基于嵌套主成分回归模型的长江源区径流重建

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作者 姜晓萱 王文卓 +2 位作者 袁喆 霍军军 周涛 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第3期202-210,共9页

基于嵌套主成分回归模型,重建了长江源区公元1433—2002年的天然年径流序列,探讨了其历史变化特征与干湿事件演变及周期性波动。利用树轮数据及径流观测数据,结合模型评估指标(CRSQ、VRSQ、RE、CE),证明了该模型的重建精确性。研究结果... 基于嵌套主成分回归模型,重建了长江源区公元1433—2002年的天然年径流序列,探讨了其历史变化特征与干湿事件演变及周期性波动。利用树轮数据及径流观测数据,结合模型评估指标(CRSQ、VRSQ、RE、CE),证明了该模型的重建精确性。研究结果表明,在过去570 a中,长江源区年径流量整体呈显著波动,识别出6个湿润期与9个干旱期,其中1451—1510年和1596—1645年是最长的湿润期,1848—1903年是持续时间最长的干旱期。重建时期的干旱与长江流域青藏高原等地区的干旱时期较为吻合,表明长江源区重建径流变化能够反映大尺度的气候波动。此外,长江源区重建径流序列存在4~8、16~32、50~100、100~200 a的显著周期性波动,可能受ENSO(厄尔尼诺-南方涛动)、东亚夏季风(EASM)变化、太平洋年代际振荡(PDO)及大西洋多年代际振荡(AMO)共同驱动,也反映了全球气候长期变化及青藏高原冰川与积雪消融趋势的影响。 展开更多

关键词 径流量 重建 树木年轮 嵌套主成分回归模型 长江源区

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长江流域水资源开发保护中的关键科学和技术问题 被引量：9

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作者 吴志广 陈述 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2021年第4期1-6,共6页

为了应对长江流域水资源开发保护面临的新要求和新挑战,对所涉及的关键科学和技术问题进行了探讨。研究表明,新时期下的长江流域水资源开发保护需要具有整体性和系统性的水问题治理目标和模式,其中涉及到的关键科学与技术问题包括:气候... 为了应对长江流域水资源开发保护面临的新要求和新挑战,对所涉及的关键科学和技术问题进行了探讨。研究表明,新时期下的长江流域水资源开发保护需要具有整体性和系统性的水问题治理目标和模式,其中涉及到的关键科学与技术问题包括:气候变化和人类活动等多因素影响下四水问题耦合驱动机制、水环境与水资源开发保护及经济社会发展的相互作用关系、四水问题多维系统治理与保护技术及集成方法和协调多利益主体的水资源多目标协同保护与开发管理体制机制。对上述关键科学和技术问题进行了解析和阐释,总体而言需要从理论、技术和管理等多个层面进行解决。研究成果可为长江大保护与长江经济带绿色发展战略的实施提供理论支撑。 展开更多

关键词 水资源开发 长江大保护 长江经济带 气候变化 人类活动 四水问题 长江流域

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长江流域干旱灾害应对的主要难点及其科技需求 被引量：3

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作者 许继军 陈桂亚 +1 位作者 杨明智 袁喆 《人民长江》 北大核心 2023年第8期25-31,共7页

受流域旱涝变化规律叠加全球气候变化影响,近十几年来,长江流域极端干旱事件频繁发生,对流域供水安全、粮食生产、航运交通以及经济社会和生态环境造成了诸多不利影响。在分析长江流域干旱基本特征的基础上,梳理和总结了当前长江流域干... 受流域旱涝变化规律叠加全球气候变化影响,近十几年来,长江流域极端干旱事件频繁发生,对流域供水安全、粮食生产、航运交通以及经济社会和生态环境造成了诸多不利影响。在分析长江流域干旱基本特征的基础上,梳理和总结了当前长江流域干旱灾害应对所面临的四大难点,即干旱形成机制和致灾机理复杂、监测评估与预报预警难度大、因旱致灾不确定性大以及旱涝急转威胁水利工程的正常运行调度。从机理研究、监测预警、水库调度以及抗旱非工程措施等方面系统探讨了长江流域干旱灾害应对的科技需求,并进一步提出了新时期推动长江流域干旱防御的思路和建议。 展开更多

关键词 抗旱减灾 旱情监测预警 干旱预测预报 旱灾管理 长江流域

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长江流域跨省横向生态补偿机制实践反思与完善 被引量：7

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作者 庄超 尹正杰 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2023年第6期7-13,共7页

建立流域横向生态补偿机制是协调流域治理与保护的重要途径。自2012年全国首个跨省流域新安江生态补偿机制试点实施以来,至今全国已有13个跨省流域建立了生态补偿机制。长江流域跨省横向生态补偿机制实施后,跨省流域治理水平明显提高,... 建立流域横向生态补偿机制是协调流域治理与保护的重要途径。自2012年全国首个跨省流域新安江生态补偿机制试点实施以来,至今全国已有13个跨省流域建立了生态补偿机制。长江流域跨省横向生态补偿机制实施后,跨省流域治理水平明显提高,但跨省流域横向生态补偿机制建立和实践过程面临着激励功能发挥有限、流域协调不足、水质补偿基准局限等问题。从管理视角解析了跨省流域横向生态补偿的科学问题,明晰了跨省横向生态补偿机制的核心要义,从强化激励功能和促进协同角度,提出回归跨省流域横向生态补偿的应然激励功能、发挥长江流域协调机制功能、构建符合长江流域资源禀赋特点的补偿基准体系等建议。研究成果可为长江流域全流域横向生态补偿机制完善提供参考。 展开更多

关键词 流域横向生态补偿 协调机制 流域管理 生态补偿机制 补偿基准体系 长江流域

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我国区域用水总量演变规律及驱动效应研究

5

作者 万嘉锐 杨明智 +3 位作者 许继军 桑连海 刘强 程卫帅 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第8期112-119,共8页

针对当前我国稳步推进的节水和水网建设的工作需求,以及水资源时空分布严重不均,各地区经济发展水平、人口规模等存在较大差异的特点,利用我国2000-2020年各省级行政区的用水量、产业增加值、人口结构等数据,采用LMDI指数分解法和GDP不... 针对当前我国稳步推进的节水和水网建设的工作需求,以及水资源时空分布严重不均,各地区经济发展水平、人口规模等存在较大差异的特点,利用我国2000-2020年各省级行政区的用水量、产业增加值、人口结构等数据,采用LMDI指数分解法和GDP不变价换算方法,从时间和空间两个角度分析了各分区用水总量、用水结构变化差异以及用水强度、产业结构、经济规模和人口规模四方面驱动效应的强度和贡献比例,旨在支撑我国水资源规划和管理以及用水结构调整。从时间角度,经济增长是我国用水总量增加的最主要驱动因素,行业用水强度降低和产业结构调整尤其是第一产业用水强度和占比的降低是抑制区域用水总量增加的主要因素,其中用水强度效应略大于产业结构效应,而人口规模增加对用水总量增加的作用效果不明显,因此我国的用水量控制应该在提高用水效率、优化升级产业结构的策略上。从空间角度方面,我国各大分区4种驱动效应对用水总量上升的促进或抑制作用稳定,西南、西北等内陆地区需要在优化产业结构的基础上大力发展经济规模,同时西北地区还迫切需要提高第一产业用水效率,而华东地区可适当控制人口规模,东北和西北则需要控制人口流出,以缩小我国各区域用水量的空间差异。 展开更多

关键词 用水总量 变化规律 时空差异 驱动效应 LMDI法

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水电工程生态效益评价指标体系研究

6

作者 王鹏翔 姜晓萱 +3 位作者 徐杨 王冬 霍军军 周涛 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第9期8-18,共11页

针对水电工程生态效益内涵模糊、生态效益价值难以量化等问题,以三峡工程为例,梳理现有生态效益研究,界定了水电工程生态效益内涵。基于河流生态系统服务功能,从供给服务功能、支持服务功能、调节服务功能、文化服务功能4个方面提出水... 针对水电工程生态效益内涵模糊、生态效益价值难以量化等问题,以三峡工程为例,梳理现有生态效益研究,界定了水电工程生态效益内涵。基于河流生态系统服务功能,从供给服务功能、支持服务功能、调节服务功能、文化服务功能4个方面提出水电工程生态效益评价框架,构建水电工程生态效益评价指标体系。收集相关数据,针对不同效益指标进行定量分析,采取影子价格法等方法将其转换成可量化的经济价值数据。结果表明,三峡工程供给服务功能效益价值为1 047.83亿元,支持服务功能效益价值为200.74亿元,调节服务功能效益价值为833.8亿元,文化服务功能效益价值为195.56亿元,共计2 277.93亿元。研究结果可为长江流域建立生态产品价值实现机制,完善市场化、多元化生态补偿,提供技术支持。 展开更多

关键词 生态服务功能 价值评估 效益评价 三峡工程 指标体系

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论流域生态保护补偿的法律调控 被引量：3

7

作者 庄超 陈健 《人民长江》 北大核心 2022年第11期14-19,共6页

流域生态保护补偿是解决流域生态环境正义问题、调整流域各方利益关系的重要制度。中国在流域生态保护补偿理论和实践方面已经积累了一定的经验,但其制度功能的实现离不开法律的规范与保障。当前流域生态保护补偿的法律调控仍属于薄弱环... 流域生态保护补偿是解决流域生态环境正义问题、调整流域各方利益关系的重要制度。中国在流域生态保护补偿理论和实践方面已经积累了一定的经验,但其制度功能的实现离不开法律的规范与保障。当前流域生态保护补偿的法律调控仍属于薄弱环节,存在长期以政策型立法为主导、流域生态保护补偿法律性质不明、法定标准不清等现实难题,仍待展开深入研讨。研究指出需要在政策与法律双向互动模式下优化立法路径,明晰对增益生态利益行为进行补偿的法律制度定位,将提供高于国家水环境质量法定标准的水体作为补偿启动条件。研究成果对法律体系和法律制度的完善有所裨益,可为流域生态保护补偿长效机制的建立提供支撑,力求对正在制定中的《生态保护补偿条例》相关内容的完善有所借鉴。 展开更多

关键词 流域生态保护补偿 生态补偿立法 法律性质 补偿标准

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基于深度学习的三峡电站未来坝前最大最小水位预测 被引量：1

8

作者 王永强 张森 +1 位作者 谢帅 周涛 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第12期9-14,共6页

最大最小水位是计算梯级水库调度问题、水电站经济运行问题等时要考虑的重要约束条件,其精确预测能为水电站经济运行提供支持。常用的迭代计算容易误差积累,导致多时段预测结果可信度降低。选取对时间序列问题有良好处理效果的长短时记... 最大最小水位是计算梯级水库调度问题、水电站经济运行问题等时要考虑的重要约束条件,其精确预测能为水电站经济运行提供支持。常用的迭代计算容易误差积累,导致多时段预测结果可信度降低。选取对时间序列问题有良好处理效果的长短时记忆网络模型(LSTM),将其应用于三峡电站未来4 d最大最小坝前水位预测中,依据水量平衡预测框架构建传统预测模型;基于LSTM使用不同特征变量构建2种深度学习模型,并比较其预测效果。计算结果表明,考虑三峡库区水面线传播规律后的深度学习模型预测具有精确稳定的预测效果,99%预测绝对误差<40 cm。 展开更多

关键词 水电站经济运行 水位预测 LSTM 深度学习 神经网络 三峡电站

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绿色流域构建必要性与实现路径探讨

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作者 许继军 杨明智 《中国水利》 2024年第23期36-41,共6页

流域在经济社会系统和生态系统中具有十分重要的地位。在我国坚持走生态优先、绿色发展之路的背景下,建设绿色流域是统筹协调经济社会发展和生态环境保护的关键。结合国内外研究,提出绿色流域是指秉承人水和谐的生态文明理念,通过有效... 流域在经济社会系统和生态系统中具有十分重要的地位。在我国坚持走生态优先、绿色发展之路的背景下,建设绿色流域是统筹协调经济社会发展和生态环境保护的关键。结合国内外研究,提出绿色流域是指秉承人水和谐的生态文明理念,通过有效和现代化的规划管理和保护修复,促进经济社会低耗、低碳、低污染、低影响和高质量发展,实现水保障安全、水质优良、生态完整、景观自然、环境优美、人与自然和谐共生、可持续发展的流域。分析了绿色流域构建的必要性:绿色流域是保护和修复生态、解决流域面临生态环境问题的必然选择,是节约集约利用资源、实现绿色发展的现实需求,是尊重自然生态规律、促进经济社会绿色转型的方向引领,是减缓气候变化影响、提升适应性和韧性的重要途径,是促进绿色科技创新、推动新质生产力发展的关键支撑。基于规划引领、约束管控、节水减污、优能降碳、宜境扩绿、数智赋能等探讨了绿色流域构建路径,并提出了加强节水、减污、降碳、数智流域等相关新技术研发,以及研究相关支撑管理体系和政策法规保障等建议。 展开更多

关键词 绿色流域 美丽中国 高质量发展 生态文明 人水和谐

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三峡工程运行对鄱阳湖区灌溉供水安全的影响 被引量：3

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作者 王冬 谢帅 +1 位作者 许继军 王永强 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2023年第8期30-38,共9页

三峡工程建设运行后,长江中下游的水文情势发生了显著改变,进而影响了灌溉供水。为分析三峡工程运行对鄱阳湖区灌溉供水安全的影响,从供水水量和水位满足程度的角度,分别分析了三峡工程运行前后的水文水资源以及灌溉供水安全形势变化的... 三峡工程建设运行后,长江中下游的水文情势发生了显著改变,进而影响了灌溉供水。为分析三峡工程运行对鄱阳湖区灌溉供水安全的影响,从供水水量和水位满足程度的角度,分别分析了三峡工程运行前后的水文水资源以及灌溉供水安全形势变化的情况。三峡工程运行后,鄱阳湖区水量整体减小,其中蓄水期9—10月份的湖区水量减少最为显著,湖区水位整体降幅达1.1~2.5 m;虽然湖区的总水量仍能满足灌溉以及供水的需求,但灌溉及供水水位满足程度显著下降,缺水量增多,灌溉供水水位平均满足程度由83.6%下降至42.7%,缺水量由7032万m^(3)增大至18611.25万m^(3),城乡供水的平均水位满足程度由99.1%下降至87.5%,缺水量由78万m^(3)增大至9385万m^(3)。通过三峡水库提前或延后蓄水,可提升供水能力约0.2%、0.3%,一定程度上缓解蓄水对9—10月份湖区灌溉供水的影响。 展开更多

关键词 水文情势变化 灌溉安全 供水安全 三峡工程 鄱阳湖

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基于灾损拟合分析的区域干旱灾害风险区划方法及应用——以湖南省为例 被引量：5

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作者 袁喆 徐翔宇 +2 位作者 许继军 霍军军 王永强 《中国防汛抗旱》 2023年第3期24-29,共6页

中国特殊的地理位置及复杂的气候特征,决定了我国干旱问题将会长期存在。开展干旱灾害风险区划工作,是旱灾风险管理的决策依据,是防旱抗旱的基础环节,也是经济社会可持续发展的迫切需要,具有重要的理论意义和应用价值。首先介绍了干旱... 中国特殊的地理位置及复杂的气候特征,决定了我国干旱问题将会长期存在。开展干旱灾害风险区划工作,是旱灾风险管理的决策依据,是防旱抗旱的基础环节,也是经济社会可持续发展的迫切需要,具有重要的理论意义和应用价值。首先介绍了干旱灾害风险度及旱灾风险区划的评价方法,在此基础上以湖南省为例,评估了农业干旱灾害风险度、因旱人饮困难风险度、因旱城镇供水困难风险度及综合风险度,从而得到湖南省旱灾风险区划结果,并分析了湖南省干旱风险的空间分布。研究成果可为制定抗旱减灾工程布局、区域防灾减灾战略及规划、区域经济社会可持续发展规划等提供依据。 展开更多

关键词 风险度 干旱灾害风险 风险区划 湖南省

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基于土壤水分状态指数的京津冀地区农业干旱时空变化特征分析 被引量：1

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作者 许继军 杨明智 +3 位作者 霍军军 桑连海 刘强 程卫帅 《中国防汛抗旱》 2023年第4期27-32,36,共7页

为研究京津冀地区多年来的农业干旱情况,采用该地区26个监测站点2003—2017年15年的土壤水分监测资料,计算了各站点逐年和逐月的土壤水分状态指数(SMCI),并利用该指数研究京津冀地区年际、年内变化特征及其空间分布特征。结果表明:15年... 为研究京津冀地区多年来的农业干旱情况,采用该地区26个监测站点2003—2017年15年的土壤水分监测资料,计算了各站点逐年和逐月的土壤水分状态指数(SMCI),并利用该指数研究京津冀地区年际、年内变化特征及其空间分布特征。结果表明:15年间,京津冀地区农业干旱平均发生3.7次/a,主要集中在河北省中部和南部地区,以轻度干旱和中度干旱为主;区域SMCI年平均值呈现上升趋势,其中2016年SMCI平均值最高,农业干旱情况加重;56.1%耕地的农业干旱程度表现出显著上升的变化趋势,集中分布在河北省东南部和北部大部分地区。研究结果可为京津冀地区干旱预警和抗旱减灾提供理论依据。 展开更多

关键词 干旱 农业 土壤水分状态指数 京津冀

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基于改进破产规则和验证惩罚机制的流域初始水权两阶段优化分配方法 被引量：5

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作者 张慧 王晶 +1 位作者 方德斌 王永强 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2023年第2期34-43,共10页

初始水权分配中,流域管理者与区域用水户之间存在不对称信息和不同的用水目标,往往导致水资源无法合理分配与高效利用。为提高初始水权分配与利用效率,从流域管理者角度,结合区域及行业用户需求、区域影响因子和行业影响因子,提出基于... 初始水权分配中,流域管理者与区域用水户之间存在不对称信息和不同的用水目标,往往导致水资源无法合理分配与高效利用。为提高初始水权分配与利用效率,从流域管理者角度,结合区域及行业用户需求、区域影响因子和行业影响因子,提出基于破产理论的初始水权优化分配框架,得到初始优化方案,进而依据奖惩规则制定监管机制,形成两阶段优化分配方法。将该方法应用于典型流域初始水权分配,并对机制实施与效果调研,结果表明,这一模型不仅可以提高水资源分配效率,还可以有效约束超额用水户行为,不断优化水资源配置效果与提高水资源的利用效率,从而支撑水资源初始水权的合理分配与有效监管。研究成果有利于流域管理者合理分配及利用水资源。 展开更多

关键词 初始水权分配 两阶段优化模型 改进破产规则 验证惩罚机制 监管机制

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深圳市观澜河流域雨水资源可利用潜力评估

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作者 谢帅 林航 +2 位作者 王永强 许继军 陈进 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2022年第7期17-22,共6页

雨水资源化利用是解决城镇化进程中城市水问题的重要途径,对其可利用量进行评估是其中重要的步骤。为给深圳市观澜河流域雨水资源利用提供依据,基于深圳市1984—2018年的日降雨资料,采用基于下垫面分类的雨水资源利用潜力计算方法,计算... 雨水资源化利用是解决城镇化进程中城市水问题的重要途径,对其可利用量进行评估是其中重要的步骤。为给深圳市观澜河流域雨水资源利用提供依据,基于深圳市1984—2018年的日降雨资料,采用基于下垫面分类的雨水资源利用潜力计算方法,计算了深圳市观澜河流域在不同典型年的雨水资源量、雨水资源利用理论潜力、现实潜力。结果表明:观澜河流域具有较大的雨水资源利用潜力,其平水年雨水资源利用理论潜力可达3.74亿m^(3),在70%年径流总量控制率情况下的雨水资源利用现实潜力可达2.42亿m^(3);在同样的降雨条件下,下垫面类型和城市建设条件均会对雨水资源可利用量产生较大影响,增大园林绿地、水体等下垫面面积和增大年径流总量控制率均有助于提升雨水资源的利用。 展开更多

关键词 雨水资源利用 理论潜力 现实潜力 年径流总量控制率 下垫面类型 观澜河流域

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