探测器和江西省历史山洪灾害点数据对区划结果进行验证和评价。结果显示:基于图聚类神经网络模型的江西省山洪灾害危险性区划结果与历史山洪灾害点的地理探测器q值达0.792,比传统的K-means和Ward聚类方法分别提高了0.386和0.104,能较好地刻画江西省山洪灾害危险性的空间分异格局。通过融合属性和结构特征有助于提升区划效果,可为江西省市县级政府部门制定因地制宜的山洪灾害防治管理措施提供辅助决策,同时也可为其他自然地理区划提供新的方法参考。 展开更多

关键词 区划 山洪灾害 图聚类神经网络 江西省

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于激光雷达数据的小流域暴雨山洪二维数值模拟研究 被引量：7

5

作者 魏永强 刘昌军 赵伟明 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期838-845,共8页

为精确分析小流域暴雨洪水坡面汇流过程,以湖南省宝盖寺小流域为研究对象,基于高精度激光雷达点云数据,构建二维水动力学模型,对2012年场次洪水过程进行模拟,并将模拟结果与分布式水文模型模拟结果和实测结果进行对比分析.同时为解决网... 为精确分析小流域暴雨洪水坡面汇流过程,以湖南省宝盖寺小流域为研究对象,基于高精度激光雷达点云数据,构建二维水动力学模型,对2012年场次洪水过程进行模拟,并将模拟结果与分布式水文模型模拟结果和实测结果进行对比分析.同时为解决网格数量多、运算速度慢的问题,该模型采用GPU并行算法.研究结果表明:1)采用的高分辨率地形数据,可以较好地模拟小流域坡面降雨径流过程,且可得到整个流域上的洪水汇流过程;2)二维水动力学模型的计算结果和分布式水文模型计算结果与实测值吻合较好,水动力学模型计算洪峰出现的时间误差1 d,洪峰流量误差为23%,且可应用于高分辨率地形数据;3)采用的GPU并行算法,可使模型的计算效率提高近50倍,使得计算时间小于小流域汇流时间.该模型可用于暴雨山洪的预报预警和三维推演工作. 展开更多

关键词 二维数值模拟 LIDAR 水文模型 黎曼求解器 Godunov格式

在线阅读 下载PDF 职称材料

平原水库土工膜防渗特性分析 被引量：19

6

作者 李传奇 李超超 +1 位作者 王帅 王静 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2016年第4期135-139,共5页

复合土工膜防渗措施是解决平原水库渗漏问题的有效手段。为了研究平原水库土工膜防渗特性,以山东省清源湖水库为例,采用数值模拟与现场实测相结合的方法,建立了基于饱和-非饱和渗流微分方程的土工膜防渗围坝渗流有限元分析模型,并将计... 复合土工膜防渗措施是解决平原水库渗漏问题的有效手段。为了研究平原水库土工膜防渗特性,以山东省清源湖水库为例,采用数值模拟与现场实测相结合的方法,建立了基于饱和-非饱和渗流微分方程的土工膜防渗围坝渗流有限元分析模型,并将计算结果与实测数据进行了对比。研究表明:铺设土工膜防渗后,非饱和区域显著增加,忽略非饱和区域会使得渗漏量计算值偏小、浸润线及溢出点高度计算值偏低,令设计者低估渗漏的严重程度,不利于坝体的渗流稳定;土工膜缺陷因素(如缺陷的位置、尺寸、数目及与其下垫层的接触情况)对渗漏量和围坝浸润线亦有较大影响;土工膜缺陷及土工膜与下垫层的接触情况主要取决于施工质量,在施工期对土工膜缺陷进行严格控制,可有效减少渗漏量,对平原水库的安全运行具有十分重要的意义。 展开更多

关键词 平原水库 土工膜 有限元分析模型 缺陷渗漏 浸润线

在线阅读 下载PDF 职称材料

芍陂灌溉工程及其价值分析 被引量：14

7

作者 周波 谭徐明 +1 位作者 李云鹏 万金红 《中国农村水利水电》 北大核心 2016年第9期57-61,共5页

芍陂灌溉工程创建于春秋中期楚庄王时期,由当时的楚国令尹孙叔敖创建,至今已经发挥了2600余年的功效,是一座引、蓄、灌、排较为完整的陂塘型灌溉工程,主要由引水渠、陂堤、灌溉口门、泄洪闸坝、灌溉渠道等组成。在介绍芍陂的创建、工程... 芍陂灌溉工程创建于春秋中期楚庄王时期,由当时的楚国令尹孙叔敖创建,至今已经发挥了2600余年的功效,是一座引、蓄、灌、排较为完整的陂塘型灌溉工程,主要由引水渠、陂堤、灌溉口门、泄洪闸坝、灌溉渠道等组成。在介绍芍陂的创建、工程体系、文化遗存基础上,阐释芍陂的价值意义所在。 展开更多

关键词 芍陂 灌溉工程 价值分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

小流域暴雨山洪水文模型与水动力学方法计算比较分析 被引量：40

8

作者 刘昌军 文磊 +3 位作者 周剑 赵悬涛 郭良 魏永强 《中国水利水电科学研究院学报》 北大核心 2019年第4期262-270,278,共10页

针对小流域暴雨山洪精细模拟问题,提出了小流域时空变源混合产流模型,以小流域为单元构建了暴雨山洪分布式模拟模型,开发了可视化时空变源分布式水文模型软件FFMS和水动力学计算软件FHMS。以宝盖寺小流域场次暴雨洪水计算为例,分别采用... 针对小流域暴雨山洪精细模拟问题,提出了小流域时空变源混合产流模型,以小流域为单元构建了暴雨山洪分布式模拟模型,开发了可视化时空变源分布式水文模型软件FFMS和水动力学计算软件FHMS。以宝盖寺小流域场次暴雨洪水计算为例,分别采用水文学和水动力学方法计算了小流域暴雨山洪过程,并分析了两种方法的计算精度、效率、实用性等。案例研究结果表明:(1)水文与水动力学方法均可实现小流域暴雨山洪的模拟,模拟结果与实测基本一致;(2)对于无资料小流域暴雨洪水计算,水文学建模速度快,计算效率更高,水动力学方法建模和计算效率更低;(3)在复杂地形条件下暴雨洪水形成机理、演进过程模拟方面,水动力学计算结果更加精细和准确;在山区中小流域洪水预报预警方面,水文学方法更加实用。 展开更多

关键词 暴雨山洪 时空变源混合产流模型 模块化分布式水文模型 水动力方法 山洪模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

美国洪水保险体制的沿革与启示 被引量：26

9

作者 程晓陶 《经济科学》 CSSCI 北大核心 1998年第5期79-84,共6页

美国是世界上最早提出并实施将洪水保险作为国家推动洪泛区管理的重要手段，以抑制洪灾损失急剧上升趋势的国家；也是率先以立法形式将洪水保险列为洪水风险管理系统中的重要一环，制定并坚持实施全国性洪水保险计划的国家。目前，美国... 美国是世界上最早提出并实施将洪水保险作为国家推动洪泛区管理的重要手段，以抑制洪灾损失急剧上升趋势的国家；也是率先以立法形式将洪水保险列为洪水风险管理系统中的重要一环，制定并坚持实施全国性洪水保险计划的国家。目前，美国的国家洪水保险计划已做到收支平衡，... 展开更多

关键词 美国 洪水保险 保险制度

在线阅读 下载PDF 职称材料

荆江河段冲刷下切关键河段及节点分析 被引量：3

10

作者 关见朝 宋平 +1 位作者 王大宇 万金红 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2020年第3期22-29,52,共9页

随着长江上游梯级水库的建设运行,新水沙条件下荆江在较长一段时期内持续冲刷。采用水沙数学模型预测荆江冲淤演变,结果表明其沿程冲淤变化波动明显。基于启发式分割算法(BG算法),对荆江的冲淤预测结果进行非平稳冲淤序列分割分析,确定... 随着长江上游梯级水库的建设运行,新水沙条件下荆江在较长一段时期内持续冲刷。采用水沙数学模型预测荆江冲淤演变,结果表明其沿程冲淤变化波动明显。基于启发式分割算法(BG算法),对荆江的冲淤预测结果进行非平稳冲淤序列分割分析,确定了荆江冲刷程度相对严重的8个关键河段和13个冲刷突增的关键节点,与实测水面比降分析结果类比,其中7个关键河段以及8处关键节点得以相互映证。研究成果显示,基于BG算法检测河道冲刷关键节点是一种可行方法。 展开更多

关键词 荆江 冲刷 关键节点 BG算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

FFMS模型与HEC-HMS模型在暴雨洪水预报中的应用比较 被引量：6

11

作者 田景环 樊素琦 +4 位作者 王文川 刘昌军 张启义 赵悬涛 马珊 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2021年第3期59-65,共7页

针对小流域暴雨洪水预报难的问题,利用模块化小流域暴雨洪水预报FFMS(Flash Flood Modul Simulation System)模型和HEC-HMS(Hydrologic Engineering Center Hydrological Model System)模型,以河南栾川、韩城及辽宁郝家店、梨庇峪4个山... 针对小流域暴雨洪水预报难的问题,利用模块化小流域暴雨洪水预报FFMS(Flash Flood Modul Simulation System)模型和HEC-HMS(Hydrologic Engineering Center Hydrological Model System)模型,以河南栾川、韩城及辽宁郝家店、梨庇峪4个山丘区小流域为例,对比分析了4个流域的暴雨洪水预报过程,以洪峰相对误差、峰现时间误差以及纳什系数等为评价准则,比较和分析了2个模型的预报精度和适用性。实例验证结果表明:虽然2种模型均能实现小流域暴雨洪水的预报,但从3个评价准则的结果来看,FFMS模型的预报精度优于HEC-HMS模型。研究成果证明了FFMS模型在山丘区小流域暴雨洪水预报中的有效性和可行性,可以在类似山丘区小流域暴雨洪水预报中进行推广应用。 展开更多

关键词 洪水预报 FFMS模型 HEC-HMS模型 山丘区小流域 预报精度

在线阅读 下载PDF 职称材料