- 王许彭;罗军刚;董洪涛;张上要;万勇;张晴阳;
为解决非线性径流序列及单一预测模型稳定性差导致的预测精度下降问题,在“分解—预测”模型的基础上,提出了一种“优选—组合—修正”模型构建策略,首先选择DNN、SVM、LSTM、TCN、GBRT 5种模型,建立了基于EMD、CEEMDAN、VMD的15种耦合模型,并对模型进行优选;其次将优选出的模型作为基础模型,并将基础模型各时期的预测结果进行处理,输入多层感知机,构建新的组合模型;然后针对组合模型的测试期构建残差修正方程,进一步提高模型预测精度;最后将其应用于渭河流域华县站和汉江流域洋县站测试研究中。结果表明,多层感知机构建的组合模型相比单一模型有更高的预测精度,并能够结合其他模型的优点,提高模型泛化能力。通过残差修正技术的模型在各方面均优于组合模型,尤其在径流峰值拟合效果上进一步提高了预测精度。
2025年09期 v.43;No.301 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1449K] [下载次数:69 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 钱睿智;傅国圣;王江;张艺铭;张彩云;
为解决宽浅河道断面复杂工况下的流量实时在线监测问题,基于常规在线测流设备适用性,提出双探头H-ADCP相向组合式应用,以南水北调东线取水源头高港水利枢纽为例,从河道断面数值模拟、流场分析、设备安装、比测设置等方面全过程开展应用研究。结果表明,测流河段在控制枢纽闸泵不同调度工况下流场复杂变化,双探头H-ADCP可安装在同一断面同一高度,超声波束相向交叉不会影响有效单元流速数据采集,可建立双指标流速与断面平均流速的关系推算实时流量,组合式应用测流流量精度高于单个H-ADCP测流数据精度,研究成果形成一套宽浅河道复杂工况下实时流量监测应用方法,可为在线测流设备组合性使用提供思路。
2025年09期 v.43;No.301 6-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1595K] [下载次数:36 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 丁彦文;胡宜娜;李婧;沈永捷;王培;朱月;
为评估最新一代GPM IMERG卫星降水产品在江苏省的适用性,选用73个地面站点实测降水数据为参考,利用统计学指标及极端降水指数,从日、月、季节等角度,对GPM IMERG降水产品整体及分区域进行精度评价,并评估其极端降水监测能力。结果表明,GPM卫星降水产品在江苏地区有较好的观测效果,在日、月尺度下,其整体及分区域与地面站点实测数据均具有较高的相关性(C_(CC)≥0.77),且随着时间尺度的增加,相关性更为显著,同时GPM卫星对实测降水量存在高估现象,月尺度下的R_(RMSE)相对更高。不同季节下GPM卫星观测精度存在一定差异,冬季观测效果最佳,具有高度相关性和最低的观测误差(C_(CC)=0.92,R_(RMSE)=26.37 mm,R_(RB)=23.4%)。GPM卫星具有较好的极端降水监测能力,能够观测和描述江苏地区极端降水的发生及降水强度,特别是在苏南地区有更好的观测效果。
2025年09期 v.43;No.301 11-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 5607K] [下载次数:82 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 李佳诚;王洁;刘淼;王彬彬;刘宇;孙世晨;
基于1980~2019年河北省142个国家基本气象站的逐小时降水数据,综合运用Mann-Kendall(MK)趋势及突变检验、K-means聚类算法、水文气象一致区等方法,系统分析了河北省短历时极端降水的时间演变特征与空间分布规律。结果表明,短历时极端降水年际变化存在显著区域差异,高海拔山地地区降水量呈上升趋势,低海拔平原及丘陵区极端降水量呈下降趋势,且在1996年存在明显突变点;地形因子影响显著,平原及山地南坡的极端降水范围缩减,而山地北坡短历时(1、3 h)极端降水范围扩张,极端降水发生区域逐渐向山地转移;季节差异明显,冬春两季降水量呈上升趋势,夏秋两季下降趋势显著,其中第三季度Rx24h下降速率达0.337 mm/a。研究结果揭示了河北省短历时极端降水的时空分异规律,为区域防洪减灾及气候变化适应性管理提供科学依据。
2025年09期 v.43;No.301 15-19+10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1958K] [下载次数:107 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 冯德锃;孙静静;彭莹;郑晶华;王斌;魏玲娜;
雷州半岛是珠江流域干旱高发频发区域之一,研究雷州半岛气象与水文干旱变化特征及响应规律对理解降雨丰沛但水资源结构脆弱区域的干旱特征具有重要的理论和现实意义。基于雷州半岛地区代表站的逐月气象、水文数据,利用标准化降水蒸散指数(I_(SPEI))及标准径流指数(I_(SRI)),分析了该地区1970~2016年间的气象干旱、水文干旱变化规律,采用Mann-Kendall趋势检验法、滑动平均法和Morlet小波分析法,分析该地区不同时间尺度(3、12个月)的气象干旱和水文干旱变化趋势和周期,并以游程理论研究了气象干旱向水文干旱的传播特性。结果表明,研究时段内雷州半岛气象干旱呈现出显著加剧趋势,其中12个月尺度的I_(SPEI)下降趋势显著,湛江站和徐闻站下降速率分别为-0.014、-0.008/月,而水文干旱未出现明显的变化趋势。研究区气象干旱与水文干旱均呈现出多尺度的周期性特征,南、北部的第一主周期分别为14、20年,南、北部气象干旱和水文干旱的主周期一致,变化规律较为同步;相比于雷州半岛北部,南部的水文干旱对气象干旱的响应关系更为密切。
2025年09期 v.43;No.301 20-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 2196K] [下载次数:112 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 孙腾;戴长雷;孙亚萍;孔达;
在极端气候事件频发的背景下,分析松花江流域受气候变化影响,在近30年的地表水体时空变化,对于区域提前采取并优化气候应对措施有重要意义。基于松花江流域1990~2020年地表水体面积时空动态变化特征,对季节性水体归类分析,利用EC JRC全球地表水产品数据集,结合MATLAB软件采用时序特征+K-means聚类与动态统计阈值法,分析松花江流域近30年地表水体面积变化趋势并对季节性水体进行归类分析与极端水文年检测与恢复动态分析。结果表明,研究期间松花江流域季节性水体面积增幅114%,永久性水体面积降幅49.46%,地表水体总面积呈上升趋势;将逐年季节性水体面积划分为波动—丰水年、低波动—枯水年、平稳—平水年3个类别,轮廓系数为0.549,聚类效果良好;识别出1998、2013年两个显著高值年,并分析出均未完全恢复。研究成果为针对松花江流域未来的极端天气提前采取防洪、防涝措施,以及对水资源的有效管理和保护提供了方向。
2025年09期 v.43;No.301 25-28+33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1981K] [下载次数:80 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 佘淑园;刘高东;靳皓琛;邓锦山;江飞;麻泽龙;
针对岷江干流发生的突发水污染事件,以岷江干流下游为研究区域,构建水动力水质耦合模型,该模型能够精确模拟不同调度情景下的水流动态与水质变化。通过对比四种不同的调度策略——背景模拟(即无特殊调度措施)、犍为航电水利枢纽单独优化、龙溪口航电水利枢纽单独优化以及两枢纽同时优化,全面评估各策略对岷江干流水污染应急处理能力。结果表明,从污染物浓度峰值、污染物超标时间等角度看,采取两枢纽工程同时加大过闸流量的联合调度策略展现出了最佳的污染团处置效果。这一策略不仅显著降低了污染物浓度的峰值,还有效缩短了污染物超标时间段,从而最大限度地减轻了水体污染对环境和生态的负面影响。研究结果可为岷江干流突发水污染事件的应急处理提供参考,提高应急处置效率。
2025年09期 v.43;No.301 29-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1288K] [下载次数:75 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 张翔宇;宋瑞明;韩金旭;刘姝芳;李强坤;
灌区排水是农业灌溉不可避免的伴生过程,普遍存在于我国西北地区的灌溉农田,由于水质较差,若重新退回河道,将对流域水生态环境造成威胁。为此,以杭锦旗黄河南岸灌区为例,构建了MIKE SHE分布式水文模型,模拟预测灌区排水量及可利用量,同时利用水均衡法、引排比法等方法与水文模型模拟结果进行交叉校核。结果表明,现状排水系统工况下,多年平均排水量4 821×10~4m~3,可利用量4 339×10~4m~3;排水系统提升改造后,多年平均排水量4 920×10~4m~3,可利用量4 428×10~4m~3。各方法排水量预测结果略有出入,但总体相差不大,MIKE SHE水文模型模拟结果与平均值偏差控制在±4%以内,而验证期模拟排水相对误差为3.7%,可见MIKE SHE水文模型在灌区排水过程模拟中效果较好,可为灌区排水资源化利用提供参考借鉴。
2025年09期 v.43;No.301 34-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1211K] [下载次数:83 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 李锐;芦华琛;李宁;许礼斌;耿娟;
为探究工业园区功能分区对园区LID设施不同布局方式调蓄效果的影响及最佳LID设施组合方案,以广东省某工业园区为研究对象,采用SWMM软件分别探究了单项LID设施分区布设的调蓄效果及多种LID设施组合布设方案的综合调蓄效益。结果表明,受园区功能分区影响,当研究区域下游绿化位置集中且降雨量相对较小时,集中中游布设的LID设施效果优于集中下游布设的效果,随着降雨增大,下游的调蓄优势才能充分发挥。LID设施组合设计时,5%绿色屋顶+15%下沉式绿地的组合方案,其单位布设面积调蓄效果最佳。因各设施之间相互影响,组合方案效果不如二者单独布设数据的算术求和,未能产生“1+1>2”的叠加效应。
2025年09期 v.43;No.301 38-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1702K] [下载次数:55 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 刘墨涵;张伟;孙慧超;张鹤清;于金旗;王颖;刘苗苗;王璇;
为明晰城市屋面和道路雨水径流中颗粒态和溶解态典型污染物的初期冲刷特征,科学合理确定初期弃流量(V_(FF)),以北京市某典型水泥屋面和沥青道路径流为例,采用M(V)曲线评估颗粒态和溶解态污染物初期冲刷特征,即通过计算次降雨事件中指定径流增量的污染物平均浓度来评估水质变化确定,量化其V_(FF),并评价相应径流污染总量控制效果。结果表明,沥青道路径流颗粒态和溶解态的化学需氧量(COD)和磷的污染水平显著高于水泥屋面(p<0.05),但颗粒态和溶解态氮并未呈现这一显著差异;水泥屋面径流中颗粒态污染物呈现更强的初期冲刷现象,但沥青道路径流溶解态污染物初期冲刷现象更强;除初期冲刷程度较弱的污染指标外,COD、总氮(TN)和总磷(TP)与其颗粒态或溶解态指标的V_(FF)存在明显差异;按照现行国家标准要求进行初期雨水3 mm弃流,水泥屋面、沥青道路可分别实现(65.26±32.40)%、(65.43±23.81)%的SS污染总量控制率及(58.17±32.49)%、(59.06±31.48)%的COD污染总量控制率,如基于实际监测数据识别的V_(FF)进行弃流,将获得更高的径流污染控制效果。研究结果可为城市径流污染中实施颗粒态和溶解态污染物的针对性控制策略与方法提供一定参考。
2025年09期 v.43;No.301 42-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1326K] [下载次数:53 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] -