TRMM/ GPM卫星降水产品在淮河上游逐日和小时尺度的精度评估

基于淮河流域上游区(洪河口以上) 2014年4月-2015年12月的实测逐日和小时降水数据,采用综合评价指标评估了TRMM 3B42 v7和GPM IMERG卫星产品在逐日和小时尺度上的监测精度。结果表明:逐日尺度上,对于流域面平均降水和网格降水,GPM产品与实测降水的相关性略优于TRMM,相关系数为0. 87,误差略大于TRMM,但均控制在0. 8 mm/d以内;降水探测能力方面,GPM与实测降水的一致性较高,尤其表现在小雨和中雨降水事件上,可用于日尺度的水文模拟和水资源评价等研究。小时尺度上,TRMM对6场极端降水的监测能力比较稳定,略有低估(BIAS均值为-6%),GPM对不同的极端降水事件监测能力不一,可靠性相对较低,相对于TRMM卫星降水产品,GPM在对极端降水的监测能力方面还有待提高。     

基于BP神经网络的潇河流域水质预测

针对传统水质预测方法存在预测精度不理想以及对实测数据要求较高的问题,建立基于BP神经网络的水质预测模型,以掌握研究流域未来一定时段的水环境质量情况.模型以潇河流域6个水质监测断面2017年1月-2020年5月的重铬酸盐指数和高锰酸盐指数的浓度作为训练集,以2020年6月-2020年8月的水质数据作为验证集进行模拟与预测...     

海绵城市建设中雨水资源利用潜力评价研究

对雨水进行吸纳和利用是海绵城市建设的初衷。以雨水资源为研究对象,构建了基于雨水资源化条件、雨水资源化可实施程度、区域生态环境状况、经济可行性与综合雨水需求率的海绵城市建设中雨水资源利用潜力评价体系,利用层次分析法与模糊综合评价法对海绵城市建设中雨水资源的利用潜力进行评价。以浙江省临海市海绵城市建设试点区为例,通过综合径流系数法计算出,该地区在实施海绵城市建设后可增加雨水资源利用量28. 46×10~4m~3;通过运用评价体系对该区域雨水资源的利用潜力进行评价。评价结果表明:该区域雨水资源利用潜力为Ⅰ级,雨水资源利用潜力大,即雨水资源丰富且可实施条件充裕。这与综合径流系数法计算出来的结果有较好的一致性,说明评价体系具有一定的合理性。从而为其他开展雨水利用工作的区域提供了基础的评价方法和理论支撑,具有一定的工程意义。     

基于云模型与证据理论的大坝安全综合评估方法

大坝工作性态影响因素众多、属性的特征多样、相互关系复杂,对其安全状况的综合评估是一个典型的不确定性问题。充分考虑大坝安全评估过程中的模糊性和随机性,组合应用云模型和DS证据理论开展了大坝安全多指标综合评估方法研究。依据大坝安全评估多指标体系和安全等级划分标准,借助云模型实现D-S证据理论中基本概率赋值,进而基于D-S证据理论并加以改进,构建了大坝安全综合评估模型,并提出了相应的综合评估实现方法。应用于实际工程案例分析,验证了文中所述方法的合理性与可行性。实例表明,通过云模型和D-S证据理论在大坝安全综合评估中的组合使用,有效降低了评估过程不确定性对其结果的影响,为大坝安全多指标综合评估提供了一种可行的途径和思路。     

水资源承载力系统动力学模拟及研究

为响应国家可持续发展战略,预测了周口市水资源承载力的发展趋势,为当地水资源问题寻求科学的解决办法。采取系统动力学技术搭建模型,模拟预测了周口市2018-2030年水资源承载力的动态变化。该模型设置了现状延续、节水、开源、开源节流4种情景以及不同的节水和调水方案,比较不同情景下的变化趋势。结果显示开源节流方案最优,其次则是节水型情景中的综合节水方案。因此,注重节水,尤其是提高农业用水效率,能够在很大程度上降低周口市的用水压力。调水和节水两项政策双管齐下,更能够有效提高周口市水资源承载力。     

新疆额尔齐斯河流域降水量变化特征及趋势分析

降水量研究对于干旱半干旱地区水资源的合理开发利用、生态环境的改善和灾害控制具有重要意义。为分析新疆额尔齐斯河流域降水量变化特征及其变化趋势,选取流域内富蕴、阿勒泰、哈巴河3个气象站1962-2013年实测月降水资料,采用Mann-Kendall检验法、复Morlet小波分析法、R/S分析法及相关水文统计方法进行研究。结果表明:额尔齐斯河流域内3个气象站年降水量均呈现出显著上升趋势,降雨变化倾向率分别为17.91、17.47、17.37 mm/10a;流域年降水量呈现出多个时间尺度的相对丰枯交替特征,富蕴、阿勒泰、哈巴河气象站主震荡周期分别为22、18、22 a;赫斯特指数表明未来额尔齐斯河流域年降水量总体上继续保持上升趋势,且其未来年份降水量增长趋势的程度为:富蕴阿勒泰哈巴河。     

基于模糊层次分析法的大型水利枢纽效益评估

选定20项效益相关指标,基于模糊层次分析法构建大型水利枢纽效益评估模型。以南水北调东线工程江都水利枢纽为例,考虑强调生态环境情景下和正常情景下的江都水利枢纽综合效益情况。研究结果表明:江都水利枢纽经济效益、社会效益、生态环境效益和综合效益的级别特征值都在4.2以上,效益显著。在冲淤保港、提高绿化覆盖率、提高当地知名度、防治自然灾害方面的效益尤为突出。对准则层权重分配进行扰动,综合效益特征值仅相差1.3%,表明准则层权重分配对综合效益评估结果影响较小。     

基于 Morris的SWMM模型参数敏感性分析

随着城市化的不断推进,城市洪水、内涝问题日益严重。国内外广泛使用的SWMM模型在防洪排涝的实践中发挥着重要作用,模型参数的确定是其应用可靠的关键性问题。本文利用Morris筛选法,以龙岩市中心城区为例,研究SWMM模型的不同水文水力参数对区域洪峰流量和径流系数的影响程度。研究结果表明,对径流系数影响最大的参数是不渗透性、最小渗入速率和漫流宽度,对洪峰流量影响最大的参数是不渗透性、漫流宽度和渗透性粗糙系数。文中结果有利于提高模型参数选取的效率,也能提高模拟结果的准确度,为今后SWMM模型的应用研究提供参考。     

TRMM卫星降水产品在尼洋河流域的适用性定量分析

作为地面雨量站资料的重要补充,卫星降水产品对资料短缺或无资料地区尤为重要。位于我国高寒山区的尼洋河流域属于典型的资料短缺地区,根据5个气象站点2001-2016年的月降水数据和中国地面降水日值格点数据集2001-2013年的日降水资料,利用反距离权重插值法对其进行处理,在尼洋河流域分别对月、日尺度数据用相关系数(R)和相对误差(BIAS)检验TRMM降水数据的精度。结果表明:在时间尺度上,TRMM月降水数据与实测数据在流域整体上一致性良好(R=0. 90),而日降水数据的一致性较差(R=0. 29),且BIAS较大;在单一站点上,TRMM月降水数据的精度较高(R 0. 9),而日尺度R 0. 50,精度较低。在空间尺度上,通过克里金插值法得到TRMM降水精度的空间分布,月降水精度由西向东逐渐减小,而日降水的精度与之相反。整体上,TRMM月降水数据精度高,具有较好的适用性,根据TRMM月降水数据分析尼洋河降水时空分布特征。结果显示尼洋河流域降水大都集中在5月至9月,而11月至次年2月,降水量很少;年降雨量呈现由西北向东部逐渐递增的趋势,不同区域降水量差异较大。     

北方典型城市地区水质评价及污染源分析

近年来伴随着城市化的快速发展,城市地区水质污染情况愈加严重。为有效诊断北方典型城市地区的水质问题并提出适用于北方城市地区的水质污染治理对策,采用单指标评价法、综合污染指数法及模糊数学法研究分析了北京市丰台区河流地表水及地下水水质类别、超标情况及空间分布特征,结果表明:整体地表水水质属于重度污染,主要污染河流集中在中东部已建区,水质类别均为劣V类,超标水质指标主要为NH3—N、COD、CODMn、BOD5及TP等有机污染因子;地下水超标水质指标主要有总硬度、细菌总数、硝酸盐氮、总大肠杆菌群、溶解性固体及硫酸盐,研究区东部建成区主要为总硬度、硝酸盐氮及溶解性总固体,西部山区和农村地区主要为细菌总数及总大肠杆菌群。由现状评价结果可得,地表水与地下水水质污染指标化学成分具有一定相关性,研究区污染源主要为工业、生活废水点源污染及降雨径流面源污染,对此提出了将海绵设施对污染物的削减、净化作用应用到地表水及地下水水质污染治理方面的新思路。