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陕西省月用水量预测方法研究 被引量：1
1
作者 陈星 沈紫菡 +2 位作者 许钦 刘睿佳 蔡晶 《水利水电科技进展》 北大核心 2025年第1期73-78,共6页
基于国家水资源管理信息系统的月用水量数据分析,选用ARIMA模型、BP神经网络模型以及经过遗传算法(GA)优化的BP神经网络模型(GA-BP神经网络模型)进行月用水量模拟。在构建BP神经网络模型过程中,通过多源社会经济数据的整合与分析,采用... 基于国家水资源管理信息系统的月用水量数据分析,选用ARIMA模型、BP神经网络模型以及经过遗传算法(GA)优化的BP神经网络模型(GA-BP神经网络模型)进行月用水量模拟。在构建BP神经网络模型过程中,通过多源社会经济数据的整合与分析,采用平均影响值算法(MIV)和皮尔逊相关系数联合方法筛选月用水量的关键影响因子。研究结果表明,三种模型在陕西省月用水量预测中均表现出较高的精度,其中GA-BP神经网络模型的预测精度最高。为进一步验证影响因子对模拟结果的影响,采用不同方法筛选影响因子作为GA-BP神经网络模型的输入,模拟结果表明,MIV和皮尔逊相关系数联合方法提高了影响因子的选取精度,能够有效提升GA-BP神经网络模型的模拟性能。 展开更多
关键词 月用水量预测 ARIMA模型 遗传算法 神经网络模型 因子筛选 陕西省
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南京都市圈水安全-粮食安全-城市发展评价及协调特征研究
2
作者 陈星 叶佳慧 +2 位作者 许钦 张其成 宋兰兰 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第2期66-73,共8页
城市化进程与水安全、粮食安全协调发展是实现高质量发展的必然要求,都市圈是优化资源配置,促进区域协调发展的关键引擎。以南京都市圈为实例,深入分析1990-2020年水安全、粮食安全、城市发展演变规律,运用耦合协调模型揭示三者协调发... 城市化进程与水安全、粮食安全协调发展是实现高质量发展的必然要求,都市圈是优化资源配置,促进区域协调发展的关键引擎。以南京都市圈为实例,深入分析1990-2020年水安全、粮食安全、城市发展演变规律,运用耦合协调模型揭示三者协调发展的时空特征,并通过灰色关联分析法识别关键影响因素。结果表明:(1)1990-2020年水安全等级和城市发展指数呈现稳步上升态势,而粮食安全等级先下降后回升。整体上,水安全和粮食安全状况均表现良好,到2020年各城市水安全和粮食安全等级均已达到较安全水平,南京作为都市圈中心城市,其城市发展指数远高于其他城市。(2)水安全-粮食安全-城市发展耦合协调度持续提升,从1990年的失调状态逐步进入中级协调或良好协调阶段。各城市水安全发展尤为突出,处于优先地位。其中,扬州协调发展水平最高,而宣城、芜湖、马鞍山水安全和粮食安全远优于城市发展指数,城市发展潜力大。(3)建设用地面积扩张、城镇化率、人口密度增加是影响三者耦合协调度的最主要因素。此外,建成区绿化覆盖率、粮食价格、第三产业占比以及单位面积化肥使用量等因子也发挥了重要作用。研究为统筹水、粮食、城市发展之间的协调关系、实现区域资源的优化配置,推动都市圈高质量发展提供参考依据。 展开更多
关键词 水安全-粮食安全-城市发展 耦合协调发展 南京都市圈 灰色关联分析
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基于刚性约束的宿迁黄河故道片区水资源配置研究
3
作者 胡继成 黄昌硕 +3 位作者 吴培强 陈丽君 王若禹 赵新化 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第1期101-110,共10页
针对宿迁黄河故道片区河道调蓄空间不足、雨洪资源无法有效利用,供水能力不足、制约水资源开发利用,水系连通不畅、区域水环境容量不足等问题,开展基于刚性约束的宿迁黄河故道片区水资源配置研究,以促进区域水资源的优化配置,提高水利... 针对宿迁黄河故道片区河道调蓄空间不足、雨洪资源无法有效利用,供水能力不足、制约水资源开发利用,水系连通不畅、区域水环境容量不足等问题,开展基于刚性约束的宿迁黄河故道片区水资源配置研究,以促进区域水资源的优化配置,提高水利保障能力。在水资源刚性约束要求下,将需水划分为刚性、刚弹性、弹性需水3个层次,采用遗传算法建立刚性约束水资源配置模型,以可用水量配置黄河故道片区刚性需水。结果表明,在规划水平年现状工程条件下的可用水量不能满足规划水平年2025年、2030年90%保证率下的刚性需求。因此,未来须增加外调可用水量,可建设龙岗枢纽工程、朱海站、洋河引水工程等三大工程。该配置方案可为宿迁建设黄河故道生态富民廊道提供水资源保障方面的科技支持。 展开更多
关键词 刚性约束 刚性需水 可用水量 遗传算法 水资源配置 黄河故道
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长江口深水航道三期工程后北槽水沙输移变化研究
4
作者 路川藤 朱显博 +1 位作者 韩玉芳 李肖肖 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第1期16-24,共9页
基于2010-2021年北槽地形和同步水文资料,分析了长江口深水航道三期工程实施后的水沙输移变化。三期工程完成后,北槽中上段水深整体增大,-8 m等深线的展宽主要发生在2010-2017年,-10 m等深线持续展宽,北槽下段水深变化相对较小。北槽中... 基于2010-2021年北槽地形和同步水文资料,分析了长江口深水航道三期工程实施后的水沙输移变化。三期工程完成后,北槽中上段水深整体增大,-8 m等深线的展宽主要发生在2010-2017年,-10 m等深线持续展宽,北槽下段水深变化相对较小。北槽中下段涨落潮平均流速趋势性变化不明显,各水层含沙量大都呈下降趋势,中层水体平均含沙量减小近50%。北槽纵向水沙通量远大于横向通量,自2010年以来,水沙横向通量占比下降。北槽水流净通量表层大、底层小,中下段多年来均存在水通量的垂向环流,即表层水体横向净通量向北,而底层向南。悬沙净通量底层大、表层小,在纵向上,表层水体悬沙净通量指向下游,底层水体规律性较差。在横向上,2015年后,北槽中下段表层水体悬沙净通量大都指向航道北侧,底层水体指向航道南侧,表底层悬沙净通量形成垂向环流。 展开更多
关键词 长江口 北槽 水沙通量 深水航道 环流
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基于调和分析及VMD-LSTM混合模型的甬江河口水位预报方法
5
作者 陈永平 韩韬 +3 位作者 邱超 甘敏 谭亚 王瑾琪 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期1-10,共10页
为解决甬江感潮河段潮位预报总体精度偏低的问题,构建了一种基于经典调和分析(T_TIDE)、变分模态分解(VMD)和长短时记忆神经网络(LSTM)的混合模型(VMD-LSTM混合模型)。VMD-LSTM混合模型采用T_TIDE程序包对甬江河口逐时水位数据进行回报... 为解决甬江感潮河段潮位预报总体精度偏低的问题,构建了一种基于经典调和分析(T_TIDE)、变分模态分解(VMD)和长短时记忆神经网络(LSTM)的混合模型(VMD-LSTM混合模型)。VMD-LSTM混合模型采用T_TIDE程序包对甬江河口逐时水位数据进行回报(即潮位),用实测水位减去潮位得到相应余水位,并采用VMD模型将余水位分解为13个本征模函数(IMF),依次对应D0~D12潮族,采用LSTM模型分别训练余水位的各个IMF分量和潮位并分别向后预报12~48h,各个IMF分量和潮位的预报值之和即为河口水位的预测值。结果表明:VMD模型可对甬江河口余水位中D0~D12潮族波动进行完全分离;VMD-LSTM混合模型12、24、36、48h短期水位预报的均方根误差(RMSE)比LSTM模型最多分别降低了0.15、0.13、0.16、0.16m;VMD-LSTM混合模型在D0、D2潮族频带的误差修正最明显,相比LSTM模型,可分别将D0、D2潮族的谱峰预报误差最多降低0.05、0.04m·d^(0.5)。 展开更多
关键词 甬江口 河口潮汐 变分模态分解 LSTM模型 调和分析 水位预报
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黄河水源涵养区生态系统服务要素时空演变及权衡与协同分析
6
作者 鞠琴 卜媛媛 +5 位作者 申同庆 蔡辉艺 王乐扬 金君良 于磊 格桑卓嘎 《水资源保护》 北大核心 2025年第2期38-46,共9页
为探究黄河水源涵养区生态系统服务的时空演变规律,采用InVEST模型对2000—2020年黄河水源涵养区碳储量、土壤保持、生境质量、产水能力和水源涵养5个生态系统服务要素进行计算,并分析了各要素的时空演变特征和相互间的权衡与协同关系... 为探究黄河水源涵养区生态系统服务的时空演变规律,采用InVEST模型对2000—2020年黄河水源涵养区碳储量、土壤保持、生境质量、产水能力和水源涵养5个生态系统服务要素进行计算,并分析了各要素的时空演变特征和相互间的权衡与协同关系。结果表明:2000—2020年黄河水源涵养区产水能力、水源涵养量、土壤保持量呈现一致波动时间变化趋势,生境质量、碳储量整体呈下降趋势;各生态系统服务要素之间存在不同程度的协同相关性,其中,土壤保持与产水能力和土壤保持与碳储量间协同关系最强,其他要素之间呈现中等或弱协同关系;5个生态系统服务要素与土地利用类型密切相关,不同土地利用类型下的各项生态系统服务要素差异较大;各项生态系统服务要素间以协同为主,整体协同关系在时间上呈波动轻微增强趋势,空间分布上中南部草地以高-高协同为主,低-低协同主要分布在北部地区草地和林地,高-低和低-高权衡主要分散在东西部地区的耕地和建设用地。 展开更多
关键词 生态系统服务要素 权衡与协同 InVEST模型 黄河水源涵养区
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水网构建对汾河流域水资源系统韧性演变的影响
7
作者 万芳 王煜 +4 位作者 王威浩 郑小康 韩文浩 严登明 张迪 《水资源保护》 北大核心 2025年第1期19-26,共8页
为研究水网构建对汾河流域水资源系统韧性演变的影响,针对汾河流域水资源系统韧性在系统、空间、时间维度上的不断演化发展,考虑到水资源系统韧性对初始条件的敏感依赖性以及韧性的非线性和不可预测性等特征符合混沌理论的主要特征,基... 为研究水网构建对汾河流域水资源系统韧性演变的影响,针对汾河流域水资源系统韧性在系统、空间、时间维度上的不断演化发展,考虑到水资源系统韧性对初始条件的敏感依赖性以及韧性的非线性和不可预测性等特征符合混沌理论的主要特征,基于混沌理论构建了水资源系统韧性评价模型,分析了2017—2021年汾河流域水资源系统韧性时空演变特征,分别以2020年、2035年为基准年和水平年,探究了2035年有、无水网情况下,汾河流域水资源系统韧性水平的变化情况。结果表明:2017—2020年汾河流域水资源系统韧性水平波动较小,总体呈现上升趋势,且表现为西部高于东部、北部高于南部的空间分布特征,2021年水资源系统韧性水平有所下降;相较于基准年,无水网情况下2035年流域和各地区水资源系统韧性水平均有不同程度的下降;有水网情况下2035年流域水资源系统韧性水平相较于无水网情况有大幅度提升,各地区消除了低韧性水平,水网构建对流域水资源系统韧性的提升效果显著。 展开更多
关键词 水资源系统韧性 水网构建 混沌理论 复杂网络 汾河流域
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大型泄洪冲沙闸弧形工作闸门的水动力特性及抗振措施研究
8
作者 严根华 李新燕 +1 位作者 侍贤瑞 董家 《水利与建筑工程学报》 2025年第1期1-6,40,共7页
基于大型泄洪闸规模、孔口尺寸和下泄流量大,由此带来的闸下消能、闸门水动力作用荷载更加复杂,闸门结构的抗振能力也相对减弱,结构的流激振动问题也更加突出,已经成为影响工程运行安全的制约性因素。以某工程泄洪冲沙闸为依托,开展闸... 基于大型泄洪闸规模、孔口尺寸和下泄流量大,由此带来的闸下消能、闸门水动力作用荷载更加复杂,闸门结构的抗振能力也相对减弱,结构的流激振动问题也更加突出,已经成为影响工程运行安全的制约性因素。以某工程泄洪冲沙闸为依托,开展闸门水力学、结构动力特性、水弹性振动特征、抗振优化措施、弧形闸门支臂的动力稳定性等问题系统研究。揭示泄洪闸弧形闸门结构存在的问题,提出优化结构动力性态及合理运行操作方式等控振减振措施,对确保泄洪闸弧形工作闸门的运行安全提供了可靠技术保障。 展开更多
关键词 泄洪冲沙闸 弧形工作闸门 水动力荷载 静动力特性 流激振动 结构抗振优化
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秸秆还田与加气灌溉对水稻泡田期水质的影响
9
作者 袁鹤龙 陈剑 +3 位作者 李涛 于笑天 李江 缴锡云 《节水灌溉》 北大核心 2025年第2期21-27,共7页
为探讨加气灌溉及秸秆还田对水稻泡田期水质的影响,于2021年在江苏省南京市开展土箱模拟试验,研究CK秸秆不还田+常规水灌溉(常规水DO 2.85 mg/L)、ST秸秆还田+常规水灌溉(小麦秸秆风干、粉碎至3~5 cm,常规水DO 2.85 mg/L)和SO秸秆还田+... 为探讨加气灌溉及秸秆还田对水稻泡田期水质的影响,于2021年在江苏省南京市开展土箱模拟试验,研究CK秸秆不还田+常规水灌溉(常规水DO 2.85 mg/L)、ST秸秆还田+常规水灌溉(小麦秸秆风干、粉碎至3~5 cm,常规水DO 2.85 mg/L)和SO秸秆还田+微纳米加气灌溉(小麦秸秆风干、粉碎至3~5 cm,微纳米气泡水DO 8.04 mg/L)对水稻泡田期田面水、不同土层土壤溶液和渗漏水水质的影响,对TN、TP和COD 3类水质指标在泡田期内的变化情况进行监测分析。结果表明:秸秆还田会导致水稻泡田期田面水、各层土壤溶液以及渗漏水的TN、TP和COD浓度增加,且对水稻泡田初期田面水及浅层土壤溶液的水质影响较为严重,泡田期内秸秆还田会导致田面水的TN、TP和COD浓度峰值分别增加27.67%、27.27%和56.11%,0~10 cm土壤溶液的TN、TP峰值分别增加28.95%、57.34%,秸秆还田后0~10 cm土壤溶液COD平均浓度增加43.44%。微纳米加气灌溉可有效降低秸秆还田后泡田期内稻田水体中TN、TP及COD浓度,微纳米加气灌溉使秸秆还田后的田面水的TN、TP和COD浓度峰值分别减少10.65%、16.67%和15.69%,使泡田期内田面水TN、TP和COD平均浓度分别减少10.97%、5.88%和5.73%。研究表明,秸秆还田后会导致水稻泡田期田面水、各层土壤溶液以及渗漏水的TN、TP及COD浓度升高,秸秆还田后采用微纳米加气灌溉可以降低稻田水体中TN、TP及COD浓度。试验可以实现减轻秸秆还田导致的稻田水质污染的目的,同时可为控制稻田污染物扩散以及减少氮磷流失方面提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 稻田 秸秆还田 泡田期 加气灌溉 氮 磷 COD 水质 土壤溶液 渗漏水
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水胶比和橡胶掺量对砂浆力学性能及能量演化规律的影响
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作者 马豪达 白银 +3 位作者 陈波 葛龙甄 白延杰 张丰 《材料导报》 北大核心 2025年第1期194-200,共7页
水泥砂浆在压力作用下易发生脆性开裂,利用橡胶颗粒改善其变形能力是常见措施。高掺量橡胶砂浆具有优异的吸能效果,能够有效改善砂浆的变形适应性。本工作通过分析砂浆受压过程中的应力-应变曲线,考察了水胶比和橡胶掺量对砂浆强度、变... 水泥砂浆在压力作用下易发生脆性开裂,利用橡胶颗粒改善其变形能力是常见措施。高掺量橡胶砂浆具有优异的吸能效果,能够有效改善砂浆的变形适应性。本工作通过分析砂浆受压过程中的应力-应变曲线,考察了水胶比和橡胶掺量对砂浆强度、变形能力的影响,并分析了能量演化规律。结果表明随着水胶比从0.3增大至0.5,强度降低35%,橡胶掺量从0%增加至75%,强度降低84%;随着水胶比增大、橡胶掺量增加,弹性模量明显降低,受压至破坏总能量降低,转变为弹性应变能和耗散能,趋势与未掺橡胶颗粒的砂浆一致,与轴心抗压强度具有显著相关性;极限压应变受强度和橡胶掺量双重影响,橡胶掺量从0%增加至75%,极限压应变呈先降低后增加的趋势;橡胶颗粒可延缓能量耗散,水胶比增大加快能量耗散使试件失效。水胶比和橡胶掺量对强度有显著影响;高掺量橡胶颗粒对变形能力有明显改善,延缓能量耗散,有效阻碍了裂缝的发展。 展开更多
关键词 橡胶砂浆 力学性能 能量演化 水胶比 高橡胶掺量
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长江中游洲滩植被生长动态及其对水流阻力的影响
11
作者 刘胜琪 夏军强 +2 位作者 石希 周美蓉 辛沛 《水资源保护》 北大核心 2025年第2期233-241,共9页
以长江中游洲滩典型水生植物芦苇为研究对象,构建了考虑淹水胁迫影响的芦苇生长模型及其生物量分层模型,提出了一种考虑芦苇生长动态的等效曼宁糙率计算方法,分析了不同洪水淹没条件和不同芦苇生长过程对等效曼宁糙率的影响,并建立了非... 以长江中游洲滩典型水生植物芦苇为研究对象,构建了考虑淹水胁迫影响的芦苇生长模型及其生物量分层模型,提出了一种考虑芦苇生长动态的等效曼宁糙率计算方法,分析了不同洪水淹没条件和不同芦苇生长过程对等效曼宁糙率的影响,并建立了非淹没状态下等效曼宁糙率与芦苇地上生物量、相对淹没度的经验计算公式。结果表明:考虑淹水胁迫影响的芦苇生长模型可以较好地模拟芦苇地上生物量和形态参数的变化过程,模拟结果纳什效率系数为0.85~0.94;芦苇生物量和阻水面积有相似的垂向分布规律,以相对高度0.3为界限,芦苇茎阻水面积上小下大,叶阻水面积下小上大,在相对高度0.7以下芦苇总阻水面积和地上生物量近似呈均匀分布;最大等效曼宁糙率计算值约为0.300,淹水胁迫影响下芦苇地上生物量减少,导致同水深条件下等效曼宁糙率值减小10.0%~29.1%。 展开更多
关键词 芦苇生长 等效曼宁糙率 生物量 阻水面积 相对淹没度 长江中游
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淮北平原土壤水和地下水交换特征研究
12
作者 孙千桢 朱永华 +5 位作者 王启猛 吕海深 陆玟 王怡宁 朱嘉琪 黄禹鑫 《节水灌溉》 北大核心 2025年第2期28-35,共8页
研究土壤水与浅层地下水的交换特征,为淮北平原的地下水合理开发利用与保护、建立高效合理的节水灌溉制度提供理论依据。根据1986-2021年的土壤水分与地下水埋深等数据,采用相关分析法分析冬小麦和夏玉米根区层土壤水与地下水的相关关系... 研究土壤水与浅层地下水的交换特征,为淮北平原的地下水合理开发利用与保护、建立高效合理的节水灌溉制度提供理论依据。根据1986-2021年的土壤水分与地下水埋深等数据,采用相关分析法分析冬小麦和夏玉米根区层土壤水与地下水的相关关系;根据土壤含水量与田间持水量的差值计算底部渗漏量,用经验公式计算潜水蒸发量,对比分析作物主要根系分布层土壤水与浅层地下水的交换特征。结果表明:①作物主要根系分布层处底部渗漏量的值和次数都远低于潜水蒸发;潜水蒸发的变化趋势基本一致,2000年前较高,数值变化幅度较大,2000年后年产生量总体降低,趋于平稳;玉米平均潜水蒸发量为280.25 mm,平均5 d产生4次,小麦平均潜水蒸发量为314.16 mm,平均5 d产生4次。②玉米不同生育阶段的底部渗漏量随生育阶段呈先升高后降低再升高的趋势,小麦不同生育阶段的底部渗漏量随生育阶段呈先升高后降低的趋势,产生次数较少但单次产生量高;玉米和小麦不同生育阶段的潜水蒸发量随时间基本都呈先下降后平稳的趋势,玉米灌浆-成熟期的潜水蒸发最为活跃,7 d平均产生次数为5次,小麦拔节-抽穗期潜水蒸发10 d内平均产生次数为9次。夏玉米和冬小麦全生育期内土壤水与地下水的交换以地下水补给土壤水为主;作物生育期和不同生育阶段的单次潜水蒸发量随时间呈先下降后平稳的趋势,地下水补给土壤水的能力变弱,底部渗漏量则无明显变化。 展开更多
关键词 潜水蒸发量 底部渗漏量 淮北平原 土壤水 地下水 交换特征
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SDSM在黄河流域水源涵养区降水和气温降尺度预报中的适用性
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作者 徐凡奇 赵阳 +4 位作者 王兴平 董贵明 乔宇轩 鞠琴 王振龙 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期19-28,共10页
为提高全球气候模式时空分辨率,以黄河流域水源涵养区为研究对象,基于NCEP再分析数据,优选出与气温、降水相关性较强的因子和对应网格,以此构建SDSM,并采用1971—2014年黄河水源涵养区21个气象站的逐日降水量和气温数据对SDSM的精度进... 为提高全球气候模式时空分辨率,以黄河流域水源涵养区为研究对象,基于NCEP再分析数据,优选出与气温、降水相关性较强的因子和对应网格,以此构建SDSM,并采用1971—2014年黄河水源涵养区21个气象站的逐日降水量和气温数据对SDSM的精度进行评估,通过将降尺度数据、MRI-ESM2-0、EC-Earth3-Veg气候模式自身的日降水和气温数据与实测数据进行对比分析验证降尺度数据的可靠性。结果表明:影响黄河流域水源涵养区气温和降水的大气环流因子主要为向下短波辐射通量和可降水量;SDSM对日气温的模拟效果优于降水,相关系数和纳什效率系数皆在0.95以上;日降水相关系数在0.70左右,纳什效率系数在0.50左右;在全流域上,基于SDSM模拟的日气温和降水均优于EC-Earth3-Veg和MRI-ESM2-0气候模式。 展开更多
关键词 SDSM CMIP6气候模式 气温 降水 黄河流域水源涵养区
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西藏高山区中小流域设计洪水计算方法研究进展综述
14
作者 康有 张波 +5 位作者 张洁 马顺刚 江玉吉 周毓彦 倪飞宇 刘金涛 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期15-19,共5页
西藏高山区中小流域为亚洲众多大河的源区,是国家水资源安全战略基地和水能资源接续基地。然而,本区下垫面情况异常复杂且监测难度大,属典型的无(缺)资料地区,设计洪水计算方法发展缓慢,为当地水利水电项目的规划设计、施工建设和运营... 西藏高山区中小流域为亚洲众多大河的源区,是国家水资源安全战略基地和水能资源接续基地。然而,本区下垫面情况异常复杂且监测难度大,属典型的无(缺)资料地区,设计洪水计算方法发展缓慢,为当地水利水电项目的规划设计、施工建设和运营管理等带来了较大的风险和挑战。受水文观测资料、高度复杂的下垫面情况及暴雨洪水形成机制等制约,现有方法(如推理公式、洪水频率分析及水文比拟等)在西藏高山区的适用性和有效性不足。为解决西藏中小流域设计洪水计算的难题,建议通过数学物理途径推导流域关键带结构信息(如地形—植被—土壤)与径流响应的解析关系,进而建立由下垫面信息反演设计参数及洪水设计值的理论方法,发展适合西藏中小流域地理水文特性的新型设计洪水计算方法。 展开更多
关键词 高山区流域 关键带结构 暴雨洪水过程 设计洪水计算 无资料流域水文预报
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气候变化和人类活动对西辽河流域陆地水储量变化的影响
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作者 杨晶晶 江善虎 +3 位作者 崔豪 卫林勇 王元疆 徐慧 《人民黄河》 北大核心 2025年第3期78-83,共6页
为探求西辽河流域陆地水储量变化及影响因素,利用长短期记忆(LSTM)模型填补2002年4月至2020年12月GRACE和GRACE-FO两代卫星之间的缺失数据,采用水量平衡方法,分析流域陆地水储量时空变化特征,并定量分析气候变化和人类活动对西辽河流域... 为探求西辽河流域陆地水储量变化及影响因素,利用长短期记忆(LSTM)模型填补2002年4月至2020年12月GRACE和GRACE-FO两代卫星之间的缺失数据,采用水量平衡方法,分析流域陆地水储量时空变化特征,并定量分析气候变化和人类活动对西辽河流域陆地水储量变化的影响程度。结果表明:1)运用LSTM模型能够较好地填补GRACE和GRACE-FO卫星产品之间的缺失数据;2)研究期GRACE卫星监测的西辽河流域陆地水储量以0.41 mm/月的速度显著下降,陆地水储量具有显著的空间差异性,南部显著亏损;3)取用水对陆地水储量变化的贡献率最大,水库蓄水的影响很小,气候变化对陆地水储量变化的贡献率较大。 展开更多
关键词 陆地水储量 GRACE LSTM 水量平衡 西辽河流域
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水位、水量、产量联控的华北平原地下水超采区节水灌溉多目标优化
16
作者 井淼 张江江 +4 位作者 刘瑾 杨思敏 谢一凡 孙梦雅 鲁春辉 《水资源保护》 北大核心 2025年第2期184-192,共9页
为探索地下水位、灌溉水量、作物产量联控下华北平原农作物节水灌溉方案,通过耦合基于FloPy的地下水数值模型、作物需水模型和NSGA-Ⅱ多目标优化模型,研发了水位、水量、产量联控的节水灌溉多目标优化模拟框架irrigmoo。以华北平原中东... 为探索地下水位、灌溉水量、作物产量联控下华北平原农作物节水灌溉方案,通过耦合基于FloPy的地下水数值模型、作物需水模型和NSGA-Ⅱ多目标优化模型,研发了水位、水量、产量联控的节水灌溉多目标优化模拟框架irrigmoo。以华北平原中东部的沧州市作为研究区,通过收集实地资料,进行了地下水数值模型校正、作物需水模型构建以及NSGA-Ⅱ多目标优化模型配置,获得了限水灌溉条件下灌溉方案的帕累托非劣解集,并优选了代表性的地下水压采和水源置换方案。结果表明:若将灌溉用水中地下水的比例压减42.13%,并将15.28%的地下水置换为替代水源,可实现深层地下水位回升2.36 m,灌溉水量减少26.86%,冬小麦产量下降3.94%;若禁止开采地下水用于灌溉,且将现状开采量的37%置换为替代水源,有望实现深层地下水位回升8.95 m,灌溉水量减少62.87%,冬小麦减产12.70%,且产量仍在约束范围内。 展开更多
关键词 限水灌溉 地下水超采 地下水位 地下水数值模型 多目标优化 粮食产量 华北平原
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基于多目标进化和逻辑回归的供水管网水质传感器优化布置
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作者 王宏玉 徐腾 +3 位作者 鲁春辉 谢一凡 叶逾 杨杰 《水资源保护》 北大核心 2025年第1期198-204,共7页
针对利用有限传感器监测数据无法高效识别供水管网中污染事件的问题,提出一种基于多目标进化算法(MOEA)和逻辑回归模型(LRM)优化供水管网水质传感器布置的方法——MOEA-LRM算法,并通过Anytown和Fosspoly1管网系统对该算法进行了验证。MO... 针对利用有限传感器监测数据无法高效识别供水管网中污染事件的问题,提出一种基于多目标进化算法(MOEA)和逻辑回归模型(LRM)优化供水管网水质传感器布置的方法——MOEA-LRM算法,并通过Anytown和Fosspoly1管网系统对该算法进行了验证。MOEA-LRM算法以最小化传感器数量、平均和最坏情况冲击风险为主要目标构建MOEA算法的数学模型以实现Pareto均衡,从而降低对管网系统带来的风险;在此基础上,MOEA-LRM算法再利用LRM筛选出传感器的最优布局,进一步提高管网全域内污染源识别的准确性。验证结果表明,该方法确定的最佳传感器布置方案能够较准确地保证管网全域内识别污染源的准确性,降低外源性突发水污染事件对用户的影响。 展开更多
关键词 供水管网 多目标进化算法 逻辑回归模型 水质传感器优化布置
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基于天气预报的风险灌溉对水稻生长的影响与知识图谱实现
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作者 李攀 吴天傲 +3 位作者 孙文渊 吴秋明 顾哲 缴锡云 《节水灌溉》 北大核心 2025年第4期8-15,共8页
为探究基于公共天气预报的风险灌溉对水稻生长的影响及相应的节水潜力,探索水稻风险灌溉知识图谱实现方法以服务于智慧灌溉决策。研究开展了基于天气预报的风险灌溉策略下的水稻测坑试验,探讨了基于“浅水勤灌”的常规灌溉和两种风险灌... 为探究基于公共天气预报的风险灌溉对水稻生长的影响及相应的节水潜力,探索水稻风险灌溉知识图谱实现方法以服务于智慧灌溉决策。研究开展了基于天气预报的风险灌溉策略下的水稻测坑试验,探讨了基于“浅水勤灌”的常规灌溉和两种风险灌溉策略(低风险和高风险)对水稻耗水特性、产量效果及水分生产率的影响,并利用Neo4j图数据库构建了灌溉决策知识图谱。结果表明:与常规灌溉相比,低风险和高风险灌溉策略分别节约了50.40 mm和84.35 mm的灌水量,田间节水率分别为16.05%和26.86%,减产率分别为0.88%和1.19%,有效提高了水分利用效率;构建的灌溉决策知识图谱能够辅助管理人员进行有效地检索和灌溉策略查询,为实现田间水分的智慧管理奠定了基础。研究结果可为水稻节水灌溉和智能化灌溉系统的开发提供新思路和新技术。 展开更多
关键词 水稻 风险灌溉 天气预报 灌溉决策 Neo4j 知识图谱
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复杂流域水资源系统风险多链路网络研究(Ⅰ):网络构建
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作者 冯仲恺 高浩宇 +3 位作者 牛文静 王煜 彭少明 郑小康 《水资源保护》 北大核心 2025年第2期1-11,共11页
为探明水资源多维风险要素及其关联机制,统筹黄河流域气象、水文、社会经济、生态等多维要素,利用因果诊断、传递熵等方法,构建了黄河流域水资源系统风险多链路网络。运用度中心性、介数中心性、边介数、聚集系数等指标,解析了节点、边... 为探明水资源多维风险要素及其关联机制,统筹黄河流域气象、水文、社会经济、生态等多维要素,利用因果诊断、传递熵等方法,构建了黄河流域水资源系统风险多链路网络。运用度中心性、介数中心性、边介数、聚集系数等指标,解析了节点、边和网络特征信息,识别了重要关联要素及其链路。结果表明:黄河流域水资源系统自身具有社区结构特性,且与其所辖6个分区(除龙门-三门峡分区)的水资源系统均具有较高的聚集性和耦合性,不同关联要素之间具有较为密切的反馈关系,对应的复杂网络呈小世界特性;在不考虑水力联系要素(断面流量、水资源量、总降水量)时,温度、第三产业增加值等关联要素以及第三产业增加值→人口自然增长率等链路在水资源系统中发挥重要作用。 展开更多
关键词 水资源系统 风险多链路网络 因果诊断 复杂网络分析 黄河流域
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基于SWAT模型的黄河流域作物水足迹及虚拟水流动研究
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作者 资添添 刘静 宣柯炀 《灌溉排水学报》 2025年第2期19-26,共8页
【目的】量化黄河流域作物水足迹及虚拟水流动模式。【方法】构建SWAT模型,以子流域为研究尺度,量化黄河流域作物水足迹,基于社会公平原则和引力法对虚拟水流动格局进行研究。【结果】2020年黄河流域作物水足迹高达769.09亿m^(3),绿水... 【目的】量化黄河流域作物水足迹及虚拟水流动模式。【方法】构建SWAT模型,以子流域为研究尺度,量化黄河流域作物水足迹,基于社会公平原则和引力法对虚拟水流动格局进行研究。【结果】2020年黄河流域作物水足迹高达769.09亿m^(3),绿水足迹占69.7%,中游地区作物水足迹显著大于上、下游地区,蓝水足迹和绿水足迹集中在5—8月;作物生产水足迹为0.72 m^(3)/kg,呈北高南低的空间分布格局,作物生产蓝水足迹高值区主要分布在上中游地区;作物虚拟水流动总量为191.49亿m^(3),绿水流动总量大于蓝水流动总量,作物虚拟水输出区主要集中在流域北部,输入区主要分布于流域南部。【结论】未来需优化绿水调控与重点区域监管,合理分配灌溉用水、调整种植结构、采用节水技术实施虚拟水流动补偿机制。 展开更多
关键词 水足迹 虚拟水流动 SWAT模型 黄河流域 作物
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