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滨海地区基于避咸蓄淡模式的供水安全临界流量研究--以粤港澳大湾区珠澳供水为例 被引量:8
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作者 涂新军 吴海鸥 +2 位作者 陈晓宏 林凯荣 赖荣标 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期194-206,共13页
枯水期咸潮入侵已经严重威胁到了感潮河流区域供水安全.本文通过构建避咸蓄淡供水模型,耦合了咸度预测、河库联合供水调度和供水安全分析模块,为依赖感潮河流为水源地的区域供水安全管理提供了一种整体思路和决策方法.以面向粤港澳大湾... 枯水期咸潮入侵已经严重威胁到了感潮河流区域供水安全.本文通过构建避咸蓄淡供水模型,耦合了咸度预测、河库联合供水调度和供水安全分析模块,为依赖感潮河流为水源地的区域供水安全管理提供了一种整体思路和决策方法.以面向粤港澳大湾区珠海东部及澳门的珠江三角洲磨刀门水道取供水为例,基于潮汐、径流和风等因子及咸度实测数据,较好地拟合了基于BP神经网络的咸度预测模型,及含氯度与超标时间的曲线函数,建立了上游来水和咸度超标时间之间的联系,得到了避咸蓄淡取水时机.咸度预测与当地河库联合供水调度相结合,得到了上游枯水期来水过程的当地区域供需平衡状况.枯水期不考虑水库调蓄的资源性缺水临界需水量为3.22亿m^(3),水库参与调蓄的工程性缺水临界需水量为3.75亿m^(3).通过供水安全分析模块,基于设定的风险阈值和临界阈值识别出了不同需水规模的上游来水临界流量特征.对于当地规划的需水规模4.23亿m^(3),期望上游枯水期临界流量均值约为3372 m^(3)/s.整体上来说,需水规模越大,对上游来水期望的临界流量越大,但同时还与枯水期流量分布有关. 展开更多
关键词 避咸蓄淡模型 咸度预测 取水时数 临界流量 感潮河流 粤港澳大湾区
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极端气象水文条件下滨海地区小流域溃坝洪水模拟及风险评估 被引量:2
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作者 余红刚 涂新军 +2 位作者 谈荫 林凯荣 马克 《水电能源科学》 北大核心 2024年第11期27-31,共5页
极端气象水文条件下的小流域水库溃坝,往往造成更为严重的洪水风险。为分析滨海小流域溃坝洪水风险,以粤港澳大湾区滨海小流域为例,基于二维溃坝洪水演进模型和洪水风险分级方法,探究小流域洪水淹没过程和风险分区,及极端降水和风暴潮... 极端气象水文条件下的小流域水库溃坝,往往造成更为严重的洪水风险。为分析滨海小流域溃坝洪水风险,以粤港澳大湾区滨海小流域为例,基于二维溃坝洪水演进模型和洪水风险分级方法,探究小流域洪水淹没过程和风险分区,及极端降水和风暴潮影响下的变化响应。结果表明,溃坝洪水快涨慢退,主要敏感点约在17.5~22.0min之间达到最大淹没水深,退水时间约为6h,淹没范围占48.9%,以中、高风险区为主。极端降水和风暴潮对洪水涨退水规律影响较小,但对主要敏感点的最大流速和最大淹没水深影响较大。百年一遇极端降水叠加风暴潮,主要敏感点的最大流速、最大淹没水深分别增加了23.8%~39.9%、10.7%~31.4%,其中风暴潮贡献分别为8.3%~14.9%、4.7%~14.4%。极端降水使得洪水淹没范围扩大且风险等级上升,而风暴潮对风险区范围和等级影响较小,仅使临近海岸局部地区的风险等级有所上升。研究结果可为滨海地区中小型水库洪水溃坝风险管理提供参考。 展开更多
关键词 溃坝 洪水模拟 极端降水 风暴潮 风险评估 滨海地区
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城市化背景下广东省综合单位线法的评估与修正 被引量:3
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作者 马旭民 林凯荣 +2 位作者 郭伟建 郭靖 陈刚 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第1期142-149,共8页
广东省综合单位线法作为一种在工程实践中得到广泛应用的单位线,由1983年前的雨洪资料分析综合得到,它反映了广东省城镇化之前的产汇流关系,但是目前针对其在城市化地区适用性评价与修正的研究较少。以广东省深圳市景田流域为例,基于景... 广东省综合单位线法作为一种在工程实践中得到广泛应用的单位线,由1983年前的雨洪资料分析综合得到,它反映了广东省城镇化之前的产汇流关系,但是目前针对其在城市化地区适用性评价与修正的研究较少。以广东省深圳市景田流域为例,基于景田水文站2011-2019年间的暴雨洪水记录资料,采用纳什效率系数、认同指数、相关系数等评价指标,对广东省综合单位线的适用性进行评价,通过Spearman秩相关系数法对重要参数进行敏感性分析,并基于拉丁超立方抽样法、约束最小二乘法等方法对广东省综合单位线法进行了修正。研究结果表明:景田流域自20世纪80年代后经历了快速的城市扩张,不透水下垫面所占比例已超过90%,广东省综合单位线法对该流域雨洪过程的刻画能力存在明显不足,提出的通过对重要参数进行率定以及对单位线进行修正两种方案都提高了模型的模拟效果。其中,针对小样本提出的基于网格搜索的交叉验证参数优化方法与约束最小二乘法的单位线修正方法,表现出良好的模拟性能,纳什效率系数、认同指数、相关系数等指标都有明显提高,较好地反映了景田流域的产汇流特性;相较于广东省综合单位线法的推荐单位线,经过修正的单位线表现出洪峰流量变大、峰现时间提前、总历时缩小的特征,更符合城市化的产汇流规律。 展开更多
关键词 广东省综合单位线法 单位线修正 约束最小二乘法
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磨刀门水道咸潮演变规律及咸界变化分析 被引量:3
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作者 位帅 黄宇铭 +1 位作者 林凯荣 刘丽诗 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第2期88-96,共9页
咸潮上溯问题已成为沿海城市制约供水安全的主要水文因素,掌握咸潮规律和演变趋势对做好水资源调度,保障供水安全具有重大意义。基于统计分析和数值模拟方法,分析了2005年以来珠江河口磨刀门水道不同时间尺度咸潮演变规律以及枯水期咸... 咸潮上溯问题已成为沿海城市制约供水安全的主要水文因素,掌握咸潮规律和演变趋势对做好水资源调度,保障供水安全具有重大意义。基于统计分析和数值模拟方法,分析了2005年以来珠江河口磨刀门水道不同时间尺度咸潮演变规律以及枯水期咸界发展趋势,并采用创新趋势分析法对咸界变化的主要影响因子发展趋势进行了检验。结果表明,近年来磨刀门水道咸潮发生频率增加,严重咸潮入侵次数从约每7年1次缩短至约每3年1次,出现时间提前至后汛期,主要取水口取淡几率降低,咸界上移趋势明显,影响范围逐步扩大。咸界变化主要影响因子马口分流比和海平面变化分别呈现超过10%的显著下降和上升趋势,思贤窖同等来水条件下,马口分流比变化趋势受枯水期影响较大。为丰富不同因素对磨刀门水道咸潮上溯影响作用和供水厂实际生产取水的关系研究,在思贤滘流量2 500 m^(3)/s条件下,预测海平面上升、河道地形变化与上游水资源配置工程三种因素单独作用和综合作用下磨刀门水道咸界变化情况。结果显示,各因素单独作用下磨刀门水道咸界上移距离分别为1.2、1.4和0.1 km,综合作用下咸界上移距离为2.5 km,咸界上移距离受海平面上升和河道地形变化影响较为明显,综合作用较单因素作用对咸界上移距离产生的影响更大。 展开更多
关键词 磨刀门水道 取淡几率 咸界变化 创新趋势分析法
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基于深度学习的城市内涝积水水深预测模型 被引量:1
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作者 林凯荣 欧阳佳娜 +2 位作者 马旭民 肖名忠 冯星昱 《水资源保护》 北大核心 2025年第1期56-63,共8页
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... 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。 展开更多
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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小水电河流生态流量评估及盈亏变化归因
6
作者 兰仟 林凯荣 +1 位作者 刘梅先 涂新军 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第1期93-103,共11页
作为我国实现“双碳”目标的重要路径之一,绿色小水电尽管在中小河流中能够提供经济效益,但同时会影响流域生态水文过程,从而制约小水电河流生态系统的可持续发展。以滨江流域为例,利用SWAT模型重建不同时期径流过程,基于生态流量过程... 作为我国实现“双碳”目标的重要路径之一,绿色小水电尽管在中小河流中能够提供经济效益,但同时会影响流域生态水文过程,从而制约小水电河流生态系统的可持续发展。以滨江流域为例,利用SWAT模型重建不同时期径流过程,基于生态流量过程线组对生态流量进行时空量化,比较不同情景生态径流指标变化规律,定量揭示人类活动和气候变化对生态盈亏的贡献分量。结果表明:(1)流域内生态流量时空分布差异明显,与基准期相比,气候变化和人类活动均不利于保障流域内的生态流量,气候变化影响下中位生态流量保证率减小7个百分点,叠加人类活动影响后中位生态流量保证率累积下降17.74个百分点,尤其在汛期和汛末流域内生态缺水问题突出,未来可推行小水电的季节性限制运行。(2)年内变化上,气候变化多引起生态盈余的减少,夏季减少最为强烈(p <0.05);人类活动则多引起生态赤字的增加,秋、冬季节增加最为显著(p <0.10)。(3)生态盈余与降水距平存在较好的一致性,相关系数均在0.50以上,而生态赤字与降水距平的相关性较差,尤其在秋、冬季其相关系数多低于0.30。(4)人类活动对各时期的生态赤字变化的相对贡献均达到了80%以上,引起滨江生态缺水的主要原因是人为干扰过度。研究结果为适应变化环境下小水电河流健康管理提供参考依据。 展开更多
关键词 生态流量 生态径流指标 气候变化 人类活动 变化归因
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基于ConvAttLSTM-KF混合模型的城市洪涝实时校正方法研究
7
作者 张天毅 李潇 +2 位作者 陈晓宏 何坤龙 屈洋洋 《水文》 北大核心 2025年第4期46-51,58,共7页
随着城市洪涝灾害频发,通过实时校正方法提高预报的精度成为城市防涝的关键。以广州市天河区车陂涌流域为研究对象,使用一种基于ConvAttLSTM-KF混合模型的实时校正方法对SWMM模型的预报结果进行校正并与传统卡尔曼滤波技术的校正结果对... 随着城市洪涝灾害频发,通过实时校正方法提高预报的精度成为城市防涝的关键。以广州市天河区车陂涌流域为研究对象,使用一种基于ConvAttLSTM-KF混合模型的实时校正方法对SWMM模型的预报结果进行校正并与传统卡尔曼滤波技术的校正结果对比。研究表明,ConvAttLSTM-KF模型在洪峰流量的误差范围小于卡尔曼滤波;在峰现时间误差方面,ConvAttLSTM-KF模型的平均误差为2.5 min,而卡尔曼滤波为21.25 min。ConvAttLSTM-KF模型的平均纳什效率系数为0.97,较卡尔曼滤波提高了5%。 展开更多
关键词 城市洪涝 SWMM ConvAttLSTM-KF 卡尔曼滤波 实时校正
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基于空间自回归和地理加权回归模型的佛山市中心城区河网水系演变驱动分析 被引量:9
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作者 胡家昱 刘丙军 《水文》 CSCD 北大核心 2019年第2期7-13,共7页
为定量探究城市河流变化驱动成因,以2005~2010年佛山市中心城区为例,分析了河网水系演变及其驱动因子,根据河网水系变化与其驱动因子间一对多的映射关系,借助空间自回归和地理加权回归模型,分别从整体和局部分析了两者间的统计关系,结... 为定量探究城市河流变化驱动成因,以2005~2010年佛山市中心城区为例,分析了河网水系演变及其驱动因子,根据河网水系变化与其驱动因子间一对多的映射关系,借助空间自回归和地理加权回归模型,分别从整体和局部分析了两者间的统计关系,结果表明:(1)末级河流长度减少量占各级河流总变化量约92.3%,变化最为显著,而城镇用地对水田、工业用地对水域的侵占以及农业活动则是影响末级河流的主要驱动因子;(2)整体来看,末级河流受建设用地扩张,尤其是工业用地扩张的负面影响程度最大;局部来看,各驱动因子的负面影响程度在不同空间位置上存在差异,以水田-城镇用地因子为例,其在罗村、老城区和桂城的交界区域以及南庄、罗村和老城区的交界区域负面影响程度较大;(3)空间自回归模型对区域河网水系变化与其驱动因子间的关系有整体、直观的把握,地理加权回归模型则能够描述驱动因子影响的空间非平稳性,有利于获取局部信息,结合两种模型的特点能够更加全面地刻画河网水系演变的驱动成因。 展开更多
关键词 驱动分析 河网水系演变 空间自回归模型 地理加权回归模型 末级河流
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基于遥感增强嵌套模型红树林带水沙环境对码头建设的响应研究 被引量:1
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作者 唐榆森 涂新军 +1 位作者 马克 李玫 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期25-35,共11页
南海北部湾铁山港码头建设期间,邻近区域红树林带植株出现受损死亡现象。本研究构建基于遥感增强包含红树林潮间带的海湾水沙嵌套模型,评估码头建设对红树林带潮流、泥沙输移及冲淤的影响。结果表明:海湾水沙嵌套模型可充分利用南海海... 南海北部湾铁山港码头建设期间,邻近区域红树林带植株出现受损死亡现象。本研究构建基于遥感增强包含红树林潮间带的海湾水沙嵌套模型,评估码头建设对红树林带潮流、泥沙输移及冲淤的影响。结果表明:海湾水沙嵌套模型可充分利用南海海流模拟信息,且精细化模拟了工程建设附近海域泥沙输移规律。采用全球地表水覆盖几率遥感反演数据与当地潮位的信息融合技术,为红树林带水沙模拟提供了可靠地形信息。码头建设主要影响红树林带南部潮流,涨急时流速减小,落急时部分潮沟通道流速增大。当进港方案更改为过水钢栈桥,红树林带东南部流速略有增加。码头施工期,红树林带69%~72%范围的悬浮泥沙浓度增量介于20~50mg/L之间。码头建设前,红树林带泥沙平均冲淤量为0.27cm/a;进港方案分别为不过水通道和过水钢栈桥,码头建设后红树林带淤积量增加的面积占比分别为96.6%和89.3%,平均冲淤量分别为0.45 cm/a和0.36 cm/a。过水钢栈桥替换不过水通道,红树林带冲淤增量下降了50.0%。研究结论可为潮间带水沙环境模拟和红树林带保护决策提供科学依据。 展开更多
关键词 嵌套模型 遥感增强 红树林 悬浮泥沙 冲淤 铁山港
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基于代谢理论的城市化—水资源系统协同演化研究 被引量:1
10
作者 彭思涵 刘丙军 林钟华 《水文》 CSCD 北大核心 2019年第4期1-6,共6页
城市代谢是物质、能量投入并且产生经济、环境产出的过程,能够有效解析城市化-水资源系统之间复杂的耦合交互作用。基于城市代谢理论,将城市化-水资源系统代谢过程分解为同化过程和异化过程,并采用DEA模型研究了珠江三角洲近15年来城市... 城市代谢是物质、能量投入并且产生经济、环境产出的过程,能够有效解析城市化-水资源系统之间复杂的耦合交互作用。基于城市代谢理论,将城市化-水资源系统代谢过程分解为同化过程和异化过程,并采用DEA模型研究了珠江三角洲近15年来城市化-水资源系统同化、异化效率,对珠江三角洲城市化-水资源系统协同演化情况进行分析,指出其发展中存在的问题及未来发展的方向。研究表明:(1)对比同化效率,近15年来珠江三角洲异化效率保持在较高水平,城市化对水资源系统的输出扰动作用明显。(2)珠江三角洲城镇化率,经济水平和消费水平在提高水资源利用效率的前提下还有很大的提高空间。在未来发展过程中,珠江三角洲的城市化发展应该从提高技术水平方面去入手,而非一味地增加资源投入。 展开更多
关键词 城市化-水资源系统 同化-异化过程 城市代谢 珠江三角洲
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广东省农业面源污染现状及变化的多尺度评价 被引量:17
11
作者 曹佳霖 胡茂川 +2 位作者 贺凯 代超 贺斌 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期924-933,共10页
第二次全国污染源普查显示,农业面源污染已成为广东省水环境恶化的主要原因之一,理清全省面源污染状况对水污染防治和乡村振兴建设具有重要意义。采用改进输出系数法分析2009—2019年广东省农业面源污染年负荷量及其时空变化特征,考虑... 第二次全国污染源普查显示,农业面源污染已成为广东省水环境恶化的主要原因之一,理清全省面源污染状况对水污染防治和乡村振兴建设具有重要意义。采用改进输出系数法分析2009—2019年广东省农业面源污染年负荷量及其时空变化特征,考虑施肥、降水、畜禽和水产养殖各月差异,评估全省农业面源污染季度和月污染负荷;采用单位面积负荷系数法评价农业面源污染对环境的影响程度,并探讨农业面源污染主要来源。结果表明:(1)2009—2019年广东省总氮负荷呈下降趋势,总磷负荷呈上升趋势,春夏两季是一年中污染排放的高峰季度,4—10月总氮和总磷负荷分别占全年负荷的68.8%和67.2%。(2)全省76.2%的地级市总氮负荷呈下降趋势,61.9%的地级市总磷负荷呈上升趋势。相比于2009年,2019年71.4%的地级市总氮排放对环境威胁程度降低,52.4%的地级市总磷排放对环境威胁程度增强。(3)粤西地区农业总氮、总磷负荷及对环境的影响均较珠三角、粤北和粤东地区更为严重。(4)各污染源对氮磷污染负荷量的贡献率从大到小依次为畜禽养殖业、种植业和水产养殖业。研究结果为广东省农业面源污染现状及变化的评价提供了参考,对全省农业面源污染防控及建设美丽乡村具有重要意义。 展开更多
关键词 氮磷污染 月污染负荷 时空变化 污染程度 贡献率
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考虑权重不确定性的珠三角地区水环境承载力评价:基于博弈论与云模型 被引量:4
12
作者 宋菲燕 林凯荣 +2 位作者 何艳虎 李文静 张杨 《水利水电技术》 北大核心 2020年第11期145-154,共10页
针对水环境承载力评价中不同赋权方法评价结果及等级认定差异问题,在现有水环境承载力评价赋权方法的基础上考虑权重计算的不确定性,用博弈论进行组合赋权,引入云模型进行改进,并以珠三角地区为例,对比分析博弈论-云模型赋权法与五种组... 针对水环境承载力评价中不同赋权方法评价结果及等级认定差异问题,在现有水环境承载力评价赋权方法的基础上考虑权重计算的不确定性,用博弈论进行组合赋权,引入云模型进行改进,并以珠三角地区为例,对比分析博弈论-云模型赋权法与五种组合赋权法的评价结果,探究该方法在水环境承载力评价中的适用性。结果表明:(1)在水环境承载力评价中,博弈论-云模型赋权法考虑了单一赋权方法本身的局限性以及方法选择的主观不确定性,可用于当前对水环境承载力认识不足情况下的量化评价;(2)五种组合赋权法在珠三角地区水环境承载力等级评定中跨等级的区县共14个,占评价对象的16%,通过云相似度计算确定评价等级的方法可以降低人为分级的主观影响,客观地反映区域水环境承载力水平;(3)整体上,珠三角大部分地区水环境承载力处于基本可载水平,各区县承载力等级从Ⅱ级到Ⅳ级不等,空间上表现为中部低、东西高。将博弈论-云模型赋权法用于水环境承载力评价,其评价结果可以为水环境治理提供更加科学合理的决策依据。 展开更多
关键词 水环境承载力综合评价 云模型 博弈论 珠三角地区
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台风对近岸复合洪水的影响评估
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作者 罗丹 陈晓宏 +1 位作者 张永正 罗佳颖 《水文》 CSCD 北大核心 2024年第2期8-18,共11页
不同特性的台风在多大程度上导致与强降水和风暴潮相关的近岸复合洪水尚不清楚,为厘清近岸台风事件与复合洪灾的相互关系,以中国东南沿海为研究典型,基于降水和风暴潮数据,分析1980—2019年复合洪水驱动因子依赖性,利用copula统计模型... 不同特性的台风在多大程度上导致与强降水和风暴潮相关的近岸复合洪水尚不清楚,为厘清近岸台风事件与复合洪灾的相互关系,以中国东南沿海为研究典型,基于降水和风暴潮数据,分析1980—2019年复合洪水驱动因子依赖性,利用copula统计模型描绘复合洪水回归期,通过定量评估表明台风对复合洪水潜势升级发挥重要作用。研究表明:(1)中国南方沿海地区复合洪水潜力高于北方,降水与风暴潮之间的依赖性是影响复合洪水发生的关键;(2)台风一方面增强极端降水和极端风暴潮之间的依赖性,使广西、广东阳江、浙江沿海复合洪水潜势增加10%~30%,另一方面提高了极端降水和风暴潮的发生边际概率,使闽苏、海南、澳门地区复合洪水概率增加了50%~180%。(3)相对而言,台风诱发的风暴潮比台风诱发的降水更能放大复合洪水潜势;(4)根据灾害损失分析,台风期间复合事件所造成的损失远大于单驱洪水事件。研究成果可为台风对近岸复合洪水的风险决策及防灾规划提供科学依据。 展开更多
关键词 近岸 复合洪水 台风 回归期
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变化环境下东江流域水文干旱特征及缺水响应 被引量:28
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作者 涂新军 陈晓宏 +3 位作者 赵勇 杜奕良 马明卫 黎坤 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期810-821,共12页
在干旱事件不确定性和枯期径流变异性的双重影响下,水文干旱特征时序非一致性问题为其联合分布模拟带来困难。基于东江干流测站日径流过程数据,采用游程理论提取水文干旱事件,并结合干旱特征均值变化、时序一致性分析及边缘分布模拟,以... 在干旱事件不确定性和枯期径流变异性的双重影响下,水文干旱特征时序非一致性问题为其联合分布模拟带来困难。基于东江干流测站日径流过程数据,采用游程理论提取水文干旱事件,并结合干旱特征均值变化、时序一致性分析及边缘分布模拟,以确定干旱事件融合及剔除评判标准的合理取值。基于Rosenblatt变换Cramer-von Mises检验统计量拟合方法,构建水文干旱特征两变量联合分布Copula模型,并根据同频法设计两变量组合值。通过对比枯期径流变点分隔子序列干旱特征,分析变化环境下东江流域水文干旱特征及缺水响应。结果表明:水文干旱事件融合和剔除的评判标准值分别取0.1和0.3比较合理。干旱特征两变量之间具有较高的正相关性,但不同时间系列不同变量之间的联合分布及边缘分布最优模型并不一致。流域水库尤其是新丰江水库的径流调节作用,对于缓解东江中下游水文干旱效果明显,超阈联合重现期为2年的设计干旱持续时间、总缺水量和最大日缺水量分别减少了63%~71%、71%~84%和30%~47%,但如果要满足东江河道内最小管理流量目标,其依然分别达到了12~18 d、6 114万~9 030万m^3和715.0万~929.0万m^3。 展开更多
关键词 水文干旱 干旱事件融合 干旱事件剔除 联合分布模型 变化环境 东江流域
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珠江三角洲Copula径流模型及西水东调缺水风险分析 被引量:10
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作者 涂新军 陈晓宏 +2 位作者 刁振举 赵勇 杜奕良 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第18期162-168,共7页
基于两变量Copula函数模拟、变点识别和均值平移时序重构方法,构建珠江三角洲西水东调工程受水区东江和水源区西江的枯水径流联合分布模型。以生态环境流量及最小流量管理目标为设计阈值,研究区域联合缺水风险特征及对变化环境的响应。... 基于两变量Copula函数模拟、变点识别和均值平移时序重构方法,构建珠江三角洲西水东调工程受水区东江和水源区西江的枯水径流联合分布模型。以生态环境流量及最小流量管理目标为设计阈值,研究区域联合缺水风险特征及对变化环境的响应。结果表明:Archimedean copula的Clayton、Frank和GH模型,均能较好地模拟两区域枯水径流联合分布特征。变化环境下特别是流域内水利工程径流调节作用,东江枯水径流时序非一致性显著,均值跳跃明显,变点时间为1972年,最枯月径流量增加了65.5%。若要满足最小下泄流量管理目标,东江缺水风险率较高,为37.7%。与东江天然径流(还原系列)相比,在东江流域内水利工程影响下(还现系列),东、西江同时缺水风险率由35.8%下降到16.7%。但由于2江枯水径流的正相关性,西江有水可调保证率也由54.8%下降到21.0%。在已知东江缺水情形下,西江有水可调保证率(55.8%)仅略高于西江缺水风险率(44.2%)。因此,珠江三角洲西水东调工程运行,需要科学设计更为精细的水资源调度规则。 展开更多
关键词 水资源 径流 风险 两变量联合分布 时序重构 缺水 珠江三角洲
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水文干旱多变量联合设计及水库影响评估 被引量:6
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作者 涂新军 杜晓霞 +2 位作者 杜奕良 陈晓宏 黎坤 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期509-518,共10页
基于东江流域博罗站月径流数据,采用游程理论提取水文干旱事件.选用Meta-Gaussian Copula函数,统计模拟水文干旱指标的多变量联合分布.采用Kendall联合重现期和最大可能权函数,设计给定联合超越重现期的水文干旱指标组合值,并定量评估... 基于东江流域博罗站月径流数据,采用游程理论提取水文干旱事件.选用Meta-Gaussian Copula函数,统计模拟水文干旱指标的多变量联合分布.采用Kendall联合重现期和最大可能权函数,设计给定联合超越重现期的水文干旱指标组合值,并定量评估水库径流调节作用对水文干旱多变量联合特征的影响.结果表明:东江流域水文干旱历时、强度和峰值的统计优选分布均为韦布尔分布.干旱指标之间具有较高的正相关性,Meta-Gaussian Copula能够很好地模拟水文干旱指标两变量和三变量联合分布.基于任意两个变量联合设计和三变量联合设计,干旱指标设计组合值位于同频位置附近,且同一个干旱指标设计值在不同变量组合之间差别较小.水库径流调节作用对于缓解东江流域水文干旱效果明显,同一组干旱指标的多变量联合超越重现期在水库影响下明显变大.联合超越重现期越小,水库对联合设计值的影响程度越大.根据目前水库运行模式,若要满足河道内最小管理流量目标,联合超越重现期10 a一遇的干旱历时、强度和峰值依然达到了约3.89~4.04月、7.20~7.97亿m3和2.99~3.12亿m3. 展开更多
关键词 水文干旱 多变量联合设计 Kendall重现期 最大可能权函数 水库影响 东江流域
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改进SWAT模型水库模块及其在水库控制流域径流模拟中的应用 被引量:9
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作者 李蔚 陈晓宏 +1 位作者 何艳虎 张力澜 《热带地理》 北大核心 2018年第2期226-235,共10页
为在径流模拟中充分考虑水库的综合调蓄作用,改善了SWAT(The Soil and Water Assessment Tool)模型的水库算法,在水库模块中增加基于水库供水发电调度规则的水库出流模拟算法,以提高径流模拟精度。选择东江流域作为典型流域,分别应用改... 为在径流模拟中充分考虑水库的综合调蓄作用,改善了SWAT(The Soil and Water Assessment Tool)模型的水库算法,在水库模块中增加基于水库供水发电调度规则的水库出流模拟算法,以提高径流模拟精度。选择东江流域作为典型流域,分别应用改进前后的SWAT模型进行径流模拟,并分析模型改进的效果,结果表明:修改后的SWAT模型解决了水库模拟出流量在非汛期过低、汛期过大的问题,能更有效地模拟枯季径流和洪峰流量,明显提高了月径流及日径流的模拟精度,其中,月径流模拟中率定期内R2提高了0.06~0.22,NS提高了0.06~0.52,验证期内R2提高了0.1~0.19,NS提高了0.12~1.22;日径流模拟中率定期内R2提高了0.04~0.16,NS提高了0.04~0.46,验证期内R2提高了0.11~0.15,NS提高了0.15~1.21。 展开更多
关键词 SWAT模型 水库调蓄 径流模拟 东江流域
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中国南方高度城市化地区气象干旱时空演变规律分析——以深圳市为例 被引量:7
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作者 李蔚 陈晓宏 吴孝情 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 2016年第3期11-18,共8页
在变化环境下,中国南方湿润地区干旱事件呈多发趋势。以高度城市化的深圳市为例,选取10个气象代表站(1965—2010年)逐日降雨数据计算不同时间尺度的标准化降水指数(Standard Precipitation Index,SPI),采用M-K趋势分析法及小波分析... 在变化环境下,中国南方湿润地区干旱事件呈多发趋势。以高度城市化的深圳市为例,选取10个气象代表站(1965—2010年)逐日降雨数据计算不同时间尺度的标准化降水指数(Standard Precipitation Index,SPI),采用M-K趋势分析法及小波分析法分析深圳市干旱变化趋势及周期以辨识其干湿时空变化特征;采用随机森林算法定量分析混合ENSO指数(Multivariate ENSO Index,MEI)、太平洋年代际振荡指数(Pacific Decadal Oscillation,PDO)、太阳黑子等7个影响因子对深圳市干湿变化的影响程度。结果表明:深圳市的气象干旱多发于1月份,于1—3月呈干旱趋势,8—10月则呈湿润趋势;12个月尺度的SPI序列变化周期集中在2.0~6.5 a;城市中心区为近年干旱主要发生地区,其干旱趋势明显;ENSO现象及PDO是影响深圳市干湿变化的主要影响因素。 展开更多
关键词 标准化降水指数(SPI) 高度城市化 干湿变化 随机森林算法 深圳市
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基于水资源需求场理论的需水驱动力影响分析 被引量:10
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作者 陈晓宏 王佳雯 +2 位作者 何艳虎 杨冰 杨杰 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期357-364,共8页
为了解决传统水资源需求驱动因素分析中存在难以直观反映城市空间相互作用的问题,运用水资源需求场理论,分析地区水资源需求空间特征;结合社会经济势能探讨水资源需求的驱动因素,并以2014年广东省用水、社会经济数据为例进行计算与分析... 为了解决传统水资源需求驱动因素分析中存在难以直观反映城市空间相互作用的问题,运用水资源需求场理论,分析地区水资源需求空间特征;结合社会经济势能探讨水资源需求的驱动因素,并以2014年广东省用水、社会经济数据为例进行计算与分析。研究表明:(1)广东省水资源需求场呈现以珠三角地区为中心向外辐射的分布特征,各城市周围的场强方向指向各城市中心点;(2)水资源需求场的叠加会改变城市的场强大小与方向;(3)社会经济势能与水资源需求场相关系数达0.924。结果证实,社会经济是水资源需求的主要驱动力;在其驱动下,水资源在空间上向发达地区与城市中心流动。该结果可为水资源需求的准确预测、水资源管理提供基础支撑。 展开更多
关键词 水资源需求场 需水驱动力 水荷 社会经济 势能
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TOPMODEL模型的改进及其应用
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作者 黄塑鸿 林凯荣 +1 位作者 冯星昱 康爱卿 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第5期57-63,共7页
针对当前中小流域山洪灾害治理难度大的现状,水文模型的改进应深入考虑下垫面植被覆盖情况,进一步明确流域产汇流特性,从而提高预报预警精度。研究在传统TOPMODEL模型的基础上,以广东省清远市高田水流域与潖江流域为研究区域,分别选取... 针对当前中小流域山洪灾害治理难度大的现状,水文模型的改进应深入考虑下垫面植被覆盖情况,进一步明确流域产汇流特性,从而提高预报预警精度。研究在传统TOPMODEL模型的基础上,以广东省清远市高田水流域与潖江流域为研究区域,分别选取高田水流域1975-2013年的15组及潖江流域1971-2002年的15组场次洪水进行模拟。以确定系数作为目标函数,采用SCE-UA优化算法进行参数率定及验证,以此讨论引入径流曲线数(CN值)与广义单位线理论对模型产汇流模块改进的可行性。研究结果表明:对于高田水及潖江流域,改进前后模型率定期与验证期平均确定系数分别从0.74与0.75上升到0.82及0.80,即相比于传统TOPMODEL模型,改进后的模型在两个流域内模拟精度均有所提高。根据《水文情报预报规范GB/T 22482-2008》规定,模型在两个研究区域预报结果合格率分别为80%、100%,这表明改进后的TOPMODEL模型总体上能够比较准确地捕捉洪峰流量及其出现的时间,对场次洪水的总径流量模拟也有较高的可靠性。同时,广义单位线作为尚未广泛使用的通用分析模型,仍需在更多实际应用中进行验证。研究所提供的多场次洪水模拟结果不仅有助于验证该模型,还能为研究广义单位线参数与流域下垫面特征之间的相关关系提供重要的数据支持和理论依据,进一步推动其在水文分析领域的广泛应用。 展开更多
关键词 TOPMODEL模型 径流曲线数 广义单位线 洪水预报
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