基于GNSS和深度学习融合的水利工程边坡变形预测方法研究 被引量：1

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作者 宋锦焘 安辰策 +2 位作者 杨杰 马春辉 仝飞 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第1期129-137,共9页

边坡变形预测是水利工程边坡安全分析的重要研究领域,全球导航卫星系统(GNSS)作为边坡变形监测的重要手段之一,其数据的质量和预测精度对评估边坡的安全性至关重要。针对GNSS数据噪声处理及变形序列高精度预测的问题,提出了一种基于变... 边坡变形预测是水利工程边坡安全分析的重要研究领域,全球导航卫星系统(GNSS)作为边坡变形监测的重要手段之一,其数据的质量和预测精度对评估边坡的安全性至关重要。针对GNSS数据噪声处理及变形序列高精度预测的问题,提出了一种基于变分模态分解(VMD)、卷积神经网络(CNN)、双向长短期记忆网络(BiLSTM)和注意力机制(AM)的边坡GNSS变形数据降噪与预测模型。利用VMD对原始变形序列进行滤波降噪处理,有效去除噪声干扰,提高数据质量;采用CNN从经过VMD处理后的序列中提取时变特征,捕捉时间序列中的局部和全局模式;使用BiLSTM模型拟合由CNN提取的时变特征,通过双向捕捉时间序列中的历史和未来信息,输出变形的拟合值。为了优化深度学习网络的重要参数,引入模拟退火(SA)算法进行最优分析,从而提升模型的整体性能和预测精度;BiLSTM输出的结果通过AM全连接层,结合注意力机制进一步提高预测结果的准确性,最终得到预测值。将该融合模型应用于某水利工程边坡的GNSS监测数据预测,结果表明:与经典深度学习组合模型相比,提出的融合模型在3个方向(h、x、y)上的预测精度分别平均提升了63.92%、62.06%和89.10%,为水利工程边坡GNSS监测数据分析提供了新的建模方法。 展开更多

关键词 边坡变形 预测模型 GNSS 时序预测 深度学习

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水土环境中微塑料和全氟化合物污染现状、环境行为及毒性效应研究进展

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作者 苟祎卓 李家科 +2 位作者 段小龙 高佳玉 孙悦 《环境污染与防治》 北大核心 2025年第6期20-28,I0001,I0002,共11页

微塑料(MPs)和全氟化合物(PFCs)因其在环境中具有稳定性、持久性、生物毒性以及生态风险而受到广泛关注。MPs和PFCs在环境中分布广泛,已经在大量水体、土壤中检出,且能够通过食物链传递和累积,对生态环境和人体健康产生危害。在总结国... 微塑料(MPs)和全氟化合物(PFCs)因其在环境中具有稳定性、持久性、生物毒性以及生态风险而受到广泛关注。MPs和PFCs在环境中分布广泛,已经在大量水体、土壤中检出,且能够通过食物链传递和累积,对生态环境和人体健康产生危害。在总结国内外相关研究的基础上,概述了MPs和PFCs在水土环境中的污染现状及来源,归纳了它们在水土环境中的环境行为、毒性效应,以及MPs和PFCs的交互机制及其相关影响因素。最后,指出了当前在MPs和PFCs研究中存在的不足,旨在为未来的深入研究提供参考和指导。 展开更多

关键词 微塑料 全氟化合物 复合污染 迁移转化 生态效应

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黄土高原森林小流域径流氮磷输出负荷及水源解析

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作者 徐国策 张腾飞 +3 位作者 蒲艺凡 李婧 谷丰佑 王斌 《地球科学与环境学报》 北大核心 2025年第4期794-805,共12页

黄土高原植被恢复改变了流域的生态-水文过程,对次降雨事件中的氮磷输出负荷有着极大影响。以陕西黄陵地区南峪口森林小流域为研究对象,基于3场降雨事件(中雨、大雨和暴雨)下不同水体的水质和氢稳定同位素监测数据,使用端元混合模型和... 黄土高原植被恢复改变了流域的生态-水文过程,对次降雨事件中的氮磷输出负荷有着极大影响。以陕西黄陵地区南峪口森林小流域为研究对象,基于3场降雨事件(中雨、大雨和暴雨)下不同水体的水质和氢稳定同位素监测数据,使用端元混合模型和多元线性回归模型等分析了不同降雨事件下流域氮磷输出负荷,并确定了不同径流来源对氮磷流失的影响。结果表明:中雨、大雨和暴雨事件下,总氮(TN)输出量分别为12.90、110.95和208.01 kg,总磷(TP)输出量分别为0.43、2.15和6.35 kg;中雨事件下的事件前水(流域前期储水)对河道总流量的贡献率和贡献量分别为90.05%和7688 m^(3),大雨事件下分别为64.80%和20929 m^(3),暴雨事件下分别为69.48%和49794 m^(3);中雨事件下的事件水(雨水)对河道总流量的贡献率和贡献量分别为9.95%和849 m^(3),大雨事件下分别为35.20%和11347 m^(3),暴雨事件下分别为30.52%和21871 m^(3);构建的多元线性回归模型判定系数均在0.8以上,模拟精度良好;次降雨事件下,径流来源可以表征淋溶作用和冲刷作用对氮磷流失的影响。 展开更多

关键词 氮磷流失 径流组分 总氮 总磷 多元线性回归模型 水源解析 端元混合模型 黄土高原

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吸入涡演化对立式离心泵水力稳定性的影响

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作者 冯建军 崔文豪 +3 位作者 朱国俊 戈振国 赵天齐 闫思娜 《农业工程学报》 北大核心 2025年第12期70-76,共7页

泵站进水池中形成的吸入涡影响泵站安全稳定运行。为研究不同工况下吸入涡形态及其演化过程对离心泵稳定性的影响,该文通过高速摄影技术捕捉不同流量下吸入涡的发展形态,并结合数值模拟对大流量工况下吸入涡的演化过程和泵内压力脉动特... 泵站进水池中形成的吸入涡影响泵站安全稳定运行。为研究不同工况下吸入涡形态及其演化过程对离心泵稳定性的影响,该文通过高速摄影技术捕捉不同流量下吸入涡的发展形态,并结合数值模拟对大流量工况下吸入涡的演化过程和泵内压力脉动特性展开研究。结果表明:试验过程中,吸入涡稳定存在的时间随着流量的增大而增加,在大流量工况下(流量Q=15.6 m^(3)/h),由于大尺度气泡脱落吸入涡投影面积产生剧烈波动;数值模拟捕捉到的吸入涡发展路径与试验结果基本吻合;在吸入涡由发展阶段向保持阶段演化时,含气率迅速增大致使气泡团聚集在叶轮流道内,从而导致保持阶段的叶片吸力面压力脉动变化范围为发展阶段的2倍,压力脉动主频由转频变为2倍转频,且随气相作用的增强,2倍转频处的压力脉动幅值沿流动方向不断增大,不均匀进气也致使叶轮径向力向正Y侧发生偏移;气泡运动至蜗舌附近时引发局部高湍动能分布;无叶区、导叶和蜗壳在靠近蜗舌方位的压力脉动峰峰值增幅最大,分别增加了59%、57%和58%,影响离心泵的稳定运行。研究结果可为后续开展吸入涡结构抑制研究、提升泵站运行稳定性提供理论参考。 展开更多

关键词 离心泵 吸入涡 气液两相流动 水力稳定性 压力脉动

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城市污水处理厂微塑料的赋存、迁移及归趋研究 被引量：1

5

作者 范亚红 徐国策 +4 位作者 万顺 张林 刘晓平 顾柳洋 陈新 《环境污染与防治》 北大核心 2025年第6期1-9,I0001,共10页

污水处理厂被认为是环境中微塑料的主要来源之一。选择陕西省榆林市某生活污水处理厂,采用现场样品采集和显微拉曼光谱仪测试等方法,研究了微塑料的赋存和变化过程,计算了污水处理厂排放的微塑料对受纳水体的污染负荷。结果表明,污水处... 污水处理厂被认为是环境中微塑料的主要来源之一。选择陕西省榆林市某生活污水处理厂,采用现场样品采集和显微拉曼光谱仪测试等方法,研究了微塑料的赋存和变化过程,计算了污水处理厂排放的微塑料对受纳水体的污染负荷。结果表明,污水处理厂的污水和污泥都含有大量的微塑料,其丰度分别为17.55~1165.95个/L和38366.67个/kg。污水处理厂微塑料的丰度和质量浓度总去除率分别达到97.67%、98.05%,其中一级处理阶段的去除率最高。纤维是污水和污泥中最丰富的微塑料形状;微塑料的尺寸以<1 mm为主;颜色以白色、黑色和蓝色居多;污水和污泥中微塑料聚合物组成以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)为主。污水处理厂的二级处理阶段的整体去除贡献率高于深度处理阶段,但仍然低于一级处理阶段。污水处理厂出水的微塑料特征与榆溪河中游采样点(位于污水处理厂下游附近)具有相似性。尽管污水处理厂的微塑料去除率很高,但估算每年仍有2.56×1011个微塑料进入榆溪河中。研究结果可为污水处理厂微塑料去除和黄河中游微塑料污染防控提供理论依据。 展开更多

关键词 微塑料 污水处理厂 去除率 榆溪河 污染负荷

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渭河流域主要作物对干旱胁迫的响应及关键期水分阈值

6

作者 彭郅雯 畅建霞 +4 位作者 郭爱军 王义民 牛晨 黄梦迪 王振 《农业工程学报》 北大核心 2025年第13期163-172,共10页

干旱是造成干旱区农业减产的一个重要因素。为探究农业产量在干旱胁迫下的损失特性,该研究以渭河流域的泾惠渠灌区为研究区域,选择区域内主要农作物(夏玉米与冬小麦)为研究对象,以各农作物模拟产量与统计产量差值最小为目标对AquaCrop-O... 干旱是造成干旱区农业减产的一个重要因素。为探究农业产量在干旱胁迫下的损失特性,该研究以渭河流域的泾惠渠灌区为研究区域,选择区域内主要农作物(夏玉米与冬小麦)为研究对象,以各农作物模拟产量与统计产量差值最小为目标对AquaCrop-OSPy模型的敏感性参数进行率定;采用率定好的模型模拟2种农作物在不同干旱胁迫场景下的产量;采用“S”型增长曲线拟合缺水率与减产率的变化关系,同时使用方差分析方法量化不同月份缺水率对农作物减产率的影响。结果表明:当缺水率较小或较大时,减产率受限于供水总量,此时通过优化灌溉过程缩小减产率的效果不佳;“S”型曲线能够表示农业产量受旱胁迫时三阶段、多拐点的响应特征;当夏玉米与冬小麦生育期总缺水率分别为23%、25%时,两农作物的减产率开始增加,缺水率分别为32%、35%时,减产率增加速度达到最大,缺水率分别为41%、45%时,减产率趋于极值;6月与11月的缺水率分别对夏玉米和冬小麦的影响最大,且当6月与11月缺水率大于75%时,农作物的减产率趋于极大值的可能性变大。研究结果可为揭示干旱胁迫下农作物产量响应规律,优化农业抗旱减灾策略提供了科学依据。 展开更多

关键词 干旱胁迫 水分 作物生长模型 农业产量模拟 “S”型曲线

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基于概率解析法的雨水收集利用系统水文性能评估

7

作者 潘鑫 王家昌 +3 位作者 曹升乐 辛瑞瑞 杨雪 王俊 《水电能源科学》 北大核心 2025年第4期70-73,64,共5页

为利用概率解析法所构建的水文模型定量解析雨水收集利用系统的径流调控性能和供水保障能力,以西安市历史长序列降雨资料为依据,采用连续模拟模型和所构建的概率解析模型,解析雨水收集利用系统的水文过程和用水过程,揭示出水文性能指标... 为利用概率解析法所构建的水文模型定量解析雨水收集利用系统的径流调控性能和供水保障能力,以西安市历史长序列降雨资料为依据,采用连续模拟模型和所构建的概率解析模型,解析雨水收集利用系统的水文过程和用水过程,揭示出水文性能指标与系统容积的非线性关系,验证了概率解析模型在西安市雨水收集利用系统的适用性,进而利用概率解析模型确定出西安理工大学金花校区校园雨水收集利用系统最佳容积。结果显示基于概率解析法所构建的水文模型可作为一种计算高效、使用便捷的雨水收集利用系统水文评估与设计工具,对我国海绵城市雨水收集利用系统规划、设计与评估提供了参考。 展开更多

关键词 雨水收集利用系统 概率解析法 径流控制 供水可靠度 海绵城市

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湘江流域极端降水变化及其对输沙量影响

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作者 康子晗 莫淑红 +2 位作者 王晶晶 蒋凯鑫 姜宇博 《水土保持学报》 北大核心 2025年第2期179-190,共12页

[目的]为探究湘江流域极端降水的变化及其对输沙量的影响因素。[方法]收集湘江流域1965—2018年及其周边13个气象站的日降水数据,采用RClimDex模型进行选取并计算7个极端降水指数。通过线性拟合法和5 a滑动平均法进行空间分布特征趋势分... [目的]为探究湘江流域极端降水的变化及其对输沙量的影响因素。[方法]收集湘江流域1965—2018年及其周边13个气象站的日降水数据,采用RClimDex模型进行选取并计算7个极端降水指数。通过线性拟合法和5 a滑动平均法进行空间分布特征趋势分析,辅助计算各指数Cv值、Spearman相关系数和Kendall相关系数。时间特征从指数线性变化与5 a滑动平均过程线初步观察,使用M-K突变检验法、Lee-Heghinian检验法和有序聚类法对湘江流域年平均输沙量进行突变检验。双累积曲线定量分析极端降水指数对该时段输沙量变化的贡献率。[结果] 1)流域各极端降水指标54 a年际变化趋势除CWD(连续有雨日数)外均表现为增加趋势。极端降水事件历时延长,降水量与降水强度显著增加。2)各降水指数的空间分布情况与地形特点基本一致,均呈流域西南部向东北部逐渐增加趋势,7个指数均在南岳站出现最大值。3)流域输沙量在1984年和1997年发生突变,1985—1997年,极端降水量指标R99P(极强降水量)对流域输沙量减少的影响最大,贡献率为10.5%;1998—2018年,极端降水量指标R95P(强降水量)对输沙量的减少有所改变,贡献率为18.1%,但整个变化期内各极端降水指数对输沙量减少的影响均<20%。[结论]极端降水对流域输沙量的减少产生一定影响,但人类活动仍是导致输沙量减小的主要因素。 展开更多

关键词 湘江流域 极端降水指数 RClimDex模型 输沙量 人类活动

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渭河干流陕西段沿岸碳汇生态服务供需格局时空差异

9

作者 白皓冉 李怀恩 +3 位作者 成波 成文娟 段清之 闫丹丹 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第2期57-65,75,共10页

基于InVEST模型中的碳储量模块以及ArcGIS等软件工具,针对渭河干流陕西段沿岸的22个区(县),利用2010、2015、2020年的土地利用数据、地区碳库数据以及碳排放数据,以区(县)为最小单元,分析了研究区内生态系统服务碳汇项在地区间的供需匹... 基于InVEST模型中的碳储量模块以及ArcGIS等软件工具,针对渭河干流陕西段沿岸的22个区(县),利用2010、2015、2020年的土地利用数据、地区碳库数据以及碳排放数据,以区(县)为最小单元,分析了研究区内生态系统服务碳汇项在地区间的供需匹配及其变化特征。结果表明:研究期内,碳汇服务供给总量由2010年的2466.14万t减少至2020年的2380.44万t,需求总量由2010年的1898.81万t增长至2020年2907.65万t,导致研究区碳汇服务格局出现明显的时空错配现象;2020年单位面积固碳量较2010年减少了44.49 t/km^(2)、单位面积碳排量增加了523.76 t/km^(2),进一步加剧了碳汇服务的供需失衡;碳汇服务赤字区域呈扩散趋势,特别是在中部城市群中出现明显的赤字化倾向,意味着地区的碳排放量超过了其碳汇能力,形成了碳赤字。研究成果对于加强区域生态发展规划、优化协调地区资源配置、开展碳补偿工作等具有重要意义。 展开更多

关键词 碳汇 生态系统服务 供需匹配 渭河干流陕西段

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准格尔煤田北部矿区含水层水文地球化学特征及水力联系辨识

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作者 李艳娜 黄磊 +4 位作者 甘俊礼 韩萱 许江 杨梦凡 朱廣岩 《中国环境科学》 北大核心 2025年第8期4538-4550,共13页

为探究准格尔煤田北部矿区不同含水层的水化学特征及水力联系,揭示采煤活动下区域水循环规律,采集了矿区不同含水层的水样品共39组,利用Piper三线图、Gibbs图、离子比例分析、氯碱指数、因子分析以及连通性指数等方法分析了水化学特征... 为探究准格尔煤田北部矿区不同含水层的水化学特征及水力联系,揭示采煤活动下区域水循环规律,采集了矿区不同含水层的水样品共39组,利用Piper三线图、Gibbs图、离子比例分析、氯碱指数、因子分析以及连通性指数等方法分析了水化学特征、控制因素以及水力联系程度.结果表明,矿区的水体整体呈现弱碱性;第四系、石千峰组含水层主要水化学类型是HCO3-Ca型水,主要受硅酸盐风化和矿业活动影响,存在正向的阳离子交换作用;志丹群含水层主要水化学类型是HCO3-Ca型水,其次是HCO3-Na、Cl-Ca型,其来源主要受硅酸盐岩矿物的风化溶解以及矿业和农业生活作用的影响,存在正向的阳离子交换作用;矿井水主要水化学类型是Cl-Ca型水,受硅酸盐和蒸发岩矿物的风化溶解以及矿业活动影响,存在反向阳离子交换作用.第四系含水层与志丹群、志丹群含水层与石千峰组的水力连通性指数为27%和20%,存在水力联系;石千峰组含水层与矿井水的水力连通性指数为39%,存在微弱的水力联系. 展开更多

关键词 含水层 水化学特征 水岩作用 氢氧稳定同位素 水力联系

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地表与管网组合排水特征对不同降雨条件的响应规律分析

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作者 孙佳辉 侯精明 +3 位作者 薛树红 王添 马萌华 张维纳 《水资源保护》 北大核心 2025年第3期204-211,共8页

针对城市内涝治理建设中管网排水能力评估依据不足的情况,基于GAST-SWMM二维水动力耦合模型,以西安沣西新城为研究区域,模拟分析了在不同累计降雨情况下管网与地表径流排水的占比和流量变化规律,以定量分析管网排水能力变化。结果表明:... 针对城市内涝治理建设中管网排水能力评估依据不足的情况,基于GAST-SWMM二维水动力耦合模型,以西安沣西新城为研究区域,模拟分析了在不同累计降雨情况下管网与地表径流排水的占比和流量变化规律,以定量分析管网排水能力变化。结果表明:不同累计降雨下管网与地表径流的排放比值有明显差异,随着累计降雨的增大,该比值呈先增大后减小的趋势,在累计降雨为10 mm时达最小值0.543,在累计降雨80 mm时取得最大值2.241,之后呈下降趋势;管网与地表径流的排放比值对雨峰系数不敏感,在累计降雨较小时最大差异率为12.96%,在累计降雨较大时最大差异率只有3.98%;雨峰系数的增大会使各部分排水的峰值流量增大;在累计降雨为100 mm,雨峰系数为0.2、0.5、0.8时管网排水最大流量分别为6.26、7.45、9.40 m^(3)/s,地表径流排水最大流量分别为3.19、3.90、4.84 m^(3)/s。 展开更多

关键词 耦合模型 雨峰系数 排水特征 城市内涝 地表径流排水 管网排水 累计降雨

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黄河上游水沙统一调度的多目标协同/胁迫控制

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作者 金文婷 牛姿童 +2 位作者 白涛 石静涛 路梦瑶 《水资源保护》 北大核心 2025年第4期94-104,共11页

为量化黄河上游水沙统一调度的多目标协同/胁迫关系,构建了以龙羊峡-刘家峡梯级水库为主体的黄河上游多目标协同/胁迫调控模型,对1996年7月至2022年6月的径流序列进行了调控。结果表明:长系列调度中多目标胁迫度的多年平均值为0.36,总... 为量化黄河上游水沙统一调度的多目标协同/胁迫关系,构建了以龙羊峡-刘家峡梯级水库为主体的黄河上游多目标协同/胁迫调控模型,对1996年7月至2022年6月的径流序列进行了调控。结果表明:长系列调度中多目标胁迫度的多年平均值为0.36,总体处于初级协调状态;受水库群调蓄作用影响,丰、平、枯典型年多目标协同/胁迫关系年内变化规律基本一致,汛期处于初级协调,防凌期由勉强协调转变为濒临胁迫,非汛期由勉强协调回到初级协调;连续枯水年组前期由于梯级水库大量补水和汛期及时蓄水,多目标协同/胁迫关系与典型年基本一致,但后期由于来水特枯加之水库水位较低,多目标胁迫度大幅提高,防凌期达到严重胁迫等级。 展开更多

关键词 梯级水库 水沙统一调度 多目标协同 多目标胁迫 黄河上游

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植被恢复条件下红壤水-土-养分淋溶特征及归因分析

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作者 范清华 刘晓君 +5 位作者 李鹏 张祎 任正龑 张虎威 陶清瑞 胥世斌 《浙江农林大学学报》 北大核心 2025年第3期444-456,共13页

【目的】探明退化红壤区不同植被恢复模式下土壤养分在淋溶过程中的变化规律,阐明土壤水-土-养分淋溶流失规律及影响机制。【方法】以江西省泰和县植被恢复区马尾松Pinus massoniana纯林(PM)、湿地松P.elliottii纯林(PE)、马尾松-木荷Sc... 【目的】探明退化红壤区不同植被恢复模式下土壤养分在淋溶过程中的变化规律,阐明土壤水-土-养分淋溶流失规律及影响机制。【方法】以江西省泰和县植被恢复区马尾松Pinus massoniana纯林(PM)、湿地松P.elliottii纯林(PE)、马尾松-木荷Schima superba混交林(RMS)、湿地松-木荷混交林(RES)等4种不同植被恢复模式表层土壤为研究对象,研究60、90、120、150 mm·h^(-1)等4种淋溶强度下,土壤产流、产沙、泥沙颗粒变化特征及养分在淋溶过程中的流失规律。【结果】(1)随着淋溶强度的增加,产流量和产沙量也增加,泥沙颗粒质量分数及稳定性发生了显著变化,泥沙颗粒平均质量直径(D_(MW))、粒径>0.250 mm泥沙颗粒质量分数(R_(0.25))显著升高(P<0.05)。在淋溶侵蚀下,低林下植被覆盖度的马尾松纯林团聚体稳定性低,高植被覆盖度的湿地松-木荷混交林土壤团聚体稳定性高(P<0.05)。(2)在150 mm·h^(-1)的淋溶强度下,养分淋失显著高于60 mm·h^(-1)(P<0.05),但在90和120 mm·h^(-1)淋溶强度下,养分淋溶流失没有显著差异。泥沙是养分迁移流失的主要介质。(3)养分淋失与淋溶强度、产流率、产沙率、粒径>0.250 mm泥沙颗粒质量分数呈正相关,与≤0.053 mm泥沙颗粒质量分数呈现负相关(P<0.05)。(4)随机森林分析表明:淋溶强度和产流率是影响养分淋溶流失的主要因素,贡献率分别达16.33%、20.91%。【结论】随着淋溶.强度的增加,产流量和产沙量显著提升,泥沙颗粒的组成和稳定性发生变化,且淋溶强度和产流率是影响养分流失的主要因素。在中国亚热带退化红壤区生态建设中,应注重增强植被恢复区林下植被丰富度,以改善林分结构并巩固治理成果。 展开更多

关键词 红壤 植被恢复 淋溶 养分流失

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基于理想化同心圆降雨概化的流域洪水响应规律

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作者 贾严 侯精明 +3 位作者 马萌华 潘鑫鑫 李鑫月 许岚杰 《人民长江》 北大核心 2025年第5期23-30,共8页

为研究降雨时空分布对流域洪水过程响应规律,以延河流域为研究对象,基于SWMM建立一维水文模型,提出一种理想化的同心圆降雨概化方法,即设定降雨在流域内以同心圆的方式移动,通过改变降雨移动位置以及移动路径来模拟分析各典型断面的径... 为研究降雨时空分布对流域洪水过程响应规律,以延河流域为研究对象,基于SWMM建立一维水文模型,提出一种理想化的同心圆降雨概化方法,即设定降雨在流域内以同心圆的方式移动,通过改变降雨移动位置以及移动路径来模拟分析各典型断面的径流过程。结果表明:①在西北向东南方向的降雨路径下,流域出口断面的洪峰流量由75.97 m^(3)/s增大到133.43 m^(3)/s,峰现时间提前16 h,各个支流断面峰值流量都呈现先增大后减小的趋势。②降雨移动路径对流域出口断面的最大洪峰流量影响不大,由西北向东南方向的降雨路径在位置7处产生的最大洪峰流量为133.43 m^(3)/s,东北向西南方向的降雨路径在位置2处产生的最大洪峰流量为138.17 m^(3)/s,流量仅增加了3.55%。③各断面的径流过程表明,流域典型断面径流过程受降雨空间分布与汇流时间的协同调控,其中降雨区域的位置决定流域降雨分布,汇流时间的长短决定流域流量的汇集快慢。研究成果可为河道洪水风险评估提供借鉴。 展开更多

关键词 同心圆降雨 降雨移动位置 降雨移动路径 洪峰流量 峰现时间 SWMM模型 延河流域

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基于Budyko理论的渭河上游生态建设区径流驱动因素量化分析

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作者 柯浩成 马晓燕 +3 位作者 马利国 李占斌 时鹏 李鹏 《水资源保护》 北大核心 2025年第4期210-218,227,共10页

基于渭河上游5个水文站和10个气象站的实测数据,分析了黄土高原典型生态建设区渭河上游的水文序列非一致性和突变方法的适宜性;采用6种突变检验方法、交叉小波分析和Budyko理论等方法,探究了渭河上游1980—2018年年径流量演变规律及其... 基于渭河上游5个水文站和10个气象站的实测数据,分析了黄土高原典型生态建设区渭河上游的水文序列非一致性和突变方法的适宜性;采用6种突变检验方法、交叉小波分析和Budyko理论等方法,探究了渭河上游1980—2018年年径流量演变规律及其影响因素。结果表明:渭河上游年径流量呈不显著下降趋势(p>0.05),降水序列呈不显著上升趋势(p>0.05),潜在蒸散发和温度序列呈显著上升趋势(p<0.05),其中,径流序列和潜在蒸散发序列于1993年发生突变,降水序列于2012年发生突变,降水较径流突变点存在10 a滞后性;渭河上游各水文站长序列径流变化最适宜的突变检验方法为滑动T检验法;量化解析了下垫面、年降水量和潜在蒸散发量对渭河上游径流的贡献率,分别为64.60%、37.87%、-2.47%;渭河上游径流的驱动因素是气候和人类活动的综合影响,下垫面变化是渭河上游径流变化的主导因素,其次是年降水量和潜在蒸散发。 展开更多

关键词 径流演变 Budyko理论 突变检验方法 量化分析 渭河上游

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黄河上游水风光一体化基地发电潜力及生态环境效益预估

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作者 黄强 章杰 +5 位作者 方伟 明波 张亮博 贾升策 蒋祥祥 许鑫 《人民黄河》 2025年第9期43-54,共12页

流域水风光一体化开发是践行低碳、绿色发展理念的重要举措。然而,当前气候变化加剧,导致清洁能源波动性增大、未来发电潜力不确定性升高、一体化基地的生态环境效益难以准确预估,给流域清洁能源高效利用和生态保护造成诸多挑战。为此,... 流域水风光一体化开发是践行低碳、绿色发展理念的重要举措。然而,当前气候变化加剧,导致清洁能源波动性增大、未来发电潜力不确定性升高、一体化基地的生态环境效益难以准确预估,给流域清洁能源高效利用和生态保护造成诸多挑战。为此,以黄河上游茨哈峡水风光一体化基地为研究对象,运用分位数映射法、CNN-LSTM-Attention深度学习预测模型和改进的风光电理论出力计算方法,筛选研究区适用的高精度未来气候模式数据,预测一体化基地规划运行期(2035—2065年)的水风光电逐日平均出力及其多时间尺度互补性,预估一体化基地的生态环境效益。研究结果发现:1)2035—2065年,预测水电、风电、光伏年均发电量分别为101.30亿、11.87亿、437.85亿kW·h。4种SSP情景下,茨哈峡水电站日均入库流量分别增加0.97、1.74、1.25、1.99m^(3)/s,水电日均理论出力平均上升2.23MW,风电、光伏日均理论出力平均下降0.29、0.80MW。2)水风、水光、风光、水风光组合的年发电量相关系数分别为-0.22、0.18、-0.10、-0.03,水风组合的年际互补性更强,年内冬季互补性显著。3)水风光电年均可替代551.02亿kW·h燃煤发电,减碳0.48亿t/a,风光发电替代燃煤发电可实现节水1.08亿m^(3)/a。此外,预计一体化基地下垫面的潜在蒸散发量年均减少284.56mm,生态系统净初级生产力(NPP)年均增加97.04gC/m2。 展开更多

关键词 水风光一体化开发 理论出力 多尺度互补性 生态环境效益 黄河上游

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人工湿地中微塑料的来源及去除机理研究现状

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作者 董雯 张亚坤 +3 位作者 李怀恩 李家科 徐志嫱 陈禹彤 《现代化工》 北大核心 2025年第8期27-30,35,共5页

人工湿地中微塑料主要来源于人为来源(污水排放、农业和工业生产)和自然来源(地表径流、大气沉降)。影响微塑料去除的主要因素包括基质截留、植物拦截与吸收、生物膜滞留、微生物分解。分析表明,基质在微塑料去除中起主导作用,植物的去... 人工湿地中微塑料主要来源于人为来源(污水排放、农业和工业生产)和自然来源(地表径流、大气沉降)。影响微塑料去除的主要因素包括基质截留、植物拦截与吸收、生物膜滞留、微生物分解。分析表明,基质在微塑料去除中起主导作用,植物的去除效果相对有限,微生物是微塑料的主要分解者。研究人工湿地中微塑料的来源及去除机理,对于提升人工湿地的处理效能和保护生态环境具有重要意义。 展开更多

关键词 人工湿地 微塑料 来源 影响因素 去除机理

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干旱胁迫下植被生产力与冠层结构易损性的非一致性评估

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作者 张璐 畅建霞 +2 位作者 杨贵斌 郭爱军 王义民 《农业工程学报》 北大核心 2025年第6期145-153,共9页

频繁的干旱事件已对植被正常生长与生态系统稳定构成威胁。为解析干旱对植被影响的复杂性,该研究基于Copula模型,利用归一化植被指数、总初级生产力和标准化降水蒸散发指数,构建了气象干旱胁迫下植被生产力与冠层结构损失的条件概率模型... 频繁的干旱事件已对植被正常生长与生态系统稳定构成威胁。为解析干旱对植被影响的复杂性,该研究基于Copula模型,利用归一化植被指数、总初级生产力和标准化降水蒸散发指数,构建了气象干旱胁迫下植被生产力与冠层结构损失的条件概率模型,并运用偏最小二乘路径模型,探讨了植被对干旱响应的驱动因子。结果表明,1982—2018年长江流域植被生产力、冠层结构对气象干旱的滞后响应在时间维和空间维呈现出非一致性特征。时间上,植被生产力对气象干旱的响应时间较冠层结构更长;空间上,汉江流域和长江中下游干流区植被生产力易损性高,而金沙江流域和长江干流区间冠层结构易损性高。不同类型植被的易损性不同,水田和常绿阔叶林的生产力损失概率较高,分别为21.05%、17.26%,草地和常绿针叶林的冠层结构损失概率更大,分别为36.35%、35.73%。此外,植被生产力与冠层结构的关键环境影响因子不同,前者主要受控于冠层结构和土壤水分,后者则对海拔和气候因子更为敏感。研究成果有助于深入了解干旱对植被的影响,进而为生态系统管理与保护提供重要的科学依据。 展开更多

关键词 植被生产力 冠层结构 植被响应 触发阈值 长江流域

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基于CBMA的面板堆石坝变形预测不确定性分析方法研究

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作者 程琳 张雨鹏 +3 位作者 王赵汉 马春辉 李波 许增光 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第3期125-134,共10页

基于实测数据建立预测模型是面板堆石坝变形安全监控的主要方式之一。由于面板堆石坝变形的影响因素复杂,预测模型涉及因子较多,导致常规建模方法存在精度低、计算复杂且难以量化模型不确定性的问题。为此,提出一种基于Copula贝叶斯模... 基于实测数据建立预测模型是面板堆石坝变形安全监控的主要方式之一。由于面板堆石坝变形的影响因素复杂,预测模型涉及因子较多,导致常规建模方法存在精度低、计算复杂且难以量化模型不确定性的问题。为此,提出一种基于Copula贝叶斯模型平均的面板堆石坝变形预测模型构建方法。该方法利用Copula函数刻画测点变形与影响因子之间的联合分布,以替代贝叶斯模型平均中的均匀分布假设,并结合差分演化马尔科夫链蒙特卡洛算法对贝叶斯模型平均的计算体系进行优化。将该方法应用于公伯峡面板堆石坝的变形监测,分析结果表明:该方法能有效考虑模型不确定性,通过因子权重的合理分配为变形溯源提供理论依据,其预测精度优于逐步回归等传统模型,较传统贝叶斯模型平均方法也有提升。 展开更多

关键词 面板堆石坝 变形预测 COPULA理论 贝叶斯模型平均

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砂泥岩互层地基防渗措施渗控效果及敏感性分析

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作者 温立峰 孙少博 +3 位作者 李炎隆 王民侠 张晨 田欣 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第3期163-173,共11页

砂泥岩互层岩体是一种典型的复杂地质条件,其渗流场分布规律复杂,且传统渗流分析方法难以准确描述该规律。文章提出砂泥岩互层地基等效渗流场计算方法,揭示砂泥岩互层地基渗流场分布规律及不同渗控方案对其的影响。首先根据砂泥岩互层... 砂泥岩互层岩体是一种典型的复杂地质条件,其渗流场分布规律复杂,且传统渗流分析方法难以准确描述该规律。文章提出砂泥岩互层地基等效渗流场计算方法,揭示砂泥岩互层地基渗流场分布规律及不同渗控方案对其的影响。首先根据砂泥岩互层地基构造特点,提出基于土体分层渗流的砂泥岩互层地基等效渗流场计算方法;进而基于砂泥岩互层地基上的普化水库工程,建立反映工程区地质条件、枢纽布置和防渗措施的三维渗流场有限元计算模型;并讨论了砂泥岩互层岩体渗透各向异性对渗流场的影响,分析了不同防渗帷幕深度和长度组合方案对砂泥岩互层地基渗流场的控制效果。研究表明:(1)帷幕未完全截断透水层时,加深防渗帷幕深度可以明显降低坝基及两岸山体渗流量,使两岸山体溢出点渗透坡降逐渐减小,而使坝基部位和防渗帷幕的渗透坡降逐渐增加;(2)延长防渗帷幕长度可以降低两岸山体渗流量和渗透坡降,且帷幕长度增加只对帷幕加长侧渗流场产生较大的影响,但是随着帷幕长度进一步增加,对防渗效果提升的作用逐渐减弱;(3)砂泥岩互层地基渗流呈现各向异性特点,通过设置合理的防渗帷幕深度和长度可以有效控制地基的渗流量。研究成果可为砂泥岩互层地基的渗流控制提供理论参考。 展开更多

关键词 砂泥岩互层地基 渗流场 渗控效应 数值分析 防渗帷幕

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