基于突变理论和因子分析的黑龙江水资源利用效率评价及驱动因素分析

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作者 姜秋香 孙宇祥 +4 位作者 王子龙 宋立玲 吴云星 郭伟鹏 陶美匀 《水资源保护》 北大核心 2025年第4期19-26,共8页

构建了黑龙江水资源利用效率评价指标体系,根据突变理论和熵权法确定各指标的主次关系,对2000—2021年黑龙江水资源利用效率进行了综合评价;采用Mann-Kendall突变检验法确定黑龙江水资源利用效率的突变年份及变化趋势,并利用因子分析法... 构建了黑龙江水资源利用效率评价指标体系,根据突变理论和熵权法确定各指标的主次关系,对2000—2021年黑龙江水资源利用效率进行了综合评价;采用Mann-Kendall突变检验法确定黑龙江水资源利用效率的突变年份及变化趋势,并利用因子分析法识别了驱动因素。结果表明:2000—2021年黑龙江水资源利用效率评价值的平均值为0.883,在时间上呈波动式上升趋势;在空间上,鹤岗和七台河地区的水资源利用效率变化不大,其他地区的水资源利用效率呈上升的趋势;黑龙江水资源利用效率驱动因素为人口资源因素、用水效益因素和工业效益因素。 展开更多

关键词 水资源利用效率 突变理论 Mann-Kendall突变检验法 因子分析法 黑龙江

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基于灰色关联度-突变理论模型的黑龙江上游凌汛灾害风险评价 被引量：3

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作者 徐鸿勋 李昱 +1 位作者 肖兴涛 韩红卫 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第6期105-113,123,共10页

在高纬度和高海拔地区河流凌汛现象频繁发生,常导致冰塞或冰坝洪水,严重威胁人身和财产安全。因此,全面考虑各因素进行科学的风险评价是预防凌汛灾害风险的首要前提和必然要求。研究基于突变理论构建凌汛灾害风险评价模型,引入灰色关联... 在高纬度和高海拔地区河流凌汛现象频繁发生,常导致冰塞或冰坝洪水,严重威胁人身和财产安全。因此,全面考虑各因素进行科学的风险评价是预防凌汛灾害风险的首要前提和必然要求。研究基于突变理论构建凌汛灾害风险评价模型,引入灰色关联度分析法进行基础指标排序,对黑龙江上游地区凌汛灾害风险进行评价。鉴于不同指标之间的相互关联性,采用皮尔逊相关系数法精简指标集并选取代表性年份,依据代表年风险排序与层次聚类分析-突变理论所得结果进行比较。结果表明:在水文、气象、社会、经济等多因素影响下,2000年至2020年期间黑龙江上游漠河、塔河、呼玛三区凌汛灾害风险水平整体均呈现先增大后减小的趋势。其中,积雪深度、水位、冰厚、气温等要素与凌汛灾害发生频率之间表现出极高的相关性,而人口、农业、经济、医疗等社会因素也对洪水发生后的风险水平产生影响。漠河河段因其复杂陡峭的河流地形、恶劣的气候条件以及相对较高的人口密度,整体呈现出较高的风险水平。灰色关联度-突变理论模型风险隶属度值分布在0.85至0.93之间,且较层次聚类分析-突变理论模型具有更优的风险排序和安全裕度,验证了该模型在凌汛灾害风险评价中的有效性和实用性,为凌汛灾害风险研究提供了新的科学方法和理论依据。 展开更多

关键词 凌汛灾害 突变理论 灰色关联度 风险分析 黑龙江

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黑龙江省参考作物蒸散量变化及气象因子分析 被引量：7

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作者 王子龙 刘莹 +3 位作者 姜秋香 李世强 柴迅 何馨 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期46-56,共11页

为研究中纬度寒区参考作物蒸散量时空变化及影响因子变化,揭示参考作物蒸散量与各气象因子间响应关系,基于黑龙江省34个标准气象站点数据资料,运用Penman-Monteith公式方法计算逐日参考作物蒸散量。利用累积距平、气候倾向率、趋势分析... 为研究中纬度寒区参考作物蒸散量时空变化及影响因子变化,揭示参考作物蒸散量与各气象因子间响应关系,基于黑龙江省34个标准气象站点数据资料,运用Penman-Monteith公式方法计算逐日参考作物蒸散量。利用累积距平、气候倾向率、趋势分析和突变检验、Hurst指数方法,分析了黑龙江省参考作物蒸散量时空变化特征及气象因子间响应关系,明确了产生差异性的主要原因。结果表明:整体上,黑龙江省1990—2019多年平均参考作物蒸散量呈下降趋势;春季相对湿度是影响参考作物蒸散量变化的主要气象因子,而冬季影响参考作物蒸散量较大的气象因子是平均气温;全省高蒸散区集中在以泰来为中心的西南部,低蒸散区集中在以呼中为中心的西北部;风速和气温是影响黑龙江省南部地区参考作物蒸散量变化的主要气象因素,相对湿度是影响北部地区参考作物蒸散量变化的主要气象因素;对未来变化趋势预测表明,黑龙江省Hurst指数为0.60~0.69,说明未来参考作物蒸散量变化呈与现在相同的下降趋势且具有一定持续性。 展开更多

关键词 参考作物蒸散量 气象因子 PENMAN-MONTEITH公式 时空变化 黑龙江省

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基于EMD-SVM的东北寒温带黑土区蒸发预测模型研究

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作者 吕岩 张常俊 +2 位作者 任晔 闫晗 崔震 《人民长江》 北大核心 2025年第7期101-106,共6页

中国东北寒温带黑土地是重要的产粮区,而水资源对粮食安全保障至关重要。蒸散发是明晰水循环过程与掌握水资源变化规律的关键环节之一,提升蒸发量预测能力,对掌握东北地区水资源变化过程,保障农业发展和粮食安全至关重要。以东北黑龙江... 中国东北寒温带黑土地是重要的产粮区,而水资源对粮食安全保障至关重要。蒸散发是明晰水循环过程与掌握水资源变化规律的关键环节之一,提升蒸发量预测能力,对掌握东北地区水资源变化过程,保障农业发展和粮食安全至关重要。以东北黑龙江西部为典型研究区,针对东北寒温带黑土区的蒸发预测问题,提出了一种基于经验模态分解(EMD)与支持向量机(SVM)相结合的预测模型(EMD-SVM),并与传统SVM和EMD-ARIMA模型性能进行了比较。研究结果表明:EMD-SVM模型在训练期和验证期的预测性能均优于传统SVM和EMD-ARIMA模型,尤其是在低蒸发量序列的拟合效果上表现突出。验证期内,EMD-SVM模型的纳什效率系数(NSE)和相关系数(R)分别达到0.88和0.95,平均绝对误差(MAE)相较SVM模型降低了32.7%。研究成果可为东北寒温带黑土区蒸发预测能力提升提供新的方法参考和借鉴。 展开更多

关键词 蒸发预测模型 经验模态分解 支持向量机 东北寒温带 黑龙江西部

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再生水农业灌溉中生物污染物研究进展 被引量：3

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作者 张红伟 崔丙健 刘春成 《河南农业科学》 北大核心 2024年第3期1-16,共16页

合理安全利用再生水是缓解农业灌溉淡水资源短缺的有效途径之一。再生水含有一定的营养元素,但也含有一定的危害元素。为给农业灌溉再生水安全利用提供参考,从再生水定义与利用、生物污染物类型、生物污染风险识别以及再生水水质风险控... 合理安全利用再生水是缓解农业灌溉淡水资源短缺的有效途径之一。再生水含有一定的营养元素,但也含有一定的危害元素。为给农业灌溉再生水安全利用提供参考,从再生水定义与利用、生物污染物类型、生物污染风险识别以及再生水水质风险控制技术等方面进行了综述,并提出了今后再生水农业利用研究的重点:通过长期定位试验评估再生水利用安全性;分析再生水中抗生素等新兴污染物的半衰期等,并制定相应利用标准;研究低成本、快速污水处理工艺。 展开更多

关键词 再生水 农业灌溉 生物污染物 风险识别 风险控制

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基于MaxEnt模型预测中华秋沙鸭在中国东北地区的潜在分布区

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作者 秦明东 张文文 +2 位作者 孙冰洁 万名弢 许青 《野生动物学报》 北大核心 2024年第4期789-799,共11页

了解物种适宜生境的空间分布格局并准确地评估物种栖息地的适宜性对物种保护具有重要意义。通过野外调查、文献检索以及全球生物多样性信息平台(GBIF)获取东北地区中华秋沙鸭(Mergus squamatus)的87个分布点,利用ENMTools最终筛选79个... 了解物种适宜生境的空间分布格局并准确地评估物种栖息地的适宜性对物种保护具有重要意义。通过野外调查、文献检索以及全球生物多样性信息平台(GBIF)获取东北地区中华秋沙鸭(Mergus squamatus)的87个分布点,利用ENMTools最终筛选79个有效分布点和10个重要环境变量,使用优化后的最大熵模型(MaxEnt)对中华秋沙鸭的潜在分布区进行预测。结果表明:东北地区中华秋沙鸭高适宜区主要位于长白山山脉和小兴安岭东部地区,较适宜区主要位于松嫩平原与辽河平原东部、长白山山脉西部地区,低适宜区主要位于三江平原、辽河平原与辽东丘陵地区。影响模型预测的主导环境特征变量是年降水量(61.2%)、降水量变异系数(14.9%)和等温性(10.8%)。此外,在地形因子中,距水源距离(5.9%)和海拔(1.7%)对中华秋沙鸭适宜生境选择同样有重要影响。其中AUC为(0.908±0.041),表明该模型可预测我国东北地区中华秋沙鸭的潜在分布区,可为制定中华秋沙鸭的保护政策提供理论依据。 展开更多

关键词 中华秋沙鸭 东北地区 MaxEnt模型 适宜分布区

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基于无人机航测成果的洪峰流量推算

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作者 李世强 孙永贺 王子龙 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期62-72,共11页

因山丘区小流域暴雨洪水洪峰流量实测困难,为及时掌握暴雨洪水特征参数,亟须完成洪峰流量推算工作。无人机航空摄影测量装备的发展为暴雨洪水应急调查工作提供新思路。研究利用无人机航测效率高、数据成果丰富等特点,在不依赖地面实测... 因山丘区小流域暴雨洪水洪峰流量实测困难,为及时掌握暴雨洪水特征参数,亟须完成洪峰流量推算工作。无人机航空摄影测量装备的发展为暴雨洪水应急调查工作提供新思路。研究利用无人机航测效率高、数据成果丰富等特点,在不依赖地面实测数据前提下,基于高精度航测成果DOM(Digital orthophoto map)和DSM(Digital surface model)提取河道高程、洪痕边界和糙率等计算参数,结合比降-面积法(曼宁公式)提出一种推算洪峰流量新方法。以东风沟“7·12”暴雨洪水为例,提取15组断面数据、按三种比降取值方案推算洪峰流量,以GNSS-RTK测量数据推算的洪峰流量为标准值检验该方法。均值检验结果显示,该方法成果样本均值与检验值差别不显著(P>0.05);流量测验精度评定显示该方法成果精度满足三类精度水文站标准(随机不确定度<15、系统误差<±2)。综合分析显示,该方法与GNSS-RTK测量数据推算洪峰流量在外业效率、环境适应性、数据种类和数量等方面具有优势,证明将无人机航测高精度成果与典型洪峰流量公式相结合的可行性。研究结果为山丘区小流域暴雨洪水洪峰流量推算、洪水调查等工作提供参考。 展开更多

关键词 无人机航测 DOM DSM 比降-面积法 洪峰流量 总随机不确定度

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WD-WNN-LSTM组合模型在东北寒区河流水沙模拟中的应用

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作者 刘圣涵 吕岩 +2 位作者 王仰光 顾振宇 周翠宁 《水文》 CSCD 北大核心 2024年第4期32-37,共6页

为分析河流水沙演变规律、预测水沙变化趋势,根据典型河流年径流量、输沙量等水文站实测系列资料,建立适用于北方寒区河流特征的WD-WNN-LSTM组合模型,并将其结果与LSTM模型、WNN模型预测结果进行对比分析。研究表明:组合模型在年径流量... 为分析河流水沙演变规律、预测水沙变化趋势,根据典型河流年径流量、输沙量等水文站实测系列资料,建立适用于北方寒区河流特征的WD-WNN-LSTM组合模型,并将其结果与LSTM模型、WNN模型预测结果进行对比分析。研究表明:组合模型在年径流量与输沙量预测中较其他模型在准确率方面有较大提升,较适合东北寒区河流的水沙模拟。 展开更多

关键词 东北寒区 水沙预测 WD-WNN-LSTM模型

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阿什河生态流量确定分析研究 被引量：7

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作者 解莹 闻建伟 +1 位作者 文威 杨春生 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期223-228,共6页

河流生态流量确定是近年来国内外研究的一个热点。文章选取当前国内外通用的研究方法,如Tennant法、最枯月平均流量法、Q50-Q90法、Lyon法、Tessman法、Texas法对阿什河生态需水量进行分析研究,并结合阿什河水系水文年特征、河流年内径... 河流生态流量确定是近年来国内外研究的一个热点。文章选取当前国内外通用的研究方法,如Tennant法、最枯月平均流量法、Q50-Q90法、Lyon法、Tessman法、Texas法对阿什河生态需水量进行分析研究,并结合阿什河水系水文年特征、河流年内径流特点,对上述6种方法的计算结果进行分析,结果表明Tennant法计算简单,且适用于北温带河流生态需水和常年性河流,故推荐此方法作为阿什河流域生态流量的计算方法。研究结果可为区域水资源利用规划提供依据,对维护河流生态系统健康也具有重要意义。 展开更多

关键词 生态流量 阿什河 水文学方法 方法比较

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三江平原典型区地下水位对降水及河水位变化的响应 被引量：6

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作者 邱亚婷 陈娟 +3 位作者 束龙仓 袁亚杰 张凤海 鲁程鹏 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS 北大核心 2022年第6期1076-1083,1127,共9页

选取三江平原典型区松花江、乌苏里江河流附近建设街、海青地下水位站及相邻的富锦、海青水文站为研究对象,采用2007—2016年逐月降水、地下水位和河水位数据,利用互相关分析和交叉小波变换方法开展地下水位对降水的响应研究,并对地下... 选取三江平原典型区松花江、乌苏里江河流附近建设街、海青地下水位站及相邻的富锦、海青水文站为研究对象,采用2007—2016年逐月降水、地下水位和河水位数据,利用互相关分析和交叉小波变换方法开展地下水位对降水的响应研究,并对地下水位和河水位进行偏相关分析,阐释地下水位对降水响应的时滞差异。结果表明:地下水位和河水位存在显著相关关系,且松花江、乌苏里江段两者的偏相关系数分别为0.880、0.511,说明河水位明显影响河流附近地下水位对降水的响应;研究区内松花江、乌苏里江段河流附近地下水位对降水的滞后水平存在时空差异,滞后时间分别为21.65 d、2.17 d;此外,2007—2016年地下水和河水的补排关系总体表现为地下水补给河水,且松花江段河水位和附近地下水位的关系更紧密,即松花江段河水和地下水的交互作用更强,故松花江段相邻地下水位对降水的滞后时间更长。研究结果为掌握该地区地下水水位时空变化规律和水资源的合理开发利用及管理提供了科学依据。 展开更多

关键词 地下水位 降水 河水位 相关性分析 滞后时间

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东北黑土区坡耕地侵蚀沟浅层土壤酶特征及其影响因素 被引量：2

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作者 杜兆国 肖洋 +4 位作者 张瑞豪 徐金忠 邵社刚 倪栋 张振烨 《中国水土保持》 2023年第8期38-43,共6页

东北黑土区作为我国重要的粮食产区,侵蚀沟发育导致土壤地力下降,严重制约了黑土区农业发展。为了分析黑土区侵蚀沟发育对表层土壤酶活性的影响,探究酶活性对侵蚀-沉积作用的响应机制,选取黑龙江省哈尔滨市延寿县双奎河双安村河段不同... 东北黑土区作为我国重要的粮食产区,侵蚀沟发育导致土壤地力下降,严重制约了黑土区农业发展。为了分析黑土区侵蚀沟发育对表层土壤酶活性的影响,探究酶活性对侵蚀-沉积作用的响应机制,选取黑龙江省哈尔滨市延寿县双奎河双安村河段不同发育程度的侵蚀沟作为研究对象,测定不同发育程度侵蚀沟沟头、沟中、沟尾段0~40 cm土层的碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性和土壤理化性质,并进行相关性分析和冗余分析,结果表明:①随着侵蚀发育,土壤酶活性总体呈下降趋势,随着土层加深,土壤酶活性降低;②4类酶活性和土壤养分指标呈显著正相关、和土壤密度呈显著负相关,有机质含量是影响土壤酶活性最主要的因子;③在侵蚀-沉积作用下,土壤酶活性基本呈现沟头、沟中段随侵蚀发育而下降明显,沟尾段因沉积作用而下降减缓的规律。 展开更多

关键词 土壤酶 侵蚀沟 坡耕地 土壤理化性质 东北黑土区

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河道生态护坡技术研究进展 被引量：2

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作者 汪键 王笑峰 戴羲衡 《农村科学实验》 2020年第9期16-19,共4页

论述国内外河道护坡技术的演变发展过程,讨论各种传统护坡类型与生态护坡类型的特点与优劣,总结可行的生态护坡评价选择模型方法以及生态护坡的设计原则.对未来生态护坡技术发展提出可行性意见与思考方向.

关键词 传统护坡 生态护坡 模型方法 设计原则

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一种适用于寒区河流生态需水量计算方法

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作者 周翠宁 孙颖娜 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第4期46-53,共8页

河流生态需水量是维持河道内生态环境功能稳定必须保持的最小用水量,可为河流生态环境治理及合理开发利用水资源提供科学依据。我国北方寒冷地区河流,由于冬季连底冻、断流等现象,导致水资源开发利用和生态环境需水量之间矛盾加剧,如何... 河流生态需水量是维持河道内生态环境功能稳定必须保持的最小用水量,可为河流生态环境治理及合理开发利用水资源提供科学依据。我国北方寒冷地区河流,由于冬季连底冻、断流等现象,导致水资源开发利用和生态环境需水量之间矛盾加剧,如何确定寒区河流生态需水量十分重要。根据寒区河道径流变化特点,考虑冰冻期和非冰冻期,并选取95%保证率的月平均径流量和多年平均月径流量为指标,对河流生态需水的年内展布法进行了改进。以高纬度地区的呼玛河流域内5个主要水文控制断面为研究对象,选取1956-2016年总计61年的实测断面径流量资料,利用改进的年内展布法对呼玛河主要控制断面进行了基本生态需水量计算,并与Montanan(Tennant)等方法计算结果进行对比分析。结果表明:(1)呼玛河流域各主要水文站断面汛期(丰水期)生态需水量占多年年均同期径流量的25.8%~27.8%之间;非汛期(平水期)各主要水文站断面生态需水量占多年年均同期径流量的19.1%~24.0%之间,分析计算结果与Montana法(Tennant)的评价标准中所对应的河道状态与河道基本生态需水概念界定的生态功能目标相一致。(2)改进的年内展布方能够很好地体现北方寒区河流天然径流的年内汛期丰水、非汛期平水、冰冻期枯水甚至出现连底冻等真实的变化过程和规律,满足东北寒区河流生态功能保护目标对径流的实际需求,符合河流生态水文过程对径流的年内动态需求,可以推广应用于寒区河流基本生态需水量的计算。 展开更多

关键词 年内展布法 改进 寒区 河流基本生态需水 呼玛河

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