检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

微分形式新安江模型

水科学进展 2024年第3期 374-386页

作者：梁忠民赵建飞段雅楠黄嘉璐李彬权王军胡义明河海大学水文水资源学院江苏省水利工程科技咨询股份有限公司

现有新安江模型数学上是代数方程并限于一阶差分方法求解，不可避免存在数值误差，探索数值求解误差控制新途径，对于提高模型计算精度具有重要意义。基于微分系统框架，识别新安江模型的状态变量和通量，推导其控制方程和本构方程，提... 详细信息

现有新安江模型数学上是代数方程并限于一阶差分方法求解，不可避免存在数值误差，探索数值求解误差控制新途径，对于提高模型计算精度具有重要意义。基于微分系统框架，识别新安江模型的状态变量和通量，推导其控制方程和本构方程，提出微分形式的新安江模型（ODE-XAJ）,并采用四阶显式Runge Kutta法求解。数值实验结果显示，以解析解为基准，ODE-XAJ绝对误差处于或小于10-4mm量级，可实现对解析解的高阶近似；以ODE-XAJ结果为基准，按归一化平均绝对误差评价，现有新安江模型的数值求解误差约为8.7%。典型流域应用结果显示，ODE-XAJ确定性系数提升0.02,洪量相对误差降低4.3%。研究表明，ODE-XAJ理论上分离了模型的数学方程与具体解法，可有效控制数值求解误差，提升模型模拟精度。

关键词：新安江模型数值误差微分形式 Runge Kutta法屯溪流域

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

山丘区小流域SCS广义单位线产汇流模型

南水北调与水利科技（中英文） 2024年第3期22卷 618-624页

作者：邵嘉佳李彬权孟健任泽凌黄华平河海大学水文水资源学院南京210098 河海大学水安全与水科学协同创新中心南京210024 杭州市水文水资源监测中心杭州310016 中水珠江规划勘测设计有限公司广州510610

以山丘区小流域洪水预报为研究对象,耦合改进后的美国农业部水土保持局(Soil Conservation Service,SCS)产流模型与广义单位线汇流模型,模型参数意义明确、容易确定。选取东江流域西枝江水系上游九洲水文站以上集水区域场次洪水资料,将... 详细信息

以山丘区小流域洪水预报为研究对象,耦合改进后的美国农业部水土保持局(Soil Conservation Service,SCS)产流模型与广义单位线汇流模型,模型参数意义明确、容易确定。选取东江流域西枝江水系上游九洲水文站以上集水区域场次洪水资料,将SCS广义单位线模型与三水源新安江模型进行次洪模拟应用对比。结果表明:SCS广义单位线模型和新安江模型在研究流域场次洪水模拟中均具有适用性,洪峰、洪量及过程线均满足许可误差要求,两个模型的合格率分别为69%和77%,整体上新安江模型的模拟精度更优。新提出的SCS广义单位线模型结构简单,参数易于确定,能够提供可接受精度的模型结果,为山丘区小流域洪水预报提供新的模型选择,同时也能为广义单位线参数区域化规律研究提供支撑。

关键词：山丘区小流域新安江模型 SCS模型广义单位线洪水预报

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

城市暴雨强度公式复核——以杭州主城区为例

南水北调与水利科技（中英文） 2024年第1期22卷 80-89页

作者：任泽凌李彬权王国庆刘加进鲍振鑫刘翠善张磊磊河海大学水文水资源学院南京210098 河海大学水安全与水科学协同创新中心南京210024 南京水利科学研究院水灾害防御全国重点实验室南京210029 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司杭州311122

在气候变化与快速城镇化共同影响下,很多城市暴雨特性发生变化,现行的暴雨强度计算公式可能不再适用,需要复核和更新。以杭州市主城区为例,根据钱塘江江畔闸口站1982—2022年降雨极值资料,分别选用皮尔逊Ⅲ型分布和耿贝尔分布曲线进行... 详细信息

在气候变化与快速城镇化共同影响下,很多城市暴雨特性发生变化,现行的暴雨强度计算公式可能不再适用,需要复核和更新。以杭州市主城区为例,根据钱塘江江畔闸口站1982—2022年降雨极值资料,分别选用皮尔逊Ⅲ型分布和耿贝尔分布曲线进行线型拟合,采用粒子群优化算法推求暴雨强度公式参数,与现行规范给出的暴雨强度公式进行复核分析。结果表明:在重现期为2~20 a时,根据皮尔逊Ⅲ型分布和耿贝尔分布推求得到暴雨强度新公式的平均绝对均方差均小于0.05 mm/min,平均相对均方差均小于5%,符合精度要求;仅当降雨历时为10 min时,2个新公式的暴雨强度要小于现行公式的暴雨强度,其他历时下2个新公式的暴雨强度都明显大于现行公式的暴雨强度;经合理性分析,本研究根据最新暴雨资料推求的暴雨强度公式可为杭州市主城区排水防涝工程设计和相关设施建设提供参考。

关键词：降雨极值暴雨强度公式皮尔逊Ⅲ型分布耿贝尔分布杭州

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于变分贝叶斯深度学习的水文概率预报方法

水科学进展 2023年第1期34卷 33-41页

作者：李大洋姚轶梁忠民周艳李彬权盐城工学院土木工程学院江苏盐城224051 南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210029 河海大学水文水资源学院江苏南京210098 盐城师范学院江苏省滩涂生物资源与环境保护重点实验室江苏盐城224007 水安全与水科学协同创新中心江苏南京210024

目前水文领域关于深度学习的研究多集中于提高预测能力方面,与具有物理机制的水文模型相比,深度学习复杂的内部结构导致其不具备可解释性,预测结果难以被信任,因此发展可信赖的深度学习对于推进水科学发展具有重要意义。基于预报残差分... 详细信息

目前水文领域关于深度学习的研究多集中于提高预测能力方面,与具有物理机制的水文模型相比,深度学习复杂的内部结构导致其不具备可解释性,预测结果难以被信任,因此发展可信赖的深度学习对于推进水科学发展具有重要意义。基于预报残差分析框架,构建具有物理机制的水文模型与深度学习融合的混合模型,以充分利用两者优势;引入变分贝叶斯理论,提出变分贝叶斯与深度学习耦合的概率预报模型VB-LSTM,以定量评估水文预报结果的不确定性、提高结果可靠度。以黄河源区1961—2015年的径流过程为研究对象,对VB-LSTM模型进行应用示例研究。结果表明:与长短时记忆网络(LSTM)相比,VB-LSTM模型在验证期预报精度更高,结果更稳定;与传统基于“线性-正态”假设的水文概率预报方法相比,VB-LSTM模型具有更高的预报精度,且不确定性更小、预报结果更可靠。

关键词：水文概率预报深度学习变分贝叶斯长短时记忆网络混合模型

基于变动饱和带的产汇流模型及其参数确定方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

水科学进展 2022年第2期33卷 208-218页

作者：李彬权梁忠民付宇鹏王军胡义明河海大学水文水资源学院江苏南京210098 河海大学水科学研究院江苏南京211106 水利部珠江水利委员会水文水资源局广东广州510611

当前分布式水文模型的参数确定仍主要依赖率定方式,在缺资料地区应用受到限制。建立一种基于变动饱和带产流模式和网格水滴汇流方法的分布式产汇流模型,提出利用下垫面特征来确定模型参数的方法。结合野外入渗试验和参数敏感性分析,建... 详细信息

当前分布式水文模型的参数确定仍主要依赖率定方式,在缺资料地区应用受到限制。建立一种基于变动饱和带产流模式和网格水滴汇流方法的分布式产汇流模型,提出利用下垫面特征来确定模型参数的方法。结合野外入渗试验和参数敏感性分析,建立地表饱和水力传导度(K_(0z))和饱和水力传导度随深度衰减系数(f)2个敏感性产流参数与地形参数、土壤类型数据的定量统计关系,利用野外坡面流观测试验确定坡面汇流参数,并在多个实际流域进行应用验证。结果表明:①利用地形参数确定K_(0z)与使用遥感资料确定K_(0z)的模型精度进行对比,在姜湾实验流域场次洪水模拟的平均确定性系数从0.82提高至0.86,洪峰与洪量误差的平均绝对值分别降低了2.2%和0.95%,但峰现时间误差平均绝对值增大了4%(仍控制在2 h内)。②建立姜湾等14个流域参数f率定值与不同深度土壤类型数据的定量关系,移用至七邻等6个流域进行验证,表明参数f关系式与模型率定的精度非常接近,相对误差的平均绝对值为2.8%,场次洪水模拟的平均确定性系数为0.83,洪峰与洪量误差的平均绝对值为10.07%和6.86%,峰现时间误差的平均绝对值为2.61 h。提出的敏感性产流参数确定方法与野外实测、模型率定、遥感资料推求等方式进行对比,均具有较高的参数估计精度和场次洪水模拟精度,在缺资料地区具有适用性。

关键词：分布式水文模型变动饱和带网格水滴汇流参数确定缺资料地区

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

山丘区变动产流层分布式水文模型

水科学进展 2022年第3期33卷 429-441页

作者：赵建飞梁忠民刘金涛李彬权段雅楠河海大学水文水资源学院江苏南京210098 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098

基于山坡水文试验的新认识,提出变动产流层概念,将壤中流的描述从单一的土壤层间拓展到土壤-风化基岩界面,通过对壤中流形成及发展过程的精细刻画,实现了蓄满-超渗产流及其转换机制的统一描述。基于变动产流层概念,根据运动波模型理论,... 详细信息

基于山坡水文试验的新认识,提出变动产流层概念,将壤中流的描述从单一的土壤层间拓展到土壤-风化基岩界面,通过对壤中流形成及发展过程的精细刻画,实现了蓄满-超渗产流及其转换机制的统一描述。基于变动产流层概念,根据运动波模型理论,推导了单元网格的超渗/饱和地面径流、壤中流的计算公式,利用非线性水库计算地下径流量,采用二维扩散波进行地表汇流、一维扩散波进行河道汇流,建立了面向山丘区的变动产流层分布式水文模型(VRGL)。对典型湿润山丘区的屯溪流域2010—2019年共24场洪水进行模拟,结果显示:洪峰流量和洪量的相对误差均在±20%内,确定性系数在0.84左右,表明VRGL具有较高的精度,可用于山丘区洪水预报。

关键词：山丘区洪水土壤-风化基岩界面变动产流层运动波模型理论屯溪流域

大渡河猴子岩水库入库洪水过程预报-实时校正-概率预报集成

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

湖泊科学 2023年第4期35卷 1481-1490页

作者：李彬权朱畅畅梁忠民陈云瑶蒋晓蕾张涛涛河海大学水文水资源学院南京210098 河海大学水安全与水科学协同创新中心南京210024 南京大学环境规划设计研究院集团股份公司南京210008 扬州大学水利科学与工程学院扬州225009 苏州科技大学环境科学与工程学院苏州215009

与传统确定性预报相比,洪水概率预报能够为防洪调度决策提供更为丰富的信息。以大渡河猴子岩水库以上流域为研究区,建立新安江次洪模型,并采用动态系统响应曲线进行实时洪水预报校正。在确定性预报校正基础上,建立基于水文不确定性处理... 详细信息

与传统确定性预报相比,洪水概率预报能够为防洪调度决策提供更为丰富的信息。以大渡河猴子岩水库以上流域为研究区,建立新安江次洪模型,并采用动态系统响应曲线进行实时洪水预报校正。在确定性预报校正基础上,建立基于水文不确定性处理器(HUP)的次洪概率预报模型,定量分析预报不确定性,实现入库洪水概率预报。结果表明:①利用猴子岩流域20092019年水文气象资料,建立的新安江次洪模型整体精度较高,率定期和验证期的洪量和洪峰相对误差均在±20%以内,平均确定性系数分别为0.69和0.72;经动态系统响应曲线校正后,洪峰和洪量误差均有降低,率定期和验证期的确定性系数分别提高0.13和0.09。②以2020年3场洪水未来48 h预报降雨为输入,新安江模型预报精度不高,且随着预见期增长而降低,但经动态系统响应曲线校正后,整体预报精度有所提高,洪量相对误差减小幅度超50%,确定性系数提高幅度超60%。③HUP次洪概率预报模型提供的分布函数中位数Q50的预报精度在一定程度上优于校正后的确定性预报;提供的90%置信区间覆盖率均在90%左右,离散度均在0.40以下,能以相对较窄的区间覆盖大部分实测值,具有较高的可靠度。

关键词：新安江模型动态系统响应曲线水文不确定性处理器概率预报大渡河流域猴子岩水库

基于数据挖掘的黄河中游典型流域次洪最大含沙量预报

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

水电能源科学 2022年第2期40卷 43-45页

作者：余煌浩孙润泽李彬权河海大学水文水资源学院江苏南京210098 贵州大学计算机科学与技术学院贵州贵阳550025

黄河中游黄土高原地区经常发生区域性暴雨,容易形成涨落迅猛、峰型尖瘦的高含沙洪水过程,次洪沙峰量级预报的准确度对汛期调水调沙工程调度,特别是对高含沙量洪水事件十分重要。针对黄河中游水沙预报难度大、精度偏低的现状,采用随机森... 详细信息

黄河中游黄土高原地区经常发生区域性暴雨,容易形成涨落迅猛、峰型尖瘦的高含沙洪水过程,次洪沙峰量级预报的准确度对汛期调水调沙工程调度,特别是对高含沙量洪水事件十分重要。针对黄河中游水沙预报难度大、精度偏低的现状,采用随机森林和支持向量机两种数据挖掘方法,开展秃尾河和湫水河两个流域的次洪最大含沙量的预报预警研究。结果表明,随机森林模型和支持向量机模型的最大含沙量量级模拟预报平均合格率分别在85%、90%以上,模型精度较高。

关键词：数据挖掘最大含沙量随机森林支持向量机黄河中游

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

城市暴雨强度公式复核——以杭州主城区为例

南水北调与水利科技(中英文) 2023年

作者：任泽凌李彬权王国庆刘加进鲍振鑫刘翠善张磊磊中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司南京水利科学研究院水灾害防御全国重点实验室河海大学水文水资源学院河海大学水安全与水科学协同创新中心

气候变化与快速城镇化共同影响下，很多城市暴雨特性发生显著变化，现行的暴雨强度计算公式可能不再适用，需要复核和更新。以杭州市主城区为例，根据闸口站1982—2022年降雨极值资料，分别选用皮尔逊Ⅲ型分布和耿贝尔分布曲线进行线型... 详细信息

气候变化与快速城镇化共同影响下，很多城市暴雨特性发生显著变化，现行的暴雨强度计算公式可能不再适用，需要复核和更新。以杭州市主城区为例，根据闸口站1982—2022年降雨极值资料，分别选用皮尔逊Ⅲ型分布和耿贝尔分布曲线进行线型拟合，采用粒子群优化算法推求暴雨强度公式参数，与现行规范给出的暴雨强度公式进行复核分析。结果表明：在重现期为2～20a时，根据皮尔逊Ⅲ型分布和耿贝尔分布推求得到暴雨强度新公式的平均绝对均方差均小于0.05mm/min，平均相对均方差均小于5%，符合精度要求；仅当降雨历时为10min时，两个新公式的暴雨强度要小于现行公式的暴雨强度，其他历时下两个新公式的暴雨强度都明显大于现行公式的暴雨强度；经合理性分析，本次根据最新暴雨资料推求的暴雨强度公式可为杭州市主城区排水防涝工程设计和相关设施建设提供参考。

关键词：降雨极值暴雨强度公式皮尔逊Ⅲ型分布耿贝尔分布杭州