基于系统动力学的东江流域水基系统健康评价

基于水基系统概念和内涵建立了东江流域水基系统健康评价指标体系,应用层次分析法得到各指标权重,根据系统动力学方法构建了东江流域水基系统健康评价模型,以东江流域2005、2010年资料为基础,利用系统动力学模型模拟了东江流域水基系统在不同情景模式下2011～2030年的健康状态,得到不同模式下各指标的变化趋势;并对各指标进行反馈调节以促使东江流域水基系统朝健康、稳定的方向发展。     

基于生态功能分区的黑河市生态系统健康综合评价

为了综合评价自然社会条件显著分异的黑河市的生态系统健康状况,基于生态功能分区方法,将其划分为嫩江平原农牧生态功能区(Ⅰ)、小兴安岭山地森林生态功能区(Ⅱ)和黑龙江沿江平原农耕生态功能区(Ⅲ)3个评价单元,并从自然环境、社会进步、经济发展及景观格局4个方面构建了适用于各生态功能区的子评价体系,结合遥感技术与改进的模糊物元可拓模型评价分析了黑河市2015年的生态健康状况。结果表明,黑河市生态系统整体状况为健康,其中生态功能区Ⅰ、Ⅱ均为健康,但生态功能区Ⅲ为亚健康。     

基于AHP法的东江流域水基系统健康模糊综合评价

基于水基系统的概念构建了东江流域水基系统健康评价指标体系,在层次分析法的基础上,采用模糊综合评价方法从稳定态、和谐度和演进率三方面分析了东江流域水基系统在2005、2010、2020、2030年的健康状态.综合评价结果表明,东江流域水基系统2005年处于较健康状态,影响因素主要为饮用水源水质达标率、节水达标率及河道生态...     

基于主成分分析的流域聚类研究

针对流域聚类研究中流域特征指标变量过多会增加计算的复杂性和指标间存在相关性使信息重叠导致计算结果失真的问题,采用主成分分析的方法将原特征指标综合为少数几个不相关的主成分,且提取出的主成分基本包含原特征指标的全部信息,并根据各流域在主成分上的得分值作为新样本进行流域聚类研究,找出相似流域,实现了无资料地区的参数移植。实例应用结果表明,该方法可行、有效。     

基于改进K-means算法的坝体保温效果时空聚类分区评价方法

在高寒地区修建混凝土拱坝,超低极端气温和超大年内温差等环境温度荷载是影响混凝土结构拉裂破坏的关键因素,因此分析结构内部温度变化规律,开展长期保温防裂措施的效果评价意义重大。为解决传统保温效果评价过程中温度场蕴含规律和模式复杂,难以量化对比的问题,提出了一种基于时空聚类数据挖掘的混凝土坝保温效果分区评价方法,即以多测点时空监测数据为输入,以改进的K-means聚类算法为分区手段,通过有效性函数自动确定聚类数,降低聚类分析结果对参数的依赖性,解决了保温效果评价分区时聚类数目难以确定的问题。实例应用表明,该方法可对大体积混凝土内部温度测值和规律进行有效分区,能充分反映合理实施保温措施和维护保温材料完好对结构运行的重要性。     

基于“三条红线”的浏阳市水资源管理分区

水资源管理分区是落实水资源管理中"三条红线"考核制度的基础,合理有效的水资源管理分区有利于"三条红线"考核指标的核定和实施,可极大地促进水资源管理效率的提高。在综合分析湖南省浏阳市37个乡镇的自然地理条件、社会经济发展状况、水资源分布特征及其开发利用和供需状况的基础上,构建了基于"三条红线"的水资源管理指标体系,并采用模糊聚类法将浏阳市划分为7个管理子区,对各管理子区提出"三条红线"的具体考核标准。结果表明,区划结果符合浏阳市水资源管理要求,增强了浏阳市水资源管理"三条红线"考核指标的可操作性。研究结果可为其他地区的水资源管理分区提供参考。     

江苏省极端最高气温的时空变化与分区研究

利用经验正交函数分解法(EOF)研究了江苏省60个气象站1961~2012年历年极端最高气温时空变化特征,选用旋转主分量分析(REOF)和聚类检验分析(CAST)相结合的气候区划方法对江苏省极端最高气温进行客观分区,并分析了各分区极端最高气温的气候变化趋势和突变差异。结果表明,EOF分解的前3个模态基本代表了江苏省极端最高气温的主要空间结构,全省一致性异常分布是江苏省极端最高气温的最主要空间模态;江苏省极端最高气温可划分为沿江苏南地区、淮北地区和江淮地区三个区;近52年江苏省沿江苏南地区和江淮地区极端最高气温呈显著上升趋势,于1998年前后发生突变,极端最高气温转为显著升高;淮北地区极端最高气温自1967年发生突变后一直呈不显著下降趋势,近年开始呈微弱上升趋势。     

流域复合系统协调度的评价方法研究

以江苏里下河地区为例,研究了流域协调度的评价方法,针对流域的水资源、生态环境、社会经济三大子系统建立了流域协调度的评价指标体系,确定了流域协调度的评价模型,从流域发展协调度和流域对比协调度两方面对流域复合系统协调度进行了计算分析.结果表明,该区域协调发展,并通过对比寻求制约因素,针对现状提出了相应的改善对策.     

基于神经网络的分区喷氨量研究

电厂烟气脱硝常采用SCR(选择性催化还原)系统,在实际运行过程中发现第一层催化剂入口往往存在NOX浓度分布不均的情况,按照已有的均匀喷氨方案往往导致催化剂层入口氨氮比分布偏差大的问题,从而进一步影响脱硝效果。文中在已有的SCR反应器冷态试验台的基础上,以喷氨格栅(AIG)分区精准喷氨为研究对象,首先将AIG分为10个分区,其次以催化剂入口截面设置的25个测点的与分区喷氨量相对应氨气浓度为目标,建立CFD仿真模型,得到不同的AIG分区喷氨量组合在25个测点上的氨浓度分布;然后将25个测点的氨气浓度为输入参数,分区喷氨量为输出参数对BP人工神经网络进行训练,而在实际使用中根据测点NOX浓度按照设定氨氮摩尔比将所需氨浓度输入神经网络,即可得到当前NOX分布下的所需的分区喷氨量;最后针对几种典型的入口NOX分布,使用训练好的BP神经网络得到分区喷氨量,将该分区喷氨量输入CFD仿真发现第一层催化剂入口前25个监测点的氨氮比标准偏差系数在3.6%以下,满足电厂低于5%的技术需求。     

基于集对分析模型的巢湖流域水资源系统脆弱性评价

鉴于水资源系统脆弱性是一个复杂的系统工程,从水资源脆弱性、生态环境脆弱性和承载能力脆弱性三方面构建了流域水资源系统脆弱性指标体系,利用同异反层次法联系数建立了流域水资源系统脆弱性评价的集对分析模型,并对巢湖流域水资源系统脆弱性进行了综合评价。结果表明,巢湖流域水资源系统脆弱性为中度脆弱,各区域承载能力脆弱性均较高,但水资源脆弱性和生态环境脆弱性也不容忽视,应加强流域水资源综合治理,提高综合治理成效。     

基于模糊物元模型的滦河河流健康评价

为了评价河流的健康状况,在深入理解河流健康内涵的基础上,从河流形态特征、河流水量特征、河流水质特征、河流生境特征、水生生物特征、河岸带特征、防洪安全和河流供水水平8个方面构建了河流健康评价指标体系,基于可拓物元法的递阶层次架构和改进模糊优选理论中的隶属度建立了模糊物元河流健康评价模型,并将其应用于滦河河流健康评价中。结果表明,滦河河流健康等级为亚健康,与实际情况相符,可见基于模糊物元的河流健康评价模型可行、有效。     

基于和谐论的黄河下游河段健康评价

为更深入地认识黄河下游河段的健康状态,从河流健康和河流生命的本质出发,根据黄河自身的径流特点和水沙情况,选取低限流量、河道最大排洪能力、平滩流量、水质类别、供水能力5个定量指标和生态状况1个定性指标作为评价指标,采用和谐论的定量计算方法评价河流健康,利用和谐度方程计算各指标的子和谐度,采用层次分析法得出各指标的权重,利用加权平均法计算多指标的和谐度,并选取花园口、高村、利津三个水文站作为控制站点,完成了黄河下游河段的健康评价,其评价结果符合所选评价年份的实际情况。     

基于信息熵的淮河流域降水时空变异特征研究

为了深入研究淮河流域的降水时空变化特征,以淮河流域1961~2005年36个气象站日降水数据为基础,基于信息熵理论,首先利用边际熵研究年、季、月等不同尺度下降水的变化特征;再利用分配熵和强度熵研究年内不同月份降水的分配情况;然后利用改进的Mann-Kendall趋势检验方法对淮河流域降水序列不确定性的变化趋势进行检验;最后对降水月份分配情况与极端降水量进行相关分析,以研究极端降水量与降水月份分配的关系。结果表明,淮河流域降水量较小的季节或地区,其降水量的年际变化也较大,淮河流域北部降水的不均匀性及其较小的降水量可能加剧该区的干旱风险;降水量与降水天数月份分配的不均匀性均表现出由南向北增大的空间分布特征;对于淮河流域大部分站点,降水量月分配不均匀的年份面临洪灾的风险也会增加,而淮河流域西部降水月份分配不均的情况可能加剧,且该区面临的洪灾风险也可能加剧。     

陕西泾河流域水资源评价

在实测水文资料的基础上,分析了陕西省泾河流域降水资源量、地表水资源量、地下水资源量、水资源总量、水资源可利用总量、水资源质量评价及水资源量趋势等,结果表明:陕西省泾河流域水资源总量6.32亿m3;泾河流域入境水量为14.01亿m3;陕西省泾河流域水利用总量为7.68亿m3。为陕西省泾河流域水资源管理及优化配置提供了参考。     

近50年淮河流域旱涝与太阳黑子的关系研究

旱灾是影响淮河流域农业生产的主要自然灾害,正确评估淮河流域农业旱灾风险可为保障流域粮食安全和农业抗旱减灾工作提供决策依据。从风险识别、风险估算和风险图绘制方面对淮河流域农业旱灾风险进行了评估,结果表明淮河流域中部暖温带旱灾风险最高,是淮河流域抗旱工作的重点区域。     

基于SWAT模型的岚河流域径流模拟

为探索SWAT模型在干旱半干旱地区径流模拟中的适用性,以岚河流域为例,应用SWAT模型对该流域年、月径流进行了模拟研究,选取1971~1987年的水文气象数据,结合GIS、RS、DEM技术选择径流曲线法（SCS）、蒸散发Penman-Monteith法、河道演算Variable storage法模拟流域分布式径流过程。结果表明,率定期与验证期的决定系数R2和Nash效率系数Ens分别在0.73~0.93和0.69~0.75之间,较好地反映了岚河流域的年、月径流水文过程,模型适用性较好,可为当地水资源评价、开发利用和优化配置提供技术支持。     

基于模糊识别的流域水资源配置评价

针对流域水资源配置涉及水资源、社会经济及生态环境等诸多影响因素,选用生活、工业、农业与生态四个配水量作为评价指标,提出了基于模糊识别的水资源配置评价方法,并以海河流域为例进行水资源配置方案评价.结果表明,配置方案能基本支持流域社会经济可持续发展,模糊识别评价方法行之有效.     

基于WGEN天气发生器的石羊河流域降水模拟

为实现石羊河流域降水的模拟,通过改进WGEN天气发生器模型算法,选择民勤、永昌、武威、门源、乌鞘岭、景泰、靖远和西宁等8个站点,利用各站点1968～1997年雨季逐日降水资料进行了降水模拟参数估计,并在此基础上采用KS检验及绘制Q-Q图对模型在石羊河流域的适用性进行评价,发现除尾部拟合不理想外,GAMMA分布能较好地拟合石羊河流域的降水状况;利用各站点1998～2017年雨季逐日降水资料实测值与模拟值,选取月平均降水日数、日平均降水量、雨日平均降水量和月最大降水量作为评价要素,分别计算4个评价要素中模拟值与实测值的均方根误差、平均绝对百分误差和相关指数,以此来评价降水模拟效果。结果表明,该模型能较好地模拟石羊河流域除极端降水情况以外的其他降水状况。     

华南地区滨江小流域降水量空间插值方法对比研究

以华南地区典型小流域滨江流域为例,选取该流域及邻近区域2010年的21个雨量站降水量数据,采用传统水文学方法、确定性方法和地统计方法共3大类8种方法对滨江流域降水量进行空间插值,并采用交叉验证法检验以确定最适用该研究区的插值方法,同时分析了滨江流域的降水空间分布特征。结果表明,反距离加权法插值效果最佳,能较好地反映滨江流域的降水空间分布特征,而泰森多边形法插值效果相对较差;研究区内东南部降水量分布多于西北部和西南部,且在珠坑站周围达到最高值。