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题名基于KDE-IGMS模型的陕西省生活用水区间预测
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作者
赵炳南
粟晓玲
褚江东
贾玉博
周伟
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机构
西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室
西北农林科技大学水利与建筑工程学院
陕西省水利电力勘测设计研究院(集团)有限公司
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出处
《节水灌溉》
北大核心
2025年第8期7-14,共8页
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基金
陕西省水利科技计划项目(2024slkj-14)。
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文摘
针对用水序列预测结果不确定性较高的问题,研究引入KDE-IGMS区间预测模型对陕西省的生活用水进行预测。首先,依据陕西省2002-2022年生活用水数据,基于用水过程线相似距离法对各地市生活用水序列进行聚类分析,划分为高增长型、缓增波动型和不规则波动型3种类型,针对不同类型特点,分别构建改进的系列灰色模型(IGMS)进行用水量预测,并与长短期记忆网络和高斯回归模型预测结果进行对比;其次,采用非参数核密度估计(KDE)拟合误差分布并计算置信区间。最后,基于KDE-IGMS模型预测得到2030年陕西省各地市的生活用水区间。结果表明:IGMS模型在指标RMSE、MAP和R^(2)方面均优于长短期记忆网络和高斯回归模型,且在高增长型用水序列预测方面精度提升尤为显著;此外,区间预测结果表明预测区间覆盖率高(PICP=0.95)且区间宽度小(PINAW=0.0403);2030年西安和榆林用水量较2022年增长近60%,宝鸡、咸阳、渭南等城市用水增幅约为10%~20%,而铜川和商洛用水需求增幅较小。以上研究表明,在划分用水序列类型的基础上,改进的IGMS模型在处理短序列、趋势显著的高增长型用水序列时预测优势明显,另外KDE方法可显著降低预测的不确定性。建议未来应重点关注西安、榆林用水快速增长地区,合理加大水资源保障力度,加强用水管理,提高节水水平。
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关键词
灰色模型
核密度估计
用水预测
区间预测
陕西省
生活用水量
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Keywords
gray model
kernel density estimation
water demand forecast
interval forecast
Shaanxi Province
domestic water consumption
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分类号
S27
[农业科学—农业水土工程]
TV213
[水利工程—水文学及水资源]
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题名砂泥岩互层地基防渗措施渗控效果及敏感性分析
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作者
温立峰
孙少博
李炎隆
王民侠
张晨
田欣
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机构
旱区水工程生态环境全国重点实验室(西安理工大学)
陕西省水利电力勘测设计研究院(集团)有限公司
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出处
《水文地质工程地质》
北大核心
2025年第3期163-173,共11页
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基金
国家自然科学基金项目(U2443230
52479132)
陕西省教育厅科研计划项目(23JP113)。
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文摘
砂泥岩互层岩体是一种典型的复杂地质条件,其渗流场分布规律复杂,且传统渗流分析方法难以准确描述该规律。文章提出砂泥岩互层地基等效渗流场计算方法,揭示砂泥岩互层地基渗流场分布规律及不同渗控方案对其的影响。首先根据砂泥岩互层地基构造特点,提出基于土体分层渗流的砂泥岩互层地基等效渗流场计算方法;进而基于砂泥岩互层地基上的普化水库工程,建立反映工程区地质条件、枢纽布置和防渗措施的三维渗流场有限元计算模型;并讨论了砂泥岩互层岩体渗透各向异性对渗流场的影响,分析了不同防渗帷幕深度和长度组合方案对砂泥岩互层地基渗流场的控制效果。研究表明:(1)帷幕未完全截断透水层时,加深防渗帷幕深度可以明显降低坝基及两岸山体渗流量,使两岸山体溢出点渗透坡降逐渐减小,而使坝基部位和防渗帷幕的渗透坡降逐渐增加;(2)延长防渗帷幕长度可以降低两岸山体渗流量和渗透坡降,且帷幕长度增加只对帷幕加长侧渗流场产生较大的影响,但是随着帷幕长度进一步增加,对防渗效果提升的作用逐渐减弱;(3)砂泥岩互层地基渗流呈现各向异性特点,通过设置合理的防渗帷幕深度和长度可以有效控制地基的渗流量。研究成果可为砂泥岩互层地基的渗流控制提供理论参考。
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关键词
砂泥岩互层地基
渗流场
渗控效应
数值分析
防渗帷幕
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Keywords
sand-mudstone interbedded foundation
seepage field
seepage control effect
numerical analysis
grouting curtain
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分类号
TV223.6
[水利工程—水工结构工程]
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