河南省沿黄地级市水-能源-粮食系统耦合协调发展研究 被引量：1

1

作者 罗福生 王汴歌 +1 位作者 汪顺生 李嘉欣 《人民黄河》 CAS 北大核心 2024年第8期82-86,93,共6页

为探究河南省沿黄地级市水-能源-粮食(W-E-F)系统耦合协调发展状况,基于2007—2021年沿黄9个地级市面板数据,建立W-E-F系统综合评价指标体系,采用组合赋权法进行测度,并借助耦合协调度模型,从时空角度对河南省沿黄地级市W-E-F系统进行... 为探究河南省沿黄地级市水-能源-粮食(W-E-F)系统耦合协调发展状况,基于2007—2021年沿黄9个地级市面板数据,建立W-E-F系统综合评价指标体系,采用组合赋权法进行测度,并借助耦合协调度模型,从时空角度对河南省沿黄地级市W-E-F系统进行评价。结果表明:从时间上看,河南省沿黄地级市W-E-F系统综合评价指数稳定上升,水资源子系统评价指数波动最大;W-E-F系统耦合协调度2008年最低(0.536),2020年最高(0.850),研究期分勉强协调发展、初级协调发展、中级协调发展和良好协调发展4种类型;从空间上看,W-E-F耦合系统综合评价指数最高的是洛阳(0.567),最低的是焦作(0.394);河南省沿黄9个地级市W-E-F系统耦合协调度均值大多数为初级协调发展及中级协调发展类型,地区间差异性明显。 展开更多

关键词 W-E-F系统 耦合协调 时空特征 河南省沿黄地级市

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引江济淮工程河南段水资源调配研究

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作者 甘容 刘进翰 +3 位作者 顾长宽 王辉 路学永 陶洁 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期51-60,共10页

为推进引江济淮工程河南段受水区的高质量发展,需开展水资源调度与配置研究。采用水资源调度和水资源配置相结合的建模方法构建了多水源、多用户、多部门的水资源优化调配模型,以受水区总缺水量最小和泵站总能耗最小为目标,构建引江济... 为推进引江济淮工程河南段受水区的高质量发展,需开展水资源调度与配置研究。采用水资源调度和水资源配置相结合的建模方法构建了多水源、多用户、多部门的水资源优化调配模型,以受水区总缺水量最小和泵站总能耗最小为目标,构建引江济淮工程河南段水资源优化调度模型,基于调度模型求解的工程调水量构建以社会效益、经济效益、生态效益最大的水资源优化配置模型,利用NSGA-Ⅲ算法求解模型。在此基础上,分析水资源配置结果优选出3种不同侧重目标的配置方案。结果表明:引江济淮水调入后可极大缓解受水区的用水压力,在50%、75%、95%来水保证率下受水区平均缺水率为2.1%、4.0%、12.3%,有效改善了受水区地下水超采、生态用水挤占等问题;在节能方案下,3种保证率能耗降低率分别为3.75%、8.41%、0.91%,表明水资源调度和水资源配置相结合的建模方式可以在工程完成调水任务的同时优选更加节能的方式运行。 展开更多

关键词 引江济淮工程河南段 水资源优化调度 水资源优化配置 跨流域调水工程

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河南省引黄受水区水资源情势分析 被引量：2

3

作者 张修宇 陈卓 +1 位作者 王贻森 石峰 《人民黄河》 CAS 北大核心 2023年第6期69-72,共4页

为了解河南省引黄受水区水资源开发利用现状,科学认识和掌握水资源的时空分布及其变化规律,为水资源状况评价、水安全评价等提供基础信息支持,以河南省引黄受水区为研究区域,基于2001—2021年气象、水文资料,采用Spearman相关性分析法,... 为了解河南省引黄受水区水资源开发利用现状,科学认识和掌握水资源的时空分布及其变化规律,为水资源状况评价、水安全评价等提供基础信息支持,以河南省引黄受水区为研究区域,基于2001—2021年气象、水文资料,采用Spearman相关性分析法,识别并分析河南省引黄受水区的水资源情势。结果表明:河南省水资源各要素在时序上变化不大,极端气候条件的影响导致2019年各指标最低、2021年最高,整体基本保持稳定;降水量和蒸散发量是影响水资源情势的重要因子,水资源总量受到降水量影响较大;豫北地区近些年来较为干旱缺水。 展开更多

关键词 水资源情势 Spearman相关性分析法 引黄受水区 河南省

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基于组合权重TOPSIS模型的河南省引黄受水区水资源承载力研究 被引量：6

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作者 张修宇 曹彦坤 +2 位作者 包添豪 王贻森 石峰 《人民黄河》 CAS 北大核心 2023年第7期73-78,共6页

为确定河南省引黄受水区水资源承载力状况,构建了包括水资源、生态环境和经济社会3个准则的指标体系,采用基于AHP法和EWM法组合权重的TOPSIS模型,对该区2010-2021年水资源承载力进行评价。结果表明:2010-2021年河南省引黄受水区水资源... 为确定河南省引黄受水区水资源承载力状况,构建了包括水资源、生态环境和经济社会3个准则的指标体系,采用基于AHP法和EWM法组合权重的TOPSIS模型,对该区2010-2021年水资源承载力进行评价。结果表明:2010-2021年河南省引黄受水区水资源承载力呈现上升态势,但水资源承载力等级整体偏低,大多数为Ⅲ级(临界),均未达到Ⅰ级(可承载)水平;2021年河南省引黄受水区水资源承载力障碍因子中供水模数影响最大,城市污水处理率影响最小;从水资源和生态环境准则来看,该地区水资源承载力还有很大提升空间,可以从加大水资源管理力度、加强节水宣传等方面加以改善。 展开更多

关键词 水资源承载力 TOPSIS模型 组合权重 河南省引黄受水区

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引江济淮工程(河南段)水资源调配系统设计与开发 被引量：1

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作者 李赫 刘进翰 +3 位作者 左其亭 甘容 王辉 冯跃华 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期186-195,共10页

为强化引江济淮工程(河南段)水资源统一调配,基于Spring Boot和Vue前后端分离开发的模式,利用天地图API、WebGL、Echarts等技术设计研发引江济淮工程(河南段)水资源调配系统。从设计思路、功能界面、关键技术3个角度论述系统设计思路和... 为强化引江济淮工程(河南段)水资源统一调配,基于Spring Boot和Vue前后端分离开发的模式,利用天地图API、WebGL、Echarts等技术设计研发引江济淮工程(河南段)水资源调配系统。从设计思路、功能界面、关键技术3个角度论述系统设计思路和实现过程,从而实现地理信息服务、供需水预测、水资源优化配置、水资源优化调度等功能,实现水量分配可视化、运行调度智能化和跨流域调水管控一体化。系统测试结果表明:引江济淮工程(河南段)水资源调配系统的建立提高了受水区水资源精细化管理的水平,解决了引江济淮工程(河南段)跨流域调水的配置难题,为受水区水资源高效利用提供有效的技术支撑。 展开更多

关键词 引江济淮工程(河南段) 水资源调配系统 Spring Boot框架 Vue框架 前后端分离开发模式 水资源和谐配置

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基于A-NSGA-Ⅲ的引江济淮工程河南段水资源优化配置研究 被引量：12

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作者 陶洁 王沛霖 +2 位作者 王辉 袁建文 左其亭 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2023年第6期111-119,共9页

为优化引江济淮工程河南段水资源配置,构建了以经济效益最大、缺水量最小和污染物排放量最小为目标函数的水资源优化配置模型,利用改进的第三代非支配排序遗传算法(A-NSGA-Ⅲ)对模型进行求解,并优选出了4种侧重不同目标的水资源优化配... 为优化引江济淮工程河南段水资源配置,构建了以经济效益最大、缺水量最小和污染物排放量最小为目标函数的水资源优化配置模型,利用改进的第三代非支配排序遗传算法(A-NSGA-Ⅲ)对模型进行求解,并优选出了4种侧重不同目标的水资源优化配置方案进行模拟分析。结果表明:引江济淮水的引入可极大地缓解受水区供需矛盾,规划年2030年、2040年缺水率可分别降至10.43%、5.47%,并有助于优化供水结构,改善生态环境;耦合经济-社会-生态环境协调度最大的方案4为最优方案,方案4规划年地下水供水占比分别下降至53.32%、46.59%;A-NSGA-Ⅲ在解决多目标高维水资源配置问题时具有较好的适用性,优化方案可为引江济淮工程河南段水资源调配方案制定提供参考。 展开更多

关键词 水资源优化配置 耦合协调 A-NSGA-Ⅲ 引江济淮工程河南段

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基于泰尔指数的水资源配置公平性研究——以引江济淮工程河南段为例 被引量：6

7

作者 陶洁 张李婷 +2 位作者 左其亭 冯跃华 张玉顺 《人民长江》 北大核心 2023年第12期113-119,共7页

水资源的公平性配置对促进区域水资源量与经济社会空间均衡发展具有重要意义。选择泰尔指数表征区域间和区域内用水户间不同层面配水的公平性,以缺水率最小、经济效益最大、公平性最高为目标函数构建水资源优化配置模型,并以引江济淮工... 水资源的公平性配置对促进区域水资源量与经济社会空间均衡发展具有重要意义。选择泰尔指数表征区域间和区域内用水户间不同层面配水的公平性,以缺水率最小、经济效益最大、公平性最高为目标函数构建水资源优化配置模型,并以引江济淮工程河南段为实例开展应用研究。结果表明:工程调水后,规划年2030年和2040年河南段受水区缺水率降低为10.42%和5.48%,有效调整了水源供水结构,缓解了地下水超采、生态用水被挤占等问题;规划年2030年和2040年河南段受水区泰尔指数分别为0.479和0.420,水资源配置公平性得到明显提升,区域内不同用水户间的差异是影响河南段受水区水资源配置公平性的主要因素。 展开更多

关键词 水资源优化配置 泰尔指数 空间均衡 引江济淮工程河南段

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基于GAMLSS模型的渭河流域非平稳气象干旱评估 被引量：2

8

作者 甘容 顾淑倩 +2 位作者 高勇 郭林 侯晓丽 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期149-160,共12页

[目的]识别气候变化影响下降水序列的非平稳特性,评估渭河流域气象干旱特征,为干旱管理及风险评估提供有效参考。[方法]基于GAMLSS模型构建以大尺度气候因子为协变量的非平稳标准化降水指数(NSPI),结合历史干旱事件和Copula概率分析,并... [目的]识别气候变化影响下降水序列的非平稳特性,评估渭河流域气象干旱特征,为干旱管理及风险评估提供有效参考。[方法]基于GAMLSS模型构建以大尺度气候因子为协变量的非平稳标准化降水指数(NSPI),结合历史干旱事件和Copula概率分析,并与传统的标准化降水指数(SPI)进行了比较,讨论了其在渭河流域的适用性。[结果]大尺度气候因子对降水序列的影响具有季节性,AOI,SOI和ENSO指数对研究区降水影响最广泛,并且以气候因子为协变量的非平稳模型拟合效果在各月份均优于平稳模型。结合游程理论和历史干旱事件,发现NSPI在干旱事件识别中表现更好,NSPI识别的特旱事件的发生频率比SPI高。此外,SPI和NSPI的干旱特征变量的二维联合分布的最优Copula函数分别为Frank和Gumbel,通过对比联合概率和重现期,发现SPI低估了干旱发生的风险。[结论]气候变化背景下,考虑非平稳特性的NSPI表现出了更准确的干旱特征评估效果。 展开更多

关键词 气象干旱 非平稳 GAMLSS 气候因子 渭河流域

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基于二次分解和支持向量机的月径流预测方法 被引量：1

9

作者 甘容 马超鑫 +3 位作者 高勇 郭林 侯晓丽 路学永 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2024年第6期32-39,共8页

针对径流序列的非线性和非平稳性特征,提出了一种基于加权回归的季节趋势分解(STL)和变分模态分解(VMD)组合的二次分解,结合支持向量机(SVM)的月径流预测模型STL-VMD-SVM。该模型利用STL将原始径流序列分解为不同频率的季节项、趋势项... 针对径流序列的非线性和非平稳性特征,提出了一种基于加权回归的季节趋势分解(STL)和变分模态分解(VMD)组合的二次分解,结合支持向量机(SVM)的月径流预测模型STL-VMD-SVM。该模型利用STL将原始径流序列分解为不同频率的季节项、趋势项和残差项,并通过VMD将残差项分解为IMF s。建立SVM模型预测季节项、趋势项和IMF s,所有IMF s的预测值之和为残差项的预测值,季节项、趋势项和残差项之积为原始径流序列的最终预测值。基于伊洛河流域黑石关站及黄河干流高村站的月径流时间序列进行了实例应用及普适性评价,并与BP神经网络模型和长短期记忆神经网络模型(LSTM)进行对比。结果表明:对于伊洛河黑石关站径流预测,所提模型验证期的NSE、MAPE、RMSE、R分别为0.977,13.705%,0.327,0.991,其预测精度均优于单一模型和一次分解模型,STL-VMD二次分解可以有效提高模型预测精度;在黄河干流高村站径流预测中验证期的NSE、MAPE、RMSE、R分别为0.979,8.509%,3.263,0.989,也达到了很好的预测效果。 展开更多

关键词 月径流预测 二次分解 STL VMD SVM 神经网络

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黄河下游引黄灌区水系连通条件下水环境变化效应模拟 被引量：6

10

作者 胡亚伟 常东明 +2 位作者 高子乐 贾倩 郑银林 《人民黄河》 CAS 北大核心 2023年第8期1-5,共5页

赵口引黄灌区二期工程新建总干渠—运粮河—涡河和东二干渠—陈留分干渠—惠济河输水通道,以提升灌区连通性,形成有效的输配水网络。为分析水系连通条件下灌区水环境变化效应,基于灌区二期工程范围内河、沟、渠基本构架及水文、水生态... 赵口引黄灌区二期工程新建总干渠—运粮河—涡河和东二干渠—陈留分干渠—惠济河输水通道,以提升灌区连通性,形成有效的输配水网络。为分析水系连通条件下灌区水环境变化效应,基于灌区二期工程范围内河、沟、渠基本构架及水文、水生态环境多项指标监测数据,利用MIKE11软件中水动力模块和对流扩散模块,构建灌区水动力-水质耦合模型,模拟灌区水系水量、水质动态变化,解析水系连通工程对灌区退水受纳水体涡河和惠济河水环境的影响。结果表明,水系连通后涡河和惠济河TN、TP、NH+4-N和NO-3-N的浓度降低,水环境容量增大。水系连通工程建设可促进灌区水系水循环,提升水体可再生性,提高灌区退水受纳水体水环境质量。 展开更多

关键词 MIKE11 水系连通工程 水环境质量 水环境容量 赵口引黄灌区 黄河下游

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基于BIM+数值模拟的弧形闸门结构性能分析研究 被引量：2

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作者 孙少楠 张瑞捷 +2 位作者 马莉 邢云飞 罗福生 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2023年第12期155-166,共12页

【目的】溢洪道泄洪是一个复杂的水气交换物理过程,在溢洪道泄洪中弧形闸门发挥着十分重要的作用,泄洪过程中弧形闸门受到水体流激振动导致受力不均匀,造成弧形闸门应力应变计算困难。针对不同开度下水流对表孔弧形闸门结构受力情况,【... 【目的】溢洪道泄洪是一个复杂的水气交换物理过程,在溢洪道泄洪中弧形闸门发挥着十分重要的作用,泄洪过程中弧形闸门受到水体流激振动导致受力不均匀,造成弧形闸门应力应变计算困难。针对不同开度下水流对表孔弧形闸门结构受力情况,【方法】以某水电站溢洪道弧形闸门为例,采用BIM技术建立弧形闸门和流场计算域模型,通过BIM技术与有限元数值模拟间数据交互建立三维有限元模型,采用Fluent、Static Structural进行网格划分并对不同开度下溢洪道过闸流量和弧形闸门受力情况进行数值模拟,分析溢洪道过闸流量和弧形闸门应力、应变变化规律。【结果】结果显示:过闸流量在误差允许范围之内,闸门应力、应变随开度的不断增加逐渐减小,在闸门开启瞬间产生最大等效应力值为142.2 MPa,最大变形值为3.45 mm;采用BIM技术对弧形闸门进行性能分析,提高数值分析效率,并将数值分析得到的水力信息进行处理赋予BIM结构模型中。【结论】研究表明:BIM技术结合数值模拟技术可以进行水工钢结构性能分析,实现BIM平台与CAE有限元平台数据双向交互,拓宽了BIM技术在水工钢结构性能分析中应用研究。 展开更多

关键词 BIM(building information modeling) 数值模拟 弧形闸门 水力特性

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