VSAT卫星小站在遥测中继站的应用

超短波通信是水利无线通信系统的重要组成,在防汛抗旱指挥调度、水雨情数据传输等方面发挥了巨大作用。随着国家对防汛抗旱指挥调度及水雨情数据采集要求的不断提高,以超短波通信为核心的传统无线通信系统在覆盖面积、通信质量、信道带宽等方面暴露出很多问题,采用VAST卫星组网技术可以将超短波通信系统进行升级从而大幅度提高超短波通信网的综合性能,满足高速水情数据传输的要求。     

气候变化和人类活动对水文循环影响研究进展

气候变化和人类活动是影响流域水文循环过程和水资源演变规律的两大驱动因素,所引起的水文效应已成为当前全球变化研究领域的焦点问题。水循环系统是气候系统的重要组成部分,气候变化对水循环要素的影响必然导致流域水资源的时空变化。同时,人类活动对流域水循环的影响也日益显著,主要表现为土地利用/覆被变化、修建大型水利工程等引起的流域下垫面条件变化,进而影响流域内的产汇流机制。针对气候变化和人类活动对流域水循环要素的影响机制,从水文要素时空变化检测与归因的角度对主要研究结果进行回顾,探讨了变化环境下水循环要素变化的检测与归因分析研究方法,并总结了定量区分气候变化和人类活动对水循环过程影响研究中的主要问题和不足,提出了未来需要重点加强气候变化和人类活动对水循环要素变异的驱动机理及贡献分解研究、加强水循环要素时空变异特征的诊断以及模型评价技术和不确定性量化研究等。     

灰色系统理论在旱涝灾害预测中的应用

根据灰色系统理论和建模原理,选取滇池流域1955—2020年降水资料为原始数据,建立旱灾灰色预测GM(1,1)模型;采用牛栏江流域1954—2020年最大流量资料,建立洪灾预测模型;将两个模型的预测值分别与实际旱灾和洪灾发生时间进行对比分析,探讨在水文长期预报中灰色灾变理论的应用。利用模型对流域未来旱涝灾害出现时间进行预测,未来10年内,滇池流域在2026—2027年、2031—2032年存在旱灾风险;牛栏江流域则在2025—2026年、2031—2032年发生洪灾的可能性较大。     

黄河下游洪水风险图管理信息平台建设与研究

黄河下游洪水风险图管理信息平台的开发以模型库、知识库和数据仓库为基础,采用了J2EE三层框架结构和中间件技术,结合MVC设计模式及各种中间件服务并基于网络共享的分布式数据服务体系,对黄河下游滩区、东平湖蓄滞洪区、黄河堤防济南段、济南市城市洪水风险图4个应用系统的各项功能进行了集成.该平台可以方便地对水文气象、工情信息、洪水、防汛管理等进行查询,同时应用洪水仿真、损失评估等模型模拟出不同洪水频率下最大可能淹没范围、淹没水深、流速并实现洪灾损失评估、迁安救护决策支持等功能.     

海河流域水资源紧缺属性与对策

本文通过对近50年来海河流域水资源紧缺成因和机理的梳理,阐明了流域水资源紧缺属性的理念与量化识别方法,为针对性地解决水问题提供了重要科学依据,并提出了在未来10～30年内南水北调是必要的,需调水量平均为93.7亿m3/年,以及解决海河流域水资源紧缺问题的关键在于如何客观地认识和解决管理性和政策性缺水问题的论点,给出了解决不同属性缺水问题的对策。     

3G无线视频在防汛抢险应急通信中的应用

为满足在防汛抢险应急通信保障方面对于可靠性,速率及快速布置等越来越高的要求,并降低系统与设备造价.通信费用和人员使用要求等,"广东防汛抢险3G应急视频系统"利用3G无线公网为信道,结合市场上成熟的EVS通信协议和DV等标准视频采集设备,构建一套可个人携带的3G无线视频系统,及时从受灾现场传回视频图像以供后方的指挥部做决策支持。     

水利部门户网站智能搜索引擎建设研究

智能搜索作为一种对网络信息进行搜索、提取、组织、处理并提供检索服务的工具,正成为互联网应用的核心功能,成为公众获取互联网信息资源的主要方式。通过仔细研究国内外智能搜索引擎的发展和现状,深入分析了水利部门户网站搜索使用中的问题,提出了水利部门户网站智能搜索引擎建设方向,设计了水利部门户网站智能搜索引擎原型,以期对网站智能搜索建设具有借鉴意义。     

京津冀平原浅层地下水漏斗演变规律与影响因素

为研究华北地区河湖生态补水对地下水漏斗演变的影响,以京津冀平原浅层地下水漏斗2003年至2022年的相对变化作为识别目标,从气象因素、地形因素、人为因素和含水层水力学特性4个方面进行考虑,选取8个具体指标构建特征变量数据集,使用逻辑回归（logistic regression, LR）、支持向量机（support vector machine, SVM）和随机森林（random forest, RF）方法建立漏斗演变识别模型,并利用敏感度、特异度和决定系数R2 对拟合效果进行对比评价,结果显示随机森林为最优模型。进而利用模型分析研究区地下水漏斗演变规律,阐明具体因素对漏斗演变的影响作用。研究表明：京津冀平原区浅层地下水漏斗在2010年之前整体呈扩张趋势,之后在部分地区呈现缩减和消失的态势。河湖补水前,地下水漏斗发展主要受开采影响,其重要度约50%;2018年后河湖补水对抑制漏斗扩张发挥了较为明显的作用,重要度达16%。从发展过程来看,地下水开采依然是控制京津冀平原浅层地下水漏斗变化最重要的因素。对比宁柏隆和高蠡清两个典型浅层地下水漏斗的发展变化可知,河道生态补水对宁柏隆漏斗变化的贡献率接近10%,而对高蠡清漏斗变化影响的重要度仅为1%,因此持续的河流生态补水对宁柏隆漏斗水位恢复会产生积极影响,而对于高蠡清漏斗则需要以水源置换压减农业灌溉地下水量为关键手段实现水位恢复。     

基于应变屈服临界的岩石黏弹塑性蠕变模型研究

为了研究岩石的非线性加速蠕变特性, 依据岩石蠕变变形不同阶段的力学特征,划分出了岩石由变形发展至破裂需经历的不同黏弹塑性状态,并给出了相应状态的蠕变力学特性。假定岩石在三轴压缩试验条件下,发生延性剪切破坏,推导了应变空间Drucker-Prager准则的临界状态转化的最大剪应变判别式。基于Perzyna黏塑理论,考虑后继屈服硬化作用,引入统计损伤因子,构建了能描述非线性加速蠕变特性的黏弹塑性损伤演化模型;采用岩石全自动伺服三轴蠕变试验机对三峡库区典型砂岩试样开展了蠕变试验,得到了岩石试样在不同应力水平作用下的蠕变变形曲线。结果表明:蠕变试验中,岩样力学性质的时效特征显著,在最后一级应力水平作用下发生了非线性加速蠕变现象。基于提出的黏弹塑性蠕变模型对试验曲线进行拟合,拟合结果说明模型能够较好地反映砂岩蠕变3个阶段变形的规律特征,拟合效果较好。     

基于地基微波辐射观测的土壤水分反演算法评估

当前常用的被动微波土壤水分反演算法有水平极化单通道算法、垂直极化单通道算法、双通道算法、微波极化差比值算法和扩展双通道算法,5种反演算法具有不同的差异,对这些反演算法进行系统的评估和分析将有助于反演算法的改进和星载高精度土壤水分产品的发布。为了避免直接采用卫星产品验证时的尺度匹配、空间异质性等问题,基于地基L波段微波辐射观测以及配套的土壤和植被参数测量数据,对这5种反演算法进行了实现、对比和分析,得出以下结论：①单通道算法具有最佳的反演性能,水平极化单通道算法反演结果具有最高的相关性(相关性系数R=0.83),垂直极化单通道算法反演结果具有最小的反演误差(均方根误差RMSE=0.028 m³/m³,偏差BIAS= -0.011 m³/m³),但单通道算法需要精确的植被含水量输入;②其余3种算法能脱离植被辅助数据的使用,性能略差但也能满足星载微波传感器的探测指标要求(小于等于0.04 m³/m³);其中,扩展双通道算法和微波极化差比值算法的土壤水分反演结果比双通道算法略差,但本例中扩展双通道算法在植被含水量反演方面更具优势。