基于健康风险的水源地水质安全评价

将健康风险评价引入水源地水质安全评价中,以致癌风险和危害指数分别反映源水中污染物对人体致癌危害与非致癌慢性毒害的程度.选取我国华东一重要城市的最大水源地进行分析,结果表明,该水源中12种致癌物质总致癌风险为4.76×10-5,其中砷是最主要的致癌污染物,致癌风险为4.00×10-5;24种污染物总危害指数为0.906,其中位列第一、第二位的是氟化物和砷,其危害指数分别为0.393和0.207;不同类型污染物健康风险的分析对比表明,无机污染物是最主要的风险贡献源,应予以重点监控;汛期与非汛期健康风险的对比表明,汛期应为水质重点监控时段,同时应重视面源污染的治理.     

基于小波变换的某重力拱坝背水坡转异裂缝序列的分析

裂缝转异诊断对分析大坝安全稳定运行有重要意义。将小波变换应用于大坝裂缝转异分析中,并结合某重力拱坝背水坡裂缝X18-1的实测数据,分别从小波系数图的过零点和极值点、多尺度下模极大值线及奇异性变化角度讨论其与裂缝转异时刻的关系,最终综合判断出裂缝的转异时刻。分析结果表明,小波系数图、模极大值线和奇异性均可反映裂缝的转异,但各自独立的诊断结果不完全相同,综合分析可准确判定裂缝的转异时刻,为裂缝转异诊断提供了新思路。     

平原河网调水引流水动力改善效果分析

为改善平原河网中水的流动情况,在太仓市主城区进行了原型调水试验,根据试验结果建立了符合太仓市主城区的河网非稳态水量数学模型,并以换水率为研究对象,分析了不同调水方案下太仓市主城区河网水体交换的改善情况。结果表明,受长江涨落潮影响的平原河网地区,调水可以有效改善河道的水体交换情况,引水方案改善效果优于排水方案;随着调水流量的增加,部分河道受来水相互顶托作用换水率降低。     

基于随机森林的中长期降水量预测模型研究

为解决降水预测中存在的非线性问题,避免传统人工智能方法的过拟合弊端,提高中长期降水预测精度,引入了随机森林算法,通过优选预报因子,分别构建了年、月降水预测模型,并应用南京市1951~2013年降水系列及水文气象因子系列,验证所建模型的适用性。结果表明,随机森林模型预测精度较高、稳定性好、泛化能力强,能有效预测年、月降水量;与BP神经网络模型和支持向量机模型相比,随机森林模型效率更高、性能更优,尤其适用于大样本的逐月降水量预测中。     

南通市水资源供需平衡与承载力研究

近年来,江苏省南通市水质性缺水和季节性缺水问题严重制约了社会经济的发展。为实现可持续发展,利用2015、2020、2030规划年南通市用水和供水系统的水量数据,分析了水资源供需平衡,建立了水资源承载力模型,并以总人口数为目标函数,求解最优化目标。最后通过情景模拟,探讨了不同组合(水量、水质、供水季节)、不同阶段的水资源承载力。结果表明,未来南通市水资源将出现超载情况,2015年可能出现水质性缺水问题;2020年水质问题有所改善,季节性缺水逐渐出现;2030年季节性缺水问题凸显。     

枯水径流若干问题研究进展

着重对枯水径流频率分析、流量历时曲线、基流分割及退水分析等进行了阐述，分析了枯水径流特征与流域地形、地貌、水文地质特性和土地利用等空间信息之间的相关关系，并对无资料地区的枯水径流预测进行了探讨。     

基于FEM-SVM的大坝可靠度分析方法

为解决复杂大坝可靠度分析计算时难以求得显示的功能函数和传统随机有限元计算时间长、工作量大等问题,提出将有限元(FEM)、支持向量机(SVM)和Monte-Carlo法相结合的可靠度分析方法,即采用正交试验设计具有代表性的样本点,通过有限元计算生成学习样本,利用支持向量机具有解决高度非线性、小样本问题的能力,建立结构响应量和输入变量的映射关系,再利用Monte-Carlo法,结合输入变量的概率分布生成随机样本进行结构可靠度计算。实例计算表明,FEM-SVM分析方法具有较好的精度,同时大幅减少了计算时长和工作量。     

1959-2018年山东省降水时空分布特征与洪旱演变规律

基于山东省1959-2018年地面气象观测站逐日降水资料,应用反距离权重插值、Z指数、Mann-Kendall检验及小波分析等研究方法,探讨近60年来山东省降水的时空分布特征及洪旱演变规律。结果表明：空间分布上,降水量存在显著的地区差异,呈现东部多西部少且山区多于平原的空间分布格局。时间分布上,多年平均降水量呈现下降的变化趋势,东部沿海地区下降速率比西北内陆地区快。山东省的洪旱灾害具有年代际变化特征,20世纪70年代前,涝灾频繁,80年代到21世纪初旱灾频繁,21世纪后,主要发生偏涝,洪旱灾害地区间差异明显。研究结果对该省防灾减灾及区域经济发展具有重要意义。     

基于系统动力学的引调水工程风险分析以倒虹吸工程为例

以引调水工程中倒虹吸管身失稳险情为研究对象,从自然、工程、人为及管理这四大因素出发,考虑其各风险因子间复杂、动态的关系,建立了基于系统动力学的风险分析反馈模型,分析影响倒虹吸工程稳定的因子的重要性程度,并采用层次分析法所得结果对构建的反馈模型进行验证,结果表明该模型具有良好的精度和一定的适用性,为将来引调水工程风险评估工作提供了一条新的途径。     

气象因子在海河流域蒸发悖论中的作用机理

蒸发是水文循环的重要环节。利用Mann-Kendall趋势检验方法检测了海河流域1961-2006年蒸发皿蒸发量的演变趋势。结果表明:海河流域蒸发皿蒸发量呈现出显著的下降趋势。利用相关分析、偏相关分析和主成分分析方法,研究了蒸发皿蒸发量与平均气温、相对湿度、平均风速和日照时数4种气象因子之间的关系。基于这4种气象因子,建立了模拟蒸发皿蒸发量的经验公式(E-THWS公式),并利用这一公式的微分形式揭示了这4种气象因子在海河流域"蒸发悖论"中的作用。结果表明:平均气温和相对湿度对海河流域蒸发皿蒸发量的增加作用要小于平均风速和日照时数的减少作用;平均风速的下降是蒸发皿蒸发量下降的主要原因。