双校正模式下的大清河流域陆气耦合洪水预报研究 被引量：12

1

作者 田济扬 刘佳 +4 位作者 严登华 张国娟 丁留谦 李传哲 王琼 《水文》 CSCD 北大核心 2019年第3期1-7,57,共8页

基于数值大气模式WRF、三维变分数据同化WRF-3DVar、河北雨洪模型以及实时校正模型ARMA,在北方半湿润半干旱地区的大清河流域构建了陆气耦合洪水预报系统,并利用2012、2013年发生的3场降雨洪水,对系统的降雨洪水预报结果进行分析。结果... 基于数值大气模式WRF、三维变分数据同化WRF-3DVar、河北雨洪模型以及实时校正模型ARMA,在北方半湿润半干旱地区的大清河流域构建了陆气耦合洪水预报系统,并利用2012、2013年发生的3场降雨洪水,对系统的降雨洪水预报结果进行分析。结果表明:雷达反射率与GTS数据的同时同化,可有效改善数值大气模式对中小尺度流域的降雨预报效果,从而降低系统的洪水预报误差,ARMA模型的应用,能够进一步提升系统的洪水预报精度,随着预见期的延长,系统的预报精度下降,但系统在6h预见期内仍表现出较好的应用效果。因此,在数据同化和实时校正的"双校正"模式下,陆气耦合洪水预报系统在延长洪水预报预见期的同时,具有较高的洪水预报精度,具有一定的应用前景。 展开更多

关键词 数据同化 WRF模式 河北雨洪模型 陆气耦合系统 洪水预报

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鸭绿江流域历史及未来降水时空演变特征分析 被引量：1

2

作者 曹翔 汝楠 +3 位作者 董志强 马传华 刘慧 胡宏昌 《中国水利水电科学研究院学报（中英文）》 北大核心 2024年第6期601-611,共11页

鸭绿江流域横跨中国与朝鲜两国,该流域的降水等气候要素变化对预防洪水和干旱风险至关重要。然而,目前关于该流域降水特征的研究,尤其是基于最新气候变化模式CMIP6的成果较少。本文基于ERA5-Land再分析数据集和最新的CMIP6中8个模式、3... 鸭绿江流域横跨中国与朝鲜两国,该流域的降水等气候要素变化对预防洪水和干旱风险至关重要。然而,目前关于该流域降水特征的研究,尤其是基于最新气候变化模式CMIP6的成果较少。本文基于ERA5-Land再分析数据集和最新的CMIP6中8个模式、3个情景的降水数据,采用M-K检验和Morlet小波分析方法,分析鸭绿江流域历史和未来降水特征。结果表明:(1)该流域朝方侧历史时期(1950—2022)多年平均降水量略高于中方侧,流域内年降水无显著变化趋势。(2)流域历史降水存在29年和49年两个周期,其中49年为第一主周期。(3)流域未来(2025—2100年)年降水呈显著增加趋势,且存在由东南到西北逐渐减小的空间分布特征,朝方侧年降水大于中方侧,且未来近期(2025—2060)和远期(2065—2100)年降水变化趋势存在明显差异。(4)未来三个情景的年降水周期特征较为接近,第一主周期均为52年。研究可丰富基于CMIP6的研究成果,为鸭绿江流域的防洪抗旱管理提供科学参考。 展开更多

关键词 集合数据 趋势检验 小波分析 气候变化 周期特征

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基于Vortex模型分析金沙江水电开发对圆口铜鱼种群生存力的影响 被引量：3

3

作者 杨红义 韩瑞 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3984-3998,共15页

圆口铜鱼(Coreius guichenoti)是长江上游特有鱼类,研究金沙江梯级水电开发背景下圆口铜鱼种群生存力变化对该物种的保护具有重要意义。Vortex模型在传统种群评估方法的基础上,引入种群年龄结构、繁殖体制、性比等因素,并考虑了环境、... 圆口铜鱼(Coreius guichenoti)是长江上游特有鱼类,研究金沙江梯级水电开发背景下圆口铜鱼种群生存力变化对该物种的保护具有重要意义。Vortex模型在传统种群评估方法的基础上,引入种群年龄结构、繁殖体制、性比等因素,并考虑了环境、灾害、遗传等随机性对种群的影响,可模拟种群数量和生存力变化特征,是一种应用广泛的种群生存力分析模型。基于1981—2021年金沙江圆口铜鱼资源调查数据,采用Vortex模型构建了金沙江中下游干流大规模水电开发前、后两个时期圆口铜鱼种群生存力分析模型,考虑了水电开发下,水温、流速等环境变化对圆口铜鱼种群的影响,对比了两个时期圆口铜鱼种群数量、结构及生存力等。结果表明:水电开发前,严重过度捕捞对圆口铜鱼种群产生了显著威胁,10年内种群数量下降了12.5%,百年内种群内禀增长率为0.085,种群的生存和繁殖能力较稳定,灭绝概率为1%;水电开发后,10年内种群数量下降了42%,百年内种群内禀增长率降至-0.087,灭绝概率增大至36.1%,种群平均灭绝时间为83.7年,圆口铜鱼抵抗环境干扰的种群恢复能力降低,种群生存力受到影响。 展开更多

关键词 金沙江 水电开发 圆口铜鱼 种群生存力 漩涡模型

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基于生态重要性和生态脆弱性的干旱区生态保护范围分级管理研究

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作者 海洋 龙爱华 +2 位作者 王浩 张沛 邓晓雅 《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期131-145,共15页

植被是干旱内陆河区天然生态的主要组成,天然植被保护和修复是干旱区可持续发展的关键课题。以塔里木河干流为研究区,基于长系列遥感观测及分析数据,构建生态重要性及脆弱性评价指标体系,定量评价研究区天然植被生态重要性和生态脆弱性... 植被是干旱内陆河区天然生态的主要组成,天然植被保护和修复是干旱区可持续发展的关键课题。以塔里木河干流为研究区,基于长系列遥感观测及分析数据,构建生态重要性及脆弱性评价指标体系,定量评价研究区天然植被生态重要性和生态脆弱性,在此基础上,遵循以供定需的生态水资源配置原则,按照不同可供水量可覆盖的最优保护及修复范围划分生态保护及修复等级。研究结果表明:塔里木河干流上、中游天然植被呈退化趋势,下游生态有所复苏,人工侵占是天然植被规模减小的主要原因;流域生态非常重要、比较重要、一般重要的面积分别为2402 km~2、3570 km~2、4154 km~2,空间上河道两岸高于河岸远端、上游高于中下游、左岸高于右岸;流域生态非常脆弱、比较脆弱、一般脆弱的面积分别达到14309 km~2、13556 km~2、14059 km~2,空间上下游高于上中游、右岸高于左岸;流域1~4级生态保护范围总面积分别为2967 km~2、5189 km~2、7232 km~2、8129 km~2,1~4级生态修复范围总面积分别为3708 km~2、3726 km~2、5090 km~2、2271 km~2,总体来看,保护和壮大胡杨林种群优先级别最高,草地生态保护及修复次之,最后为稳固和扩大绿洲-荒漠过渡带。本文对塔里木河干流生态保护及修复工程布局和水资源配置具有指导意义,也为区域生态治理提供了思路和借鉴。 展开更多

关键词 生态重要性 生态脆弱性 生态保护 生态修复 荒漠河岸林 塔里木河干流

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水电站下游鱼类产卵场水温的人工神经网络预报模型 被引量：8

5

作者 柳海涛 孙双科 +1 位作者 郑铁刚 李广宁 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期185-191,共7页

丰满电站下游松花江水文站河段分布有一系列鱼类产卵场,电站拟通过分层取水调控下泄水温,改善下游鱼类生存环境。该文基于大量实测数据分析,建立了松花江站水温的人工神经网络预报模型,通过输入上游吉林水文站的水温与流量,以及地区气... 丰满电站下游松花江水文站河段分布有一系列鱼类产卵场,电站拟通过分层取水调控下泄水温,改善下游鱼类生存环境。该文基于大量实测数据分析,建立了松花江站水温的人工神经网络预报模型,通过输入上游吉林水文站的水温与流量,以及地区气象条件,可计算出下游松花江站2日后的水温变化。根据中长期天气预报数据与电站泄流计划,采用该模型通过2日递推的方法,可预测出下游鱼类产卵场的水温变化过程。运用2006-2013年实测数据对网络模型进行训练,然后对2014年松花江站水温变化过程进行计算,计算值与实测值的变化过程甚为吻合,相关系数为0.992,水温平均误差为0.51℃。在水温生态调度运行期间,根据产卵场水温变化的预报数据,可适当调控电站下泄水温,保持适宜的鱼类产卵条件。 展开更多

关键词 模型 水文 鱼 水电站 生态调度 产卵场 水温 人工神经网络

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牧区水-土-草-畜平衡调控模型建立与应用 被引量：6

6

作者 鹿海员 李和平 +1 位作者 王军 高占义 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期87-95,共9页

针对牧区水资源短缺、水土资源不匹配、草畜平衡矛盾突出及生态环境脆弱的问题,该文在分析现有研究对牧区水-土-草-畜平衡调控研究不适应的基础上,构建经济效益与生态效益统一度量的牧区水-土-草-畜平衡调控模型,并在内蒙古自治区鄂托... 针对牧区水资源短缺、水土资源不匹配、草畜平衡矛盾突出及生态环境脆弱的问题,该文在分析现有研究对牧区水-土-草-畜平衡调控研究不适应的基础上,构建经济效益与生态效益统一度量的牧区水-土-草-畜平衡调控模型,并在内蒙古自治区鄂托克前旗进行实例应用,以牲畜饲养过程中灌溉人工草地和天然草地耦合比例建立调控方案集,分析水土草资源开发与经济生态综合效益响应关系,结果表明随牲畜补舍饲时间增加灌溉人工草地种植面积增加,区域发展限制因素逐渐由天然草地限制过渡为水资源限制,研究区土地资源丰富,水资源是控制区域水-土-草-畜平衡发展的关键因子。到2030年鄂托克前旗水-土-草-畜平衡调控阈值主要指标为水资源开发利用量控制在2.66亿m^3,灌溉面积控制在4.24～4.31万hm^2之间,灌溉人工草地开发规模控制在3.04～3.42万hm2之间,牲畜饲养量控制在113.54～118.85万羊单位之间。模型为定量化研究牧区水-土-草-畜平衡调控阈值提供一种新的思路与手段。 展开更多

关键词 模型 资源配置 生态 水-土-草-畜平衡 阈值计算

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深圳河流域城市化对河流水文过程的影响 被引量：16

7

作者 高晓薇 刘家宏 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期153-159,共7页

深圳河流域是典型的高速及高度城市化区域。基于1988—2006年长时间序列降雨资料,借助RS和GIS技术,通过SCS模型对该流域降雨径流关系进行模拟,并结合流域内常住人口污水排放分析,研究城市化对流域天然径流深、下垫面径流系数和年径流总... 深圳河流域是典型的高速及高度城市化区域。基于1988—2006年长时间序列降雨资料,借助RS和GIS技术,通过SCS模型对该流域降雨径流关系进行模拟,并结合流域内常住人口污水排放分析,研究城市化对流域天然径流深、下垫面径流系数和年径流总量的影响。研究结果表明:20年来深圳河流域土地利用结构由农业用地迅速向城市建设用地转化,流域人口增加导致排河污水量增幅达到2.56倍;天然径流深呈现逐年上升趋势,并且与降雨量表现出较高的相关性,依据M-K突变分析得到1993年为天然径流深突变年份;土地利用导致径流系数向高值发展,但强降雨弱化了径流系数对于径流量的影响;年径流总量整体呈现增大趋势,主成分分析表明降雨是影响径流总量的主要因素,但流域土地利用和人口的城市化效应不可忽略。 展开更多

关键词 深圳河流域 城市化 天然径流深 径流系数 年径流总量

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沟灌地表水流与溶质动力学耦合模拟及验证 被引量：5

8

作者 章少辉 白美健 +1 位作者 魏志斌 冯兵楷 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第23期93-100,共8页

沟灌地表水流与溶质动力学耦合模型可为沟灌施肥系统的优化设计与管理提供有力工具,然而已有相关模型无法考虑沟底相对高程随机分布,且存在溶质对流和弥散过程的分裂误差以及由此带来的不稳定性等缺陷。为此,该文采用守恒型全水动力学... 沟灌地表水流与溶质动力学耦合模型可为沟灌施肥系统的优化设计与管理提供有力工具,然而已有相关模型无法考虑沟底相对高程随机分布,且存在溶质对流和弥散过程的分裂误差以及由此带来的不稳定性等缺陷。为此,该文采用守恒型全水动力学方程和对流-弥散方程描述沟灌地表水流与溶质运动过程,借助双时间步法和有限体积法,并在地表水位相对高程梯度向量离散式中引入额外项,以精确模拟考虑沟底相对高程随机分布下地表水流推进与消退过程,实现了无条件稳定性下对沟灌地表水流与溶质运动所有物理过程的动力学耦合模拟。借助全程、前半程和后半程施肥时机下9个典型沟灌施肥试验实测数据,验证了模型的模拟效果。结果表明,模型能以优良的拟合度模拟出考虑地表相对高程随机分布下沟灌地表水流推进与消退过程,以及地表溶质浓度演变过程,且水量与溶质量的质量守恒误差小于0.1%,有效克服了已有模型的缺陷,为沟灌施肥系统的优化设计与管理提供了优良的数值分析工具。 展开更多

关键词 灌水 土壤水分 模型 沟灌施肥 动力学 耦合 无条件稳定

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水对岩质边坡倾倒变形影响的DDA模拟 被引量：8

9

作者 张国新 雷峥琦 程恒 《中国水利水电科学研究院学报》 北大核心 2016年第3期161-170,共10页

大量工程实例表明,水位变动与水库库岸岩质边坡的变形失稳有紧密联系。本文基于非连续介质力学的DDA(Discontinous Deformation Analysis)方法,采用经典的Goodman倾倒模型,对边坡进行倾倒变形及失稳过程模拟,分析了岩质边坡倾倒变形的... 大量工程实例表明,水位变动与水库库岸岩质边坡的变形失稳有紧密联系。本文基于非连续介质力学的DDA(Discontinous Deformation Analysis)方法,采用经典的Goodman倾倒模型,对边坡进行倾倒变形及失稳过程模拟,分析了岩质边坡倾倒变形的机理、影响因素,变形稳定和整体失稳的控制条件。在此基础上,考虑水的浮托力和渗透力的作用,模拟了水对岩质边坡倾倒变形的触发作用以及水位变动对变形的影响,分析了水对岩质边坡安全系数的影响。模拟结果显示,发生倾倒变形的安全系数远小于整体稳定安全系数;坡脚的稳定性对边坡的整体稳定起控制作用,坡脚的滑移是边坡发生倾倒变形的必要条件;水的作用降低了坡脚的稳定性,一定条件下是边坡进一步发生倾倒变形的触发因素。 展开更多

关键词 岩质边坡 倾倒变形 水的作用 DDA方法

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水土保持碳汇内涵与测算方法 被引量：10

10

作者 曹文洪 张晓明 +5 位作者 张永娥 刘冰 王友胜 赵阳 殷小琳 韩晓 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2024年第1期1-11,共11页

水土保持深刻改变着地表覆被和结构、土地利用方式和陆地生态系统结构等,是增强陆地碳汇能力的重要途径。以水土保持林草、工程和耕作措施为切入点,按照“机理阐述—模型构建—分类测算”的总体思路,阐明水土保持碳汇内涵,明确了水土保... 水土保持深刻改变着地表覆被和结构、土地利用方式和陆地生态系统结构等,是增强陆地碳汇能力的重要途径。以水土保持林草、工程和耕作措施为切入点,按照“机理阐述—模型构建—分类测算”的总体思路,阐明水土保持碳汇内涵,明确了水土保持碳汇途径,构建水土保持碳汇测算方法,估算全国水土保持碳汇量。结果表明:水土保持具有垂向碳增汇、横向保土固碳(减少侵蚀土壤横向输移导致的碳流失)与减蚀减碳(避免碳排放)的多重功能。2021年,全国现存水土保持措施垂向碳增汇总量为1.54亿t,对陆域碳汇的贡献约43.5%~56.5%,其中林草措施植被和土壤碳汇量超过95%。水土保持保土固碳作用显著,2021年全国水土保持措施保土固碳总量为3 040.86万t,且具有明显的累积效应和长效作用。总体来说,2021年水土保持碳增汇(不包括水土保持林草措施植被碳汇量和土壤碳汇量)和减碳量为5 115万~6 230万t CO_(2),约占到全国现有陆地生态系统碳中和总量的4%~6%,这一部分尚未纳入国家碳汇核算体系,其应是实现“双碳”目标的重要环节。 展开更多

关键词 保土固碳 碳汇 碳中和 水土保持措施 有机碳

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山水林田湖草沙系统治理与水土保持高质量发展 被引量：3

11

作者 胡春宏 张晓明 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2024年第4期441-447,共7页

[目的]中国水土流失治理已由“全面治理,重点治理”迈向“系统治理,攻坚克难”的新阶段。分析山水林田湖草沙系统治理的内涵、准则及其与水土保持的关系,旨在丰富新时代水土保持理论体系,引领水土保持高质量发展。[方法]在长期理论探索... [目的]中国水土流失治理已由“全面治理,重点治理”迈向“系统治理,攻坚克难”的新阶段。分析山水林田湖草沙系统治理的内涵、准则及其与水土保持的关系,旨在丰富新时代水土保持理论体系,引领水土保持高质量发展。[方法]在长期理论探索和实践验证的基础上,梳理山水林田湖草沙系统治理理念的发展过程,阐明其内涵、目标与实践准则。[结果]水土流失长期治理实践总结提升形成的以小流域为单元的综合治理技术路线是山水林田湖草沙生命共同体系统思想最朴素的实践体现。小流域综合治理的系统性主要体现为治理对象的系统协调,总体布局的系统统筹,治理措施的系统考量,治理成效的多效益兼顾,实施和管理的多部门协同和多主体参与的共治共享6个方面。水土保持高质量发展实践需要遵循的基于系统治理理念的具体举措包括:利用系统思维理解水土保持高质量发展的内涵和要求,精准诊断山水林田湖草沙系统短板及其控制性要素,构建山水林田湖草沙多层次全方位立体化防控体系,构筑完备的水土保持管理与技术保障体系。[结论]在新的历史时期,应该完整准确理解并全面贯彻落实山水林田湖草沙系统治理的理念,探索整体提升水土保持学术研究水平和治理效能的新路径、新模式、新机制。同时应结合区域或流域实际,对农田、水利、牧业、林业及生产建设活动进行全面综合系统的规划和治理,推动水土保持高质量发展。 展开更多

关键词 山水林田湖草沙 系统治理 生命共同体 水土保持 理论体系 小流域综合治理 高质量发展

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基于应力-渗流-损伤耦合模型的重力坝三维水力劈裂数值模拟 被引量：12

12

作者 沙莎 张国新 《中国水利水电科学研究院学报》 北大核心 2020年第1期1-11,共11页

裂缝的高压水力劈裂是混凝土高坝安全评估的重要部分。目前,重力坝水力劈裂的数值模拟绝大多数是二维的,对于坝体上游面经常出现的竖直裂缝的三维水力劈裂的数值研究几乎为零。本文提出一种应力-渗流-损伤耦合模型,用于混凝土重力坝三... 裂缝的高压水力劈裂是混凝土高坝安全评估的重要部分。目前,重力坝水力劈裂的数值模拟绝大多数是二维的,对于坝体上游面经常出现的竖直裂缝的三维水力劈裂的数值研究几乎为零。本文提出一种应力-渗流-损伤耦合模型,用于混凝土重力坝三维水力劈裂的模拟。采用该耦合模型,模拟了一个内置裂缝的圆柱体试件的水力劈裂,数值结果与试验结果吻合很好,验证了所提耦合模型的合理性。在此基础上,采用该耦合模型,进行了国内某混凝土重力坝三维水力劈裂的模拟,数值模拟得到的损伤区域与设计院根据安全监测实测结果得到的范围基本吻合。研究结果表明:本文耦合模型可以方便、有效地进行重力坝三维水力劈裂的模拟,评估表面裂缝的危险程度。 展开更多

关键词 重力坝 水力劈裂 三维 应力-渗流-损伤 耦合

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艾丁湖流域绿洲变化与地下水开发利用关系分析 被引量：3

13

作者 梁珂 徐志侠 +2 位作者 王海军 杨国瑞 阚光远 《安徽农业科学》 CAS 2021年第22期205-208,共4页

由于长期以来水资源开发活动日益增强,艾丁湖生态区入湖水量不断减少,湖面萎缩;区域土地沙化、沙漠化趋势未根本扭转;地下水位不断下降,生态、生活用水风险增大;陆生、水生物种消亡趋势加剧;干热风等灾害性天气呈不断增加趋势;沙尘、盐... 由于长期以来水资源开发活动日益增强,艾丁湖生态区入湖水量不断减少,湖面萎缩;区域土地沙化、沙漠化趋势未根本扭转;地下水位不断下降,生态、生活用水风险增大;陆生、水生物种消亡趋势加剧;干热风等灾害性天气呈不断增加趋势;沙尘、盐尘天气爆发风险不断累积增大,使得艾丁湖生态区生态压力不断增大,生态恶化趋势明显。基于高分辨率遥感影像、地理信息技术以及现场取样调查,分析了艾丁湖流域土地利用与植被覆盖度时空变化特征,探明了自然植被盖度退化情况。结果表明,天然植被的平均覆盖度在1976—1995年呈减小趋势,在1995—2010年呈增大趋势,在2010—2019年转为减小趋势;高盖度植被由南向北发生迁移;天然植被退化的主要原因是地下水埋深逐渐加大,且受不到山区的地表水补充,以及由于城乡工矿用地的扩张导致天然植被减少。 展开更多

关键词 水资源 地下水埋深 自然植被覆盖度 土地利用类型

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灌区量测水方法与技术研究进展 被引量：3

14

作者 邵帅超 章少辉 +1 位作者 张凯 刘建丽 《节水灌溉》 北大核心 2023年第9期1-7,共7页

精准的灌区量测水方法与技术是减少灌区无效弃水,保障灌区用水安全的重要手段。针对灌区明渠量测水方法与技术,系统阐述了水工建筑物量水、特设量水设备量水、流速—面积法量水和水位—流量法量水4种方法的研究进展,归纳分析了4种量测... 精准的灌区量测水方法与技术是减少灌区无效弃水,保障灌区用水安全的重要手段。针对灌区明渠量测水方法与技术,系统阐述了水工建筑物量水、特设量水设备量水、流速—面积法量水和水位—流量法量水4种方法的研究进展,归纳分析了4种量测水方法的适用条件及量测精度,阐述了不同场景下明渠量测水方法应用情况。结果表明:配备水位传感器等设备的量水建筑物为数据获取与传输提供了便利;优化建筑物结构特征可提升建筑物适用范围和测量精度,推动了特设量水设备技术发展。流速—面积法因量测精度高常用于校准其他量测水方法,但其操作复杂、耗时长导致测流效率较低,随着超声波等技术日趋成熟,可用以复杂流态流量的测量工作;流速分布规律作为流速—面积法量水的基础,利用流速分布规律可建立点流速与断面平均流速的关系,进而通过点流速获取断面流量。水位—流量法受断面参数影响显著,仅对特定工况可用,因此难以推广。利用机器学习方法处理大量水位与流量关系的历史数据对水位预测流量提供了数据处理手段。最后,探讨了非接触式量测水技术以及模型算法对流量预测的发展前景,结合目前研究基础和实际需求对未来的研究方向进行了讨论,以期为进一步提高量测水精度、降低量测水布设设备成本等方面提供有价值的参考依据。 展开更多

关键词 灌区量水 测流 流量测量 流速分布 模型模拟 研究进展

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青藏高原不同水体氢氧稳定同位素特征 被引量：1

15

作者 徐忠宝 杨丽萍 +2 位作者 翁白莎 严登华 彭辉 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期521-533,共13页

为揭示青藏高原区域水文循环机制和促进水资源合理利用,基于氢氧稳定同位素技术分析不同水体氢氧稳定同位素特征和转化关系,应用端元混合径流分割模型和IsoSource软件进行流域水源解析。结果表明:区域大气降水δ(^(18)O)值2—5月上升、5... 为揭示青藏高原区域水文循环机制和促进水资源合理利用,基于氢氧稳定同位素技术分析不同水体氢氧稳定同位素特征和转化关系,应用端元混合径流分割模型和IsoSource软件进行流域水源解析。结果表明:区域大气降水δ(^(18)O)值2—5月上升、5—10月下降;氘盈余值冬季高夏季低;δ(^(18)O)在青藏高原北部地区表现出“逆海拔效应”,区域内其他地区“海拔效应”明显。河水、湖水、地下水的平均蒸发损失量分别为20.8%、30.9%、23.6%。河水氢氧稳定同位素的沿程变化受补给水源和蒸发作用影响,降水补给使得河水δ(^(18)O)减小,重同位素相对富集的地下水补给导致河水δ(^(18)O)增大,蒸发作用使得河水δ(^(18)O)增大,蒸发效应使得湖水重同位素富集,湖水注入河道后导致河水δ(^(18)O)增大。降水是拉萨河流域的最主要补给水源,而对于疏勒河流域的补给水源来说,降水和地下水平均贡献率相近,岷江流域则以地下水补给居多。那曲河流域下游受错那湖调节,随着沿程距离的增加,湖水补给贡献率呈下降趋势。 展开更多

关键词 青藏高原 稳定同位素 降水 河水 湖水 地下水

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降雨特征及不同水土保持措施对坡面产流、产沙和氮磷流失的影响 被引量：1

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作者 孙理阳 李华林 +5 位作者 张帆 张馨予 章孙逊 刘晔 谢晨新 张守红 《东北农业大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第8期111-122,共12页

降雨易引发水土流失,增加非点源污染风险,水土保持措施是防治水土流失和非点源污染的基本方法。当前多种水土保持措施条件下,产流产沙与氮磷流失协变规律尚不清晰。应用2023年4—9月北京山区30个径流小区坡面的降雨、产流产沙、氮磷流... 降雨易引发水土流失,增加非点源污染风险,水土保持措施是防治水土流失和非点源污染的基本方法。当前多种水土保持措施条件下,产流产沙与氮磷流失协变规律尚不清晰。应用2023年4—9月北京山区30个径流小区坡面的降雨、产流产沙、氮磷流失监测数据,探究降雨特征对不同水土保持措施(水土保持种草、梯田、水保林、水保林+工程措施)坡面产流产沙及氮磷流失影响机理,揭示坡面产流产沙与氮磷流失的协变规律。结果表明:坡面产流量、产沙量,与降水量、降雨历时均呈极显著相关(P<0.01);氮、磷流失量,与降水量、降雨历时均呈显著相关(P<0.05);Ⅳ雨型(超长历时、超高雨量、中高雨强)坡面产流量、产沙量、氮磷流失量均为最大。水土保持措施可显著削减坡面产流产沙,对产流量、产沙量削减的相对贡献率分别为50.00%、94.90%;水土保持措施对总氮、总磷削减的贡献率分别为78.10%、66.50%。除水土保持林外,其他水土保持措施可有效降低坡面氮磷流失量;坡面氮磷流失量均与产流产沙量呈幂函数关系,随着产流产沙量增加而增大,但增长速度逐渐降低。 展开更多

关键词 降雨特征 水土保持 坡面 氮磷流失 水污染

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静水压对水库泥水界面脱氮潜力的影响

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作者 李玉梅 陈凯 +5 位作者 何立新 柴蓓蓓 卓天宇 余柯宏 张金楠 雷晓辉 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期2119-2129,共11页

通过微宇宙模拟实验,结合宏基因测序技术研究了不同静水压条件(大气压、0.2MPa、0.5MPa和0.7MPa)对水库泥水界面微生物群落结构、氮循环功能基因及代谢通路的影响.结果表明:参与氮循环微生物物种数目随静水压增加呈先增加至1227种后减少... 通过微宇宙模拟实验,结合宏基因测序技术研究了不同静水压条件(大气压、0.2MPa、0.5MPa和0.7MPa)对水库泥水界面微生物群落结构、氮循环功能基因及代谢通路的影响.结果表明:参与氮循环微生物物种数目随静水压增加呈先增加至1227种后减少至1199种,古菌、真菌相对丰度占比随静水压增加分别增加0.002%、0.0006%,细菌占比减少.相较于低静水压,高静水压使微生物群落的生态网络联系更紧密,种间作用更复杂,系统稳定性更强;高静水压通过增强nxrB、narH等功能基因丰度和参与该路径的微生物丰度,来促进反硝化过程,抑制异化性硝酸盐还原作用.且在参与氮循环的微生物中,发现嗜压微生物(变形菌门、绿弯菌门、拟杆菌门等)以及嗜压功能基因(ompH、asd),嗜压基因多存在变形菌门中,嗜压基因丰度随静水压升高先增大后减小.静水压通过改变泥水界面处氮循环有关微生物种群结构以及相关功能基因丰度与参与的代谢路径,来提高水库沉积物脱氮潜力,进而控制水库的富营养化. 展开更多

关键词 宏基因组 静水压 微生物群落结构 氮循环 水库沉积物

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高面板堆石坝抗震安全评价标准与极限抗震能力研究 被引量：23

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作者 赵剑明 刘小生 +2 位作者 杨玉生 李红军 杨正权 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2254-2261,共8页

针对强震区高面板堆石坝的特点,提出了基于稳定、变形、面板防渗体系安全的高面板坝抗震安全评价和极限抗震能力分析方法,并建议了坝坡抗震稳定、坝体局部动力稳定、坝体地震残余变形、面板防渗体系的抗震安全评价标准。对坝高超过250 ... 针对强震区高面板堆石坝的特点,提出了基于稳定、变形、面板防渗体系安全的高面板坝抗震安全评价和极限抗震能力分析方法,并建议了坝坡抗震稳定、坝体局部动力稳定、坝体地震残余变形、面板防渗体系的抗震安全评价标准。对坝高超过250 m的某高面板堆石坝进行了极限抗震能力分析,根据坝坡稳定性、地震残余变形、单元抗震安全性、面板防渗体系抗震安全性等多角度的评价结果,初步认为,该高面板堆石坝的极限抗震能力为0.50g^0.55g。 展开更多

关键词 高面板堆石坝 抗震安全评价标准 极限抗震能力 坝坡动力稳定性 地震残余变形

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压实黄土增湿变形性质及其影响因素试验研究 被引量：28

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作者 杨玉生 李靖 +1 位作者 邢义川 赵建民 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期626-635,共10页

作为建筑材料的黄土在工程建设中大多经过压实处理,其增湿变形特性与工程安全密切相关。已有的对黄土增湿变形性质的研究,基本上是针对原状黄土开展的,对压实黄土较少涉及。通过双线法增湿湿陷试验,对压实黄土在增湿条件下的压缩及增湿... 作为建筑材料的黄土在工程建设中大多经过压实处理,其增湿变形特性与工程安全密切相关。已有的对黄土增湿变形性质的研究,基本上是针对原状黄土开展的,对压实黄土较少涉及。通过双线法增湿湿陷试验,对压实黄土在增湿条件下的压缩及增湿变形性质进行了较系统的研究,并进行了压缩和湿陷变形影响因素的方差分析。结果表明:①随增湿含水率的增加,压实黄土的压缩性增大,湿陷性减小,压实度越小,这种效应越明显;不同压力下,湿陷变形对增湿的敏感性不同;②随增湿含水率的增加,增湿变形起始压力减小,增湿变形终止压力增大,增湿变形压力区间增大,可用增湿变形系数反映已有增湿水平下土体湿陷性的退化程度;③方差分析表明,相同增湿含水率下,压实黄土最终变形仅受最终压力的影响,加荷路径、浸水路径及两者的耦合对其影响很小;④未浸水饱和压缩时,密实度、初始含水率和压力,以及它们的交互作用均对压缩变形有显著影响,压力的影响最大,其次是密实度和初始含水率;与未浸水情况不同的是,浸水饱和压缩时初始含水率的影响很小;⑤增湿含水率、压力和密实度,以及它们的交互作用均显著影响压实黄土的湿陷性,其中增湿起始含水率的影响最大,密实度次之,压力最小。 展开更多

关键词 压实黄土 湿陷试验 增湿变形 影响因素 方差分析

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高光谱的草本植物水分含量检测模型构建 被引量：6

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作者 赵阳 成晨 +1 位作者 杨璐璐 余新晓 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期894-898,共5页

基于高光谱开展植物水分盈缺检测是当前植物生理学研究的热点。羊茅草是我国北方草坪使用量最大的草本植物之一,其生长对水分需求量大,水分亏缺会使其叶片颜色、纹理、形态等物理特征和组织生理特性发生系列变化。开展基于高光谱的草本... 基于高光谱开展植物水分盈缺检测是当前植物生理学研究的热点。羊茅草是我国北方草坪使用量最大的草本植物之一,其生长对水分需求量大,水分亏缺会使其叶片颜色、纹理、形态等物理特征和组织生理特性发生系列变化。开展基于高光谱的草本植物水分含量检测模型构建,可实现对羊茅草等草本植物水分盈缺状况的快速无损监测,利于全面、可靠的诊断草本植物水分状况并及时采取应对措施,为预测未来气候变化下北方常见草本植物生理响应及变化过程提供重要依据。以北方使用量最大的草本植物——羊茅草为例,采用盆栽控制实验法开展基于高光谱的植物水分含量观测模拟实验研究。实验在恒温恒湿培养箱中进行。经查阅有关文献,该实验共设置空气CO_2浓度(CX)(包括400和700μmol·mol^(-1)两个梯度)和土壤持水量(WX)(包括:100%田间持水量, 40%田间持水量, 20%田间持水量三个梯度)两个变量,共六种不同情景;在不同情景条件下,借助ASD Field Spec HandHeld光谱仪于每天10:00—14:00测定羊茅草叶片光谱反射参数,主要包括:光谱反射率(R_i)、一阶导数光谱(Dλ_i)、红边幅值(Dλr)、红边位置(λr)、红谷吸收深度(D)、红边面积(Sr)、光化学反射指数(PRI)、叶绿素指数(Rch)、归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)、归一化光谱指数(NDSI)、比值光谱指数(RSI)、分形维数(Fd)等。通过采集不同情景下植物光谱反射参数,采用多元线性逐步回归分析、方差分析、数学统计模型构建等多种方法,探讨不同生境条件下羊茅草叶片水分含量与光谱反射率(R_i)、红边幅值(Dλr)、红边面积(Sr)等光谱参数之间的量化关系,筛选出可以用于检测羊茅草水分含量状况的最优光谱特征参数,并构建了基于高光谱的羊茅草水分含量检测模型公式。研究结果表明:归一化植被指数(NDVI)、叶绿素指数(Rch)、分形维数(Fd)与羊茅草叶片含水量之间相关性在99%置信水平上达到极显著水平(p<0.01),且对于不同土壤水分胁迫条件下的羊茅草长势分辨效果较好,是监测羊茅草水分含量的有效参数和最优参数。同时发现,羊茅草叶片水分含量(Y)与诸多光谱特征参数(X)之间具有良好的多元线性关系,拟合得到羊茅草水分含量检测模型公式为:Y=-0.125X_(Rch)+1.714X_(NDVI)-0.023X_(Fd)+0.018,相关系数平方(R^2)达到0.89,通过F检验,模型检验达到极显著水平(F=15.588>7.21,p<0.01),说明建立的回归模型具备统计学意义,可以用于羊茅草水分含量检测。为快速便捷且准确无损的监测羊茅草受旱程度,指导大面积草坪灌溉和管理等提供;重要的技术支撑,对于丰富植被水分光谱探测研究具有重要理论与实践意义。 展开更多

关键词 光谱 水分盈缺 统计模型 评估

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