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龙羊峡水库蓄丰补枯特征研究

水文 2024年第3期44卷 47-51,81页

作者：席海潮解阳阳刘赛艳黄成剑张钦胡华清扬州大学水利科学与工程学院江苏扬州225009 扬州大学江苏省高效节能大型轴流泵站工程研究中心江苏扬州225009 扬州大学现代农村水利研究院江苏扬州225009 宁波水利水电规划设计研究院有限公司浙江杭州310000

丰、枯水期末蓄水量是影响多年调节水库蓄丰补枯规则的关键要素。以黄河上游龙羊峡水库为研究对象,基于该水库的历史运行资料,考虑水库丰、枯水期的来水量、初始蓄水量等影响,采用多元线性回归方程建立调度函数,推求丰、枯水期水库增补... 详细信息

丰、枯水期末蓄水量是影响多年调节水库蓄丰补枯规则的关键要素。以黄河上游龙羊峡水库为研究对象,基于该水库的历史运行资料,考虑水库丰、枯水期的来水量、初始蓄水量等影响,采用多元线性回归方程建立调度函数,推求丰、枯水期水库增补水量,确定水库的丰、枯水期末蓄水量。结果表明:(1)龙羊峡水库丰水期增水量的距平值与来水量的距平值呈显著的正相关性(R^(2)=0.42),枯水期水库补水量的距平值与初始蓄水量的距平值呈显著的正相关性(R^(2)=0.16);(2)由调度函数推求的丰水期增水量与实际增水量的相关性良好(R^(2)=0.62),枯水期补水量与实际补水量相关性也较好(R^(2)=0.38)。研究成果可为龙羊峡水库调度规则的建立提供依据,也可为其他多年调节水库的调度提供参考。

关键词：蓄丰补枯多元线性回归相关分析多年调节龙羊峡水库

基于CA-Markov模型的淮河流域土地利用变化研究

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灌溉排水学报 2024年第1期43卷 52-59,96页

作者：刘赛艳张永江解阳阳张钦席海潮扬州大学水利科学与工程学院江苏扬州225009 扬州大学现代农村水利研究院江苏扬州225009

【目的】研究淮河流域土地利用变化特征并预测淮河流域2030年土地利用变化,实现流域土地资源的合理开发利用。【方法】基于淮河流域1990—2020年共7期的土地利用数据,采用土地利用转移矩阵和土地利用动态度分析淮河流域土地利用变化特... 详细信息

【目的】研究淮河流域土地利用变化特征并预测淮河流域2030年土地利用变化,实现流域土地资源的合理开发利用。【方法】基于淮河流域1990—2020年共7期的土地利用数据,采用土地利用转移矩阵和土地利用动态度分析淮河流域土地利用变化特征。基于元胞自动机-马尔科夫(CA-Markov)模型模拟淮河流域2010和2015年的土地利用格局,并在满足一定的精度条件下,预测淮河流域2030年的土地利用变化趋势。【结果】(1)耕地和建设用地面积占淮河流域土地利用面积的80%以上,是淮河流域最主要的两种土地利用类型;(2)耕地的减少和建设用地的持续扩张是淮河流域1990—2020年土地利用最为明显的变化特征;(3)基于CA-Markov模型模拟的2010年和2015年土地利用的Kappa系数分别为0.937和0.944,模拟精度较高;(4)预测的淮河流域2030年土地利用变化显示:耕地的减少和建设用地的扩张仍然是主要趋势,但二者变化幅度放缓,林地和草地的变化不显著,水域面积继续增加。【结论】淮河流域建设用地大幅度扩张以及耕地面积持续减少应引起重视,基于CA-Markov模型模拟的2030年土地利用变化可为流域未来土地利用开发提供参考。

关键词：土地利用 CA-Markov模型转移矩阵 Kappa系数淮河流域

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《水文水利计算》课程思政建设探索

中国电力教育 2024年第4期 80-81页

作者：刘赛艳解阳阳方红远黄金柏扬州大学水利学院

课程思政建设是高校立德树人的重要环节。本文从高校水利类《水文水利计算》课程的特点、思政开展的优势和现状入手，积极思考和探索课程思政体系构建方法，深入挖掘课程思政元素，探索德育与《水文水利计算》课程教学的结合点，坚持专...

课程思政建设是高校立德树人的重要环节。本文从高校水利类《水文水利计算》课程的特点、思政开展的优势和现状入手，积极思考和探索课程思政体系构建方法，深入挖掘课程思政元素，探索德育与《水文水利计算》课程教学的结合点，坚持专业知识传授、能力培养功能与全方位育人责任的结合。

关键词：

基于交叉验证法与马尔科夫链的年径流丰枯分类可靠性研究

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灌溉排水学报 2023年第5期42卷 90-99,121页

作者：张钦刘赛艳解阳阳席海潮扬州大学水利科学与工程学院江苏扬州225009 扬州大学现代农村水利研究院江苏扬州225009

【目的】提出一种用于检验年径流丰枯分类可靠性的方法,为划分流域年径流丰枯类别提供科学依据。【方法】从稳定性和可预测性2个方面分析年径流丰枯分类的可靠性,提出基于交叉验证法和马尔科夫链的检验方法;以常用的均值标准差法、灰色... 详细信息

【目的】提出一种用于检验年径流丰枯分类可靠性的方法,为划分流域年径流丰枯类别提供科学依据。【方法】从稳定性和可预测性2个方面分析年径流丰枯分类的可靠性,提出基于交叉验证法和马尔科夫链的检验方法;以常用的均值标准差法、灰色关联分析法和集对分析法为代表,采用交叉验证法和马尔科夫链分别研究各方法所得分类结果的稳定性和可预测性;建立分类差异指数和转移概率差值,用于评价不同分类方法划分年径流丰枯类别的稳定性和可预测性;最后以黄河上游唐乃亥站1956—2021年的年径流序列为例进行验证。【结果】(1)基于交叉验证法和马尔科夫链,不同分类方法得到的年径流丰枯状态均存在差异,表明不同分类方法划分和预测年径流丰枯状态的稳定性和可预测性不同。(2)对唐乃亥站而言,分类差异指数表明GRA法的稳定性最好,SPA法其次,MSD法最差;转移概率差值表明GRA法的可预测性最好,SPA法其次,MSD法最差。(3)综合考虑各分类方法的稳定性和可预测性,对唐乃亥站而言,GRA法划分年径流丰枯状态最为可靠,SPA法其次,MSD法最差。【结论】不同年径流丰枯分类方法在同一流域存在可靠性差异,基于交叉验证法和马尔科夫链的方法能够有效检验各分类方法所得结果的可靠性。

关键词：丰枯分类可靠性交叉验证马尔科夫链灰色关联分析集对分析

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考虑水文变异的大通河生态需水研究

水文 2022年第3期42卷 32-36,19页

作者：黄成剑解阳阳刘赛艳沈腾扬州大学水利科学与工程学院江苏扬州225009

鉴于变化环境对流域水文情势的影响,开展水文变异条件下的生态需水研究尤为紧迫。以大通河流域为研究对象,采用水文变异诊断系统对变异前后的水文序列进行划分,分析变异成因;应用5种概率分布函数拟合变异前月均流量序列,推求概率密度最... 详细信息

鉴于变化环境对流域水文情势的影响,开展水文变异条件下的生态需水研究尤为紧迫。以大通河流域为研究对象,采用水文变异诊断系统对变异前后的水文序列进行划分,分析变异成因;应用5种概率分布函数拟合变异前月均流量序列,推求概率密度最大处流量,将其作为当月生态需水;最后计算生态需水满足率,分析水文变异对生态需水的影响。研究表明:(1)尕大滩站在1973年、1990年发生弱变异;天堂站、享堂站在1990年发生中变异;(2)变异后,汛期生态需水满足率相比变异前平均下降7%,非汛期生态需水满足率相比变异前平均上升11%;(3)降水减少导致汛期生态需水满足率下降,冻土退化促使非汛期生态需水满足率上升;水利工程建设导致汛期生态需水满足率下降,非汛期生态需水满足率上升。研究结果可为大通河流域水资源开发利用和生态保护提供重要参考。

关键词：生态需水水文变异非一致性综合诊断大通河流域

径流变异对黑河流域上游径流统计特征与频率分析的影响

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灌溉排水学报 2023年第7期42卷 75-85页

作者：席海潮解阳阳刘赛艳黄成剑沈腾张钦扬州大学水利科学与工程学院江苏扬州225009 扬州大学现代农村水利研究院江苏扬州225009

【目的】受环境变化的影响,流域径流表现出显著的变异特征,研究径流统计特征和频率分析对水资源规划和水利工程的建设具有重要意义。【方法】以黑河流域上游年径流量和年最大洪峰流量为研究对象,分别采用定点变宽窗口(A型窗口)和变点定... 详细信息

【目的】受环境变化的影响,流域径流表现出显著的变异特征,研究径流统计特征和频率分析对水资源规划和水利工程的建设具有重要意义。【方法】以黑河流域上游年径流量和年最大洪峰流量为研究对象,分别采用定点变宽窗口(A型窗口)和变点定宽窗口(B型窗口)2种分析窗口截取的径流序列(窗口序列)进行分析,利用优化适线法分析窗口序列的统计特征,并推求径流设计值。应用线性趋势分析法、MMK检验法和启发式分割法对窗口序列进行趋势和突变分析。【结果】(1)年径流量估计参数Ex在A、B型窗口分析中呈显著增加趋势并存在突变,Cv在A型窗口分析中呈显著增加趋势,在B型窗口分析中存在突变。Cs在B型窗口分析中存在突变。年径流量不同频率设计值在A、B型窗口分析中呈显著增加趋势并存在突变。(2)年最大洪峰估计参数Cv在A型窗口分析中存在突变,Ex在B型窗口分析中存在突变,Cs在B型窗口分析中呈显著增加趋势并存在突变。年最大洪峰不同频率设计值在A型窗口分析中存在增加趋势但不显著并存在突变,在B型窗口分析中存在显著增加趋势和突变。【结论】当径流过程发生变异时,在径流序列足够长的情况下,径流序列的长度越长,越能削弱径流序列波动性对径流序列统计特征和频率分析的影响。对于波动剧烈的径流序列,更应该使用长序列进行水文频率分析。

关键词：时变特征频率分析趋势检验启发式分割法黑河流域

基于SPI-Markov链的淮河流域气象干旱特征研究

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扬州大学学报（自然科学版） 2022年第5期25卷 31-39页

作者：刘赛艳秦璇高峥解阳阳扬州大学水利科学与工程学院江苏扬州225009 扬州大学现代农村水利研究院江苏扬州225009

基于淮河流域29个气象站1960—2020年逐日降水量资料,采用标准化降水指数(standardized precipitation index,SPI)、Mann-Kendall趋势检验法和Markov链,研究了该流域不同气象干旱状态演变规律和概率转移特征.结果表明:淮河流域易发生轻... 详细信息

基于淮河流域29个气象站1960—2020年逐日降水量资料,采用标准化降水指数(standardized precipitation index,SPI)、Mann-Kendall趋势检验法和Markov链,研究了该流域不同气象干旱状态演变规律和概率转移特征.结果表明:淮河流域易发生轻旱及中旱事件,夏季干旱发生频率高、覆盖面积广,春季和冬季易发生重旱和特旱事件,但年际干旱特征呈不显著变化趋势;流域干旱频率空间分布不均,逐季干旱高值点在空间上呈顺时针转移变化,年际干旱发生频率由西向东递增;流域不同季节各干旱等级最易转移为无旱状态,夏季和秋季易发生干旱状态急转,出现强度较大的干旱灾害,且下游和沂沭泗水冬季和春季由无旱状态转移到特旱状态概率较高,冬春季节交替时易发生急旱;流域年尺度各干旱等级状态均极易转化为无旱状态,区域重旱特旱状态之间不能一步转移,连续特旱的概率极低.

关键词：标准化降水指数 Markov链干旱预测淮河流域

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淮河流域汛期降水结构变化特征

水文 2022年第5期42卷 102-108页

作者：刘赛艳解阳阳方红远沈腾扬州大学水利科学与工程学院江苏扬州225009 扬州大学现代农村水利研究院江苏扬州225009

基于淮河流域29个气象站1960-2020的日降水数据,采用降水发生率和降水贡献率两个指标和改进的Mann-Kendall检验法,研究了淮河流域汛期不同降水历时和不同降水等级的时空演变规律。结果表明:汛期,随着降水历时(或降水等级)的增加,流域降... 详细信息

基于淮河流域29个气象站1960-2020的日降水数据,采用降水发生率和降水贡献率两个指标和改进的Mann-Kendall检验法,研究了淮河流域汛期不同降水历时和不同降水等级的时空演变规律。结果表明:汛期,随着降水历时(或降水等级)的增加,流域降水发生率不断减小,贡献率则先增后减;受地形特征和季风系统变化的影响,淮河流域南部、西部和东北部边缘地带降水结构多出现显著变化趋势,而中部平原区降水结构整体变化趋势不显著。

关键词：降水结构汛期降水历时降水等级淮河流域

基于EOF的淮河流域潜在蒸散发时空演变特征研究

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水土保持研究 2023年第6期30卷 264-273页

作者：刘赛艳张以弛胡嘉玮解阳阳扬州大学水利科学与工程学院江苏扬州225009 扬州大学现代农村水利研究院江苏扬州225009

[目的]揭示流域潜在蒸散发(ET_(0))时空演变规律,阐明淮河流域ET_(0)变化的主要原因,为淮河流域水资源管理、干旱评估及农业用水评估和规划等提供参考研究。[方法]基于淮河流域内及其周边29个气象站点1960—2020年逐日实测气象数据,采用... 详细信息

[目的]揭示流域潜在蒸散发(ET_(0))时空演变规律,阐明淮河流域ET_(0)变化的主要原因,为淮河流域水资源管理、干旱评估及农业用水评估和规划等提供参考研究。[方法]基于淮河流域内及其周边29个气象站点1960—2020年逐日实测气象数据,采用Penman-Monteith公式、Mann-Kendall法研究了ET_(0)的基本变化趋势,并运用经验正交函数分解法(EOF)分解了流域各站点组成的ET_(0)矩阵,得到流域年和四季ET_(0)气象场的时空分布结构,通过分析典型分布模态对应的时间系数揭示了流域ET_(0)气象场的变化规律。[结果]流域年ET_(0)多年均值为858.4 mm,除春季外,其他三季和年ET_(0)均呈下降趋势。流域年ET_(0)整体以同增同减、流域西北和东南区域反相变化两种空间分布模态为主,其中,模态一以1980年为界,有从“全流域高ET_(0)”的空间分布形式转变为“全流域低ET_(0)”的显著变化趋势;模态二也有从“西北ET_(0)偏高东南ET_(0)偏低”向“西北ET_(0)偏低东南ET_(0)偏高”的显著变化趋势。流域四季ET_(0)整体以同增同减的空间分布为主,流域年ET_(0)空间分布模态的转变主要是由夏季ET_(0)的空间模态转变造成的。[结论]淮河流域ET_(0)时空变化存在明显的季节和区域性差异,夏季ET_(0)对年ET_(0)的变化贡献率最大,显著减少的日照时数和风速是导致流域存在“蒸发悖论”的主要原因,未来可针对性地加强夏季蒸散发的实际观测和研究。

关键词：淮河流域潜在蒸散发经验正交函数时空分布