基于主要驱动因子筛选法和深度学习算法的浙江省动态需水量预测 被引量：4

1

作者 许月萍 曾田力 +3 位作者 周欣磊 章鲁琪 王贝 王冬 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2024年第2期47-53,共7页

收集了浙江省2000—2020年各用水行业需水量数据,采用基于Spearman秩相关分析的主要驱动因子筛选法筛选了影响各行业需水量的主要驱动因子,进而构造了改进的长短时记忆(LSTM)神经网络需水量预测模型,对各行业需水量进行动态滚动预测,并... 收集了浙江省2000—2020年各用水行业需水量数据,采用基于Spearman秩相关分析的主要驱动因子筛选法筛选了影响各行业需水量的主要驱动因子,进而构造了改进的长短时记忆(LSTM)神经网络需水量预测模型,对各行业需水量进行动态滚动预测,并将改进LSTM模型的预测结果与传统单变量LSTM预测模型、卷积神经网络模型、支持向量回归模型的预测结果进行了对比。结果表明,基于主要驱动因子筛选法改进的LSTM模型能实时动态滚动预测各行业每年需水量,且预测结果精度高于其他3种模型。 展开更多

关键词 需水量预测 主要驱动因子筛选法 LSTM神经网络 卷积神经网络 支持向量回归 浙江省

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浙江省出入太湖河道水量水质及污染物通量变化(2007-2019年) 被引量：10

2

作者 何锡君 孙英军 +4 位作者 王贝 姚岳来 陈革强 吴珍梅 王冬 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1425-1435,共11页

自2007年太湖无锡水危机事件后,太湖流域内各项水污染防治工作进入快车道,近年来浙江省持续开展水环境治理,针对不同污染源进行分类施策、精准治理,整体水环境质量得到了显著改善.本文根据2007-2019年浙江省环太湖水文巡测资料及主要出... 自2007年太湖无锡水危机事件后,太湖流域内各项水污染防治工作进入快车道,近年来浙江省持续开展水环境治理,针对不同污染源进行分类施策、精准治理,整体水环境质量得到了显著改善.本文根据2007-2019年浙江省环太湖水文巡测资料及主要出入太湖河道水质监测成果,全面分析了出入湖河道的水量、水质及污染物通量的时空变化趋势.结果表明,2007-2019年浙江省年均入湖水量为27.39亿m^(3),年均出湖水量为26.42亿m^(3),环湖河道进出水量在2007-2014年以出湖为主,2015-2019年以入湖为主,2015-2019年入湖水量增加受该时段地区降水量较丰的影响.2007-2019年浙江省环湖河道COD_(Mn)、NH_(3)^(-)N和TP浓度呈明显下降趋势,TN浓度有所下降,除TN仍处于Ⅴ~劣Ⅴ类水外,其余指标已处于Ⅱ~Ⅲ类水标准,当前环湖河道的COD_(Mn)和NH_(3)^(-)N指标已达到《太湖流域水环境综合治理总体方案(2013年修编)》提出的目标值,但TN和TP浓度仍存在较大差距.浙江省环湖河道年平均COD_(Mn)、NH_(3)^(-)N、TP和TN入湖通量分别为1.12万、0.18万、0.03万和0.90万t,出湖通量分别为1.13万、0.10万、0.03万和0.62万t,环湖河道除COD_(Mn)以净出湖通量为主外,其余指标均以净入湖通量为主,存在一定入湖滞留,其中水量是影响入湖通量的关键因子. 展开更多

关键词 污染物通量 水量 水质 浙江省 太湖

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基于IHA-RVA法的渭河流域水文情势变化分析 被引量：10

3

作者 鞠琴 吴佳杰 +3 位作者 姚婷月 陈泽钜 赵雯颉 郝振纯 《水文》 CSCD 北大核心 2022年第4期76-82,共7页

选取渭河流域咸阳站1961—2015年的逐日流量数据,采用Mann-Kendall检验法和累积距平法分析流量演变规律,并基于水文改变指标的变化范围法对渭河流域的水文情势改变程度进行了综合评估。结果表明:咸阳站年均流量呈显著下降趋势,并在1977... 选取渭河流域咸阳站1961—2015年的逐日流量数据,采用Mann-Kendall检验法和累积距平法分析流量演变规律,并基于水文改变指标的变化范围法对渭河流域的水文情势改变程度进行了综合评估。结果表明:咸阳站年均流量呈显著下降趋势,并在1977年发生突变。分析突变前后咸阳站水文指标可知:渭河流域整体水文改变度为29%,仅呈低度改变。 展开更多

关键词 渭河流域 水文改变指标 变化范围法 水文情势 水文改变度

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新型曝气自净式雨水桶设计与试验

4

作者 陈志远 杨涛 +2 位作者 郑鑫 张琳雅 王鹏 《水电能源科学》 北大核心 2021年第9期98-101,28,共5页

针对雨水桶内的雨水放置时间过长后易出现黑臭现象的问题,结合初期弃流、周期曝气、活性炭过滤技术,在传统雨水桶的基础上设计了一种新型曝气自净式雨水桶,与传统雨水桶相比,新型雨水桶增加了桶内水体的流动性、提高了水体内的污染物去... 针对雨水桶内的雨水放置时间过长后易出现黑臭现象的问题,结合初期弃流、周期曝气、活性炭过滤技术,在传统雨水桶的基础上设计了一种新型曝气自净式雨水桶,与传统雨水桶相比,新型雨水桶增加了桶内水体的流动性、提高了水体内的污染物去除及吸附的程度,采用南京市2017年9、10月的屋面雨水作为试验水样,通过周期对比试验分析传统雨水桶与新型曝气自净式雨水桶内雨水的水质状况。结果表明,相较于传统雨量桶,新型曝气自净式雨水桶浊度去除率提升87.4%、氨氮含量降低71.89%、BOD5减少70.1%、溶解氧增长47.82%、COD降低39.51%、pH值提高32.46%、总磷含量降低13.48%、总氮含量降低39.76%。 展开更多

关键词 新型曝气自净式雨水桶 雨水 水质 对比试验

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杭州湾围垦工程引起的岸线变化对水环境的影响分析 被引量：5

5

作者 黄赛花 章琪宇 +1 位作者 严军 方强 《华北水利水电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2021年第2期32-41,共10页

近几十年来,杭州湾两岸开展大规模滩涂围垦工程,分别选取1997年、2007年、2015年作为代表年份,建立对应年份的杭州湾二维平面数学模型,分1997—2007年和2007—2015年两个阶段模拟分析杭州湾岸线变化对湾内典型污染物输移规律及变化特征... 近几十年来,杭州湾两岸开展大规模滩涂围垦工程,分别选取1997年、2007年、2015年作为代表年份,建立对应年份的杭州湾二维平面数学模型,分1997—2007年和2007—2015年两个阶段模拟分析杭州湾岸线变化对湾内典型污染物输移规律及变化特征的影响。研究显示:(1)1997—2015年期间,湾内南岸累计围垦约498 km~2,北岸累计围垦约88 km~2。(2)总体上,围垦前后污染物扩散呈现面积略有减小的趋势。(3)南北岸围垦对湾内污染物的扩散规律变化的影响存在差异:北岸围垦会引起比较显著的污染物扩散面积增大,而南岸围垦对污染物扩散的影响呈现阶段性的变化特征,即前一阶段(1997—2007年)南岸围垦引起污染物扩散面积略有增大,其扩散变化幅度显著小于北岸围垦的结果;后一阶段(2007—2015年),随着南岸围垦面积增加且岸线位置外移,围垦区对应河段海湾束窄,湾内水动力增强,最终反而呈现污染物整体扩散面积减小的趋势。(4)此外,还探讨了杭州湾两岸的围垦工程与杭州湾水体交换能力的响应关系,结果显示,在1997—2007年和2007—2015年两个阶段累计滩涂围垦作用下,湾内的水体交换能力略有增强,对湾内水体污染物的稀释呈现正效应。 展开更多

关键词 杭州湾 围垦工程 岸线变化 水环境 水体交换能力

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1958—2017年滇中引水工程受水区降水时空变化 被引量：5

6

作者 任晓华 何士华 +3 位作者 马晓青 赖毅舟 陈仕航 杜娟 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2021年第8期33-40,共8页

为了对滇中引水工程水资源进行科学调度和合理配置,开展滇中引水工程受水区降水时空分布研究。基于受水区内8个雨量站的60 a降水数据,采用云模型、Mann-Kendall检验、小波分析和协同克里金插值法探究受水区降水序列的时空分布特征。结... 为了对滇中引水工程水资源进行科学调度和合理配置,开展滇中引水工程受水区降水时空分布研究。基于受水区内8个雨量站的60 a降水数据,采用云模型、Mann-Kendall检验、小波分析和协同克里金插值法探究受水区降水序列的时空分布特征。结果表明:年内降水量主要集中在6—8月,12月至次年2月降水量少;夏季降水时间分布不均匀,且8月份稳定性最差,冬季降水量小但降水均匀。年际降水量以9.92 mm/(10 a)减少,年降水量存在突变性和周期性波动,突变点集中在1982—1992年,在研究时段内降水量经历了3个周期的丰-枯变化;降水量在空间上分布不均匀,春、夏和秋季降水量在空间上呈现出“南多北少、西多东少”,而冬季降水空间分布规律较差。综上所述,滇中引水工程受水区应当注意防汛抗旱、监测区域泥石流以及预防夏季干旱。 展开更多

关键词 降水 时空分布 云模型 MANN-KENDALL检验 小波分析 滇中引水工程

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基于LSTM深度学习的河湖生态流量预警预报模型研究 被引量：8

7

作者 王贝 陈浩 +4 位作者 何锡君 许月萍 郭玉雪 耿芳 王冲 《水文》 CSCD 北大核心 2023年第3期65-70,共6页

为探究河湖生态流量预报预警机制,进一步改善河湖生态环境,以浙江省椒江流域为研究对象,提出了考虑预警信息的结合熵值法和LSTM的生态流量预报新方法。结果表明:Q90法得出的柏枝岙和沙段断面的生态流量核算值分别为2.89m^(3)/s和1.92m^(... 为探究河湖生态流量预报预警机制,进一步改善河湖生态环境,以浙江省椒江流域为研究对象,提出了考虑预警信息的结合熵值法和LSTM的生态流量预报新方法。结果表明:Q90法得出的柏枝岙和沙段断面的生态流量核算值分别为2.89m^(3)/s和1.92m^(3)/s,计算结果低于多年平均流量的10%,较为合理可靠;所建模型验证期的纳什效率分别为0.91和0.88,偏差为2.55%和-3.22%,本模型的低水流量模拟效果要优于传统的新安江模型;柏枝岙和沙段断面无预警信息的预报合格率为98.72%和95.38%,有预警信息的预报合格率高达100%和96.61%,满足预报甲级精度,说明该方法较好地完成河湖生态流量预警信息预报任务。 展开更多

关键词 生态流量 熵值法 LSTM 椒江流域

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基于残差网络的河流表面时空图像测速法 被引量：4

8

作者 李华宝 张振 +3 位作者 陈林 孟健 孙英军 崔文浩 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期118-128,共11页

针对在耀光、紊流、降雨等复杂含噪场景下时空图像中有效纹理特征变得模糊,使得现有纹理主方向检测算法精度受限的问题,结合深度学习的思想,提出了一种基于残差网络回归模型的时空图像测速(ResNet50-STIV)法,并借助残差网络回归模型强... 针对在耀光、紊流、降雨等复杂含噪场景下时空图像中有效纹理特征变得模糊,使得现有纹理主方向检测算法精度受限的问题,结合深度学习的思想,提出了一种基于残差网络回归模型的时空图像测速(ResNet50-STIV)法,并借助残差网络回归模型强大的非线性学习能力构建了回归预测函数。通过构建人工合成数据集和包含复杂场景时空图像的天然河流数据集对残差网络回归模型进行试验,结果表明:提出的残差网络回归模型在人工合成数据集下的检测精测可达到0.1°,对于天然河流数据集,具有残差结构的ResNet回归模型的检测精度优于VGG16;从模型层数看,基于ResNet50的回归模型能较好地平衡检测精度以及执行效率,在正常场景下的检测精度达到0.7°,而在耀光、紊流、降雨场景下能控制在1.3°以内,ResNet50-STIV优于现有的时空图像测速法;与流速仪法在多场景下表面流速比测的最大相对误差小于12%。 展开更多

关键词 水流测量 时空图像测速 纹理主方向 残差网络 深度学习

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基于集成学习与深度学习的日供水量预测方法 被引量：2

9

作者 周欣磊 顾海挺 +3 位作者 刘晶 许月萍 耿芳 王冲 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1120-1127,共8页

为了有效改善日供水量预测精度低、泛化能力不足的问题,以义乌市4个水厂的历史日供水数据为基础,提出基于集成学习算法改进的长短时记忆(LSTM)神经网络的供水预测方法.该方法以拉依达准则预处理后的历史日供水量作为数据输入,将具备长... 为了有效改善日供水量预测精度低、泛化能力不足的问题,以义乌市4个水厂的历史日供水数据为基础,提出基于集成学习算法改进的长短时记忆(LSTM)神经网络的供水预测方法.该方法以拉依达准则预处理后的历史日供水量作为数据输入,将具备长期时序信息记忆能力的LSTM神经网络作为集成学习的弱预测器,使用网格搜索法进行网络超参数调优,使用AdaBoost集成学习算法对弱预测器进行加权组合得到强预测器.结果表明:与随机森林、AdaBoost与LSTM神经网络相比,基于集成学习算法改进的LSTM神经网络有最高的纳什效率系数(NSE)、最低的均方根误差(RMSE)与平均绝对误差(MAE),对日供水数据的变化趋势与峰值的拟合效果最好;改进LSTM供水预测方法的时序预测精度得到极大提升,有较好的泛化能力、稳定的预测性能,能够为城市水资源合理配置、一体化智能供水调度提供重要参考. 展开更多

关键词 供水量预测 集成学习 深度学习 组合模型 长短时记忆(LSTM)神经网络

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湖漫水库面源污染特征解析 被引量：5

10

作者 蓝雪春 张玲 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1042-1045,1053,共5页

湖漫水库是温岭市最大的集中式饮用水源水库,水土流失带来的面源污染是影响该水库水质的重要因素。为制定合理的污染防治和水土保持措施,构建了库区的SWAT模型来分析其面源污染特征。结果表明:(1)2011—2018年,湖漫水库的总氮和总磷年... 湖漫水库是温岭市最大的集中式饮用水源水库,水土流失带来的面源污染是影响该水库水质的重要因素。为制定合理的污染防治和水土保持措施,构建了库区的SWAT模型来分析其面源污染特征。结果表明:(1)2011—2018年,湖漫水库的总氮和总磷年际流失量都是2014年最大,分别为20.85、1.65 t。总氮年内流失量最大在5月,总磷在6月,分别为2.20、0.16 t。面源污染受降雨量的影响,其中总磷流失量受降雨量的影响更大。(2)总氮和总磷的流失主要发生在彭家溪和马步溪及其所在的子流域,应重点关注。建设用地引起的人为面源污染问题已不容忽视。 展开更多

关键词 面源污染 SWAT模型 水土流失 湖漫水库

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湖漫水库面源污染源强分析 被引量：4

11

作者 蓝雪春 张玲 《水电能源科学》 北大核心 2022年第9期79-81,133,共4页

湖漫水库是温岭市最大的集中式饮用水源水库,面源污染已成为影响该水库水质的主要因素。为保护湖漫水库水质,制定合理可行的面源污染防治措施,利用SWAT模型从时间和空间上解析湖漫水库面源污染源强特征。结果表明,库区年均总氮、总磷流... 湖漫水库是温岭市最大的集中式饮用水源水库,面源污染已成为影响该水库水质的主要因素。为保护湖漫水库水质,制定合理可行的面源污染防治措施,利用SWAT模型从时间和空间上解析湖漫水库面源污染源强特征。结果表明,库区年均总氮、总磷流失量分别为16.53、0.98 t,流失强度分别为8.65、0.616 kg/(hm^(2)·a);流失量最大年份出现在2014年,总氮为20.85 t,总磷为1.65 t;总氮月均流失量最大为2.2 t,出现在5月;总磷月均流失量最大为0.16 t,出现在6月;总氮和总磷的流失主要发生在彭家溪和马步溪,占比均大于20%。不同地类的流失强度,总氮为耕地>园地>建设用地>草地>林地,总磷为园地>草地>耕地>建设用地>林地。因此,库区面源污染的治理重点应放在彭家溪子流域和马步溪子流域,同时也要重视耕地、园地和建设用地的面源污染治理问题。 展开更多

关键词 湖漫水库 面源污染 SWAT模型 污染源强 时空解析

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