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宁夏河东沙区刺槐和丝绵木水分利用研究

宁夏河东沙区刺槐和丝绵木水分利用研究

作者：柳利利宁夏大学

学位级别：硕士

水分是限制干旱半干旱地区人工植被生长的重要因素。水分的有效性和植物的水分利用策略反映了生态系统对环境水分状况的响应并随着全球气候变化而发生改变。开展植物水分利用研究,能为区域植被恢复和防护林林分结构调整提供科学依据。... 详细信息

水分是限制干旱半干旱地区人工植被生长的重要因素。水分的有效性和植物的水分利用策略反映了生态系统对环境水分状况的响应并随着全球气候变化而发生改变。开展植物水分利用研究,能为区域植被恢复和防护林林分结构调整提供科学依据。本研究以宁夏河东沙区典型人工林树种刺槐和丝绵木为研究对象,研究了 2个树种在生长季不同时期的蒸腾耗水、蒸腾耗水的影响因素,蒸腾耗水的水分来源、2个树种之间的水分利用关系以及刺槐和丝绵木混交模式对该地区土壤水分环境的影响。主要研究结果如下:(1)在整个生长季,刺槐和丝绵木树干液流速率的日变化均呈现出先增加后减小的变化趋势,刺槐各月液流速率变化范围均大于丝绵木。生长季不同时期2个树种的液流启动时间、峰值时间以及最低值时间均存在差异。刺槐和丝绵木各月均存在微弱的夜间液流。刺槐和丝绵木的蒸腾耗水量在生长季中期较高,前期和后期较小,刺槐蒸腾耗水量为丝绵木蒸腾耗水量的1.52倍。(2)影响刺槐和丝绵木蒸腾耗水的主要环境因子为饱和水汽压差、太阳辐射、0—40 cm的浅层土壤质量含水量和40—120 cm的中层土壤质量含水量。在植物叶片属性中,叶片持水力对两种植物蒸腾耗水的贡献率较高。结构方程模型结果显示,环境因子以及植物叶片属性的10个因子分别解释了刺槐和丝绵木蒸腾耗水时间变异性的89.4%和87.8%。气温、太阳辐射、饱和水汽压差一方面直接影响刺槐和丝绵木的蒸腾耗水量,另一方面通过影响叶片持水力、比叶面积和叶片含水率间接影响2个树种的蒸腾耗水量;降水一方面直接影响刺槐和丝绵木的蒸腾耗水量,另一方面通过影响叶片持水力、比叶面积、叶片含水率和0—40 cm土壤质量含水量间接影响2个树种的蒸腾耗水量。(3)研究区大气降水线方程斜率小于全球大气降水线方程和中国大气降水线方程,表明本研究区气候干燥,蒸发较强,降水降落时受到云下二次蒸发的影响。土壤水线方程的斜率和截距均小于本地大气降水线,土壤水受到了二次蒸发的影响。地下水的氢氧稳定同位素分布相对集中,主要分布于大气降水线和土壤水线之间,研究区地下水受降水和土壤水的补充,并且地下水也会在一定程度上补充土壤水。(4)在蒸腾耗水量较高时,刺槐主要吸收利用中层土壤水,丝绵木主要吸收利用浅层土壤水,蒸腾耗水较低时,刺槐主要吸收利用浅层土壤水,丝绵木主要吸收利用中层土壤水;在整个生长季,丝绵木的水分生态位宽度高于刺槐,丝绵木的水分利用能力较刺槐强。在土壤水分含量较小的月份,刺槐和丝棉木主要通过水分利用空间上的差异来应对干旱,维持自身的蒸腾耗水;土壤水分含量较高的月份,刺槐和丝绵木的生态位重叠指数最大,存在较强的水分竞争关系。土壤含水量是影响植物水分来源的主要因素,土壤养分通过与水分的耦合来影响植物的水分来源。(5)刺槐和丝绵木的水分利用造成了林地中深层土壤水分亏缺。浅层土壤水分较高可能反映了土壤水分再分配作用下植物对水分和养分获取需求之间的平衡。

关键词：蒸腾耗水水分来源水分利用关系氢氧稳定同位素土壤水分环境

乳果糖预防胆总管结石ERCP术后胆管炎与胰腺炎的临床研究

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乳果糖预防胆总管结石ERCP术后胆管炎与胰腺炎的临床研究

作者：柳利利甘肃中医药大学

学位级别：硕士

目的:评估术前预防性口服乳果糖对行经内镜逆行性胰胆管造影术（ERCP）的胆总管结石（CBDS）患者术后胆管炎与胰腺炎的影响。方法:纳入甘肃省人民医院普外科2020年10月至2022年12月收治的行ERCP的胆总管结石患者,随机分为两个治疗组,试... 详细信息

目的:评估术前预防性口服乳果糖对行经内镜逆行性胰胆管造影术（ERCP）的胆总管结石（CBDS）患者术后胆管炎与胰腺炎的影响。方法:纳入甘肃省人民医院普外科2020年10月至2022年12月收治的行ERCP的胆总管结石患者,随机分为两个治疗组,试验组术前口服乳果糖,对照组术前口服生理盐水。对纳入患者的临床资料及病情进行记录和分析,比较两组患者术后胆管炎、术后胰腺炎（PEP）、术后总体并发症指数（CCI）以及术后其他并发症、碱性磷酸酶（ALP）、谷氨酰转肽酶GGT)、白蛋白、胆汁酸、淀粉酶、总胆红素（TBil）、白介素-6（IL-6）、降钙素原（PCT）、白细胞计数、中性粒细胞比值、红细胞计数、血小板、体温、腹痛、消化道反应、术后首次进食时间以及住院时间,探讨术前口服乳果糖预防胆总管结石患者ERCP术后胆管炎与胰腺炎的安全性和有效性。结果:1.共391例患者纳入最终分析,乳果糖组195例,其中男性患者90例,女性患者105例;对照组196例,其中男性患者90例,女性患者106例。两组患者的基线数据资料和术中数据资料均无统计学差异（P>0.05）。相对于对照组,乳果糖组患者口服乳果糖之后大便频率增加,差异具有统计学意义（P<0.05）。2.在本研究中共有31例患者发生了术后胆管炎,其中乳果糖组患者术后胆管炎的发生率为5.1%（10/195）,对照组患者术后胆管炎的发生率为10.7%（21/196）,乳果糖组患者术后胆管炎发生率明显低于对照组,其差异具有统计学意义（P=0.041）。本研究中共有45例患者发生了术后胰腺炎,其发生率为11.5%。乳果糖组患者术后胰腺炎的发生率为8.2%（16/195）、对照组患者术后胰腺炎的发生率为14.8%（29/196）。乳果糖组患者术后胰腺炎发生率明显低于对照组,其差异具有统计学意义（P=0.041）。3.乳果糖组对比对照组患者在术后ALP（t=-2.24,P=0.026）、GGT（t=-2.81,P=0.005）、淀粉酶（t=-0.28,P=0.018）、白介素-6（Z=-3.72,P=0.001）、PCT（Z=-4.15,P=0.001）、白细胞计数（t=-2.52,P=0.012）以及中性粒细胞比值（t=-2.86,P=0.005）等方面差异均具有统计学意义。两组患者在术后高淀粉酶血症（X=2.298,P=0.13）、出血（X=0.341,P=0.559）、穿孔（X=0.997,P=0.318）、并发症Clavien-Dindo分级（X=1.496,P=0.683）、白蛋白（t=2.51,P=0.513）、胆汁酸（t=-3.05,P=0.051）、TBil（t=-1.128,P=0.202）、红细胞计数（t=-0.95,P=0.35）、血小板（t=3.48,P=0.071）、体温（Z=-4.95,P=0.501）、腹痛（X=0.91,P=0.34）、消化道反应（X=2.988,P=0.084）、术后首次进食时间（Z=-1.133,P=0.257）以及住院时间（Z=-2.39,P=0.116）的差异无统计学意义。结论:术前口服乳果糖是预防胆总管结石患者ERCP术后胆管炎与胰腺炎安全有效的方法,但本研究为单中心研究,且缺乏国内外相似研究进行验证,需要后续大样本,多中心的临床随机对照试验加以验证。

关键词：胆总管结石 ERCP 乳果糖胆管炎胰腺炎

银川平原降水氢氧稳定同位素时间尺度效应及水汽来源

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干旱区地理 2022年第1期45卷 91-102页

作者：高阳韩磊韩永贵黄晓宇彭苓柳利利宁夏大学地理科学与规划学院宁夏银川750021 中阿旱区特色资源与环境治理国际合作联合实验室宁夏银川750021 宁夏旱区资源评价与环境调控重点实验室宁夏银川750021 宁夏大学农学院宁夏银川750021

为揭示银川平原降水稳定同位素的时间尺度效应及水汽来源,采用后向轨迹模型聚类分析法、潜在源贡献分析法(PSCF)和浓度权重轨迹分析法(CWT)解析水汽来源及潜在蒸发源区。结果表明:(1)银川平原降水氢氧稳定同位素组成存在明显的季节性变... 详细信息

为揭示银川平原降水稳定同位素的时间尺度效应及水汽来源,采用后向轨迹模型聚类分析法、潜在源贡献分析法(PSCF)和浓度权重轨迹分析法(CWT)解析水汽来源及潜在蒸发源区。结果表明:(1)银川平原降水氢氧稳定同位素组成存在明显的季节性变化,冬半年降水氢氧稳定同位素组成(-38.6‰±51.6‰和-4.5‰±5.2‰)明显偏正于夏半年(-40.9‰±17.7‰和-5.7‰±3.0‰);不同时段下,局地大气降水线(LMWL)具有显著差异,夏半年LMWL的斜率、截距(5.43、-9.71)低于冬半年的斜率、截距(9.10、5.08)和银川平原全年LMWL的斜率、截距(6.79、-2.79)。(2)在全年、夏半年和冬半年,降水中δ18O的气温效应显著,气温效应分别为(0.473±0.210)‰·℃^(-1)、(0.258±0.037)‰·℃^(-1)和(0.211±0.031)‰·℃^(-1),降水量效应不显著。(3)在夏半年和冬半年,研究区降水的水汽来源主要为西风水汽,同时受局地蒸发水汽的影响。夏半年,水汽蒸发源区主要分布在研究区周边地区及西部、西南部和南部;冬半年主要分布在研究区周边地区和西部。研究结果可为干旱地区利用稳定同位素技术鉴别水汽来源方法的选择提供理论依据。

关键词：大气降水稳定同位素效应水汽来源潜在蒸发源区不同时间尺度银川平原

宁夏河东沙区丝棉木树干液流昼夜变化及其受气象因子的影响

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东北林业大学学报 2022年第8期50卷 28-32,48页

作者：彭苓韩磊韩永贵柳利利宁夏大学银川750021

为明确干旱沙区典型防护林树种树干液流变化及其对环境因子的响应,以宁夏河东沙区主要造林树种丝绵木(Euonymus bungeanus)作为研究对象,采用热扩散茎流计从2019年5月至9月实时监测林木树干液流,分析其昼夜变化、夜间液流比例,结合太阳... 详细信息

为明确干旱沙区典型防护林树种树干液流变化及其对环境因子的响应,以宁夏河东沙区主要造林树种丝绵木(Euonymus bungeanus)作为研究对象,采用热扩散茎流计从2019年5月至9月实时监测林木树干液流,分析其昼夜变化、夜间液流比例,结合太阳辐射、空气温度、空气湿度等气象因子的同步观测,分析大气环境因子对丝绵木树干液流昼夜变化的影响。结果表明:丝绵木液流密度整体呈现单峰趋势,于06:00启动,在12:15达到峰值(0.002 9 g·cm^(-2)·s^(-1))。丝绵木树干液流昼夜差异大,夜间液流密度均值为0.000 7 g·cm^(-2)·s^(-1)。各月液流总量变化范围为26.22~47.12 kg,由大到小表现为7月、8月、9月、5月、6月,夜间液流量最大值为8月(10.08 kg),最小值为9月(3.74 kg),夜间液流占比由大到小分别为6月夜间液流占比(22.43%)、8月夜间液流占比(22.41%)、5月夜间液流占比(13.23%)、9月夜间液流占比(10.81%)、7月夜间液流占比(10.26%),夜间液流不可忽视。丝绵木日间树干液流密度与太阳辐射(R)、水汽压差(V)、气温(T)、大气相对湿度(R)呈极显著相关关系,而夜间液流主要受大气温度影响。

关键词：树干液流气象因子夜间液流丝绵木沙区

宁夏河东沙地不同坡度柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)水分利用策略差异

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干旱区地理 2022年第4期45卷 1212-1223页

作者：高阳韩磊柳利利王娜娜彭苓周鹏展秀丽宁夏大学地理科学与规划学院宁夏银川750021 中阿旱区特色资源与环境治理国际合作联合实验室宁夏银川750021 宁夏旱区资源评价与环境调控重点实验室宁夏银川750021 宁夏大学农学院宁夏银川750021

为探讨全球气候变化背景下多元线性混合模型(IsoSource)和贝叶斯混合模型(MixSIAR)解析宁夏河东沙地柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)水分利用策略差异及适用性,利用氢氧稳定同位素技术,结合直接对比法、IsoSource模型和MixSIAR模型对... 详细信息

为探讨全球气候变化背景下多元线性混合模型(IsoSource)和贝叶斯混合模型(MixSIAR)解析宁夏河东沙地柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)水分利用策略差异及适用性,利用氢氧稳定同位素技术,结合直接对比法、IsoSource模型和MixSIAR模型对比分析不同坡度(6°、10°、16°和24°)样地柠条锦鸡儿在生长季不同时期对各潜在水源的利用率,并评估两种模型的植物水分溯源效果。结果表明:柠条锦鸡儿对不同土层深度土壤水的利用存在明显的季节性差异,生长季初期,随着坡度的增大,柠条锦鸡儿对中层土壤水的利用率呈现出先增大后减小的趋势;生长季中期,随坡度增大,柠条锦鸡儿主要水分来源由深层土壤转移至浅层土壤;生长季后期,柠条锦鸡儿主要水分来源随着坡度的增大由浅层土壤转移至深层土壤。基于直接对比法的定性判断结果,IsoSource模型和MixSIAR模型计算坡度6°、10°和16°样地柠条锦鸡儿主要水分来源利用率的适用性均较高;而Mix⁃SIAR模型计算坡度24°样地柠条锦鸡儿主要的水分来源以及其贡献率具有更高的可靠性。Iso⁃Source模型更适合解析较小坡度(6°和16°)样地柠条锦鸡儿的水分利用策略;而MixSIAR模型解析较大坡度(10°和24°)样地柠条锦鸡儿水分利用策略的适用性更好。研究结果可为我国干旱区植物水分来源鉴别方法的选择提供科学参考.

关键词： IsoSource模型 MixSIAR模型氢氧稳定同位素水分利用策略宁夏河东沙地

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基于神经网络优化模型的丝绵木瞬态液流模拟

应用生态学报 2023年第8期34卷 2123-2132页

作者：周鹏韩磊彭苓柳利利王娜娜马军马云蕾宁夏大学农学院银川750021 宁夏大学地理科学与规划学院银川750021 中阿旱区特色资源与环境治理国际合作联合实验室银川750021 宁夏旱区资源评价与环境调控重点实验室银川750021

树木的液流规律是复杂的,难以用多元线性或经验模型表达,在理解林木树干液流规律的基础上,寻找一种简易可行的方法模拟林木树干液流对环境因子的响应过程,对定量分析森林生态水文过程及区域生态需水量尤为重要。本研究以宁夏河东沙区防... 详细信息

树木的液流规律是复杂的,难以用多元线性或经验模型表达,在理解林木树干液流规律的基础上,寻找一种简易可行的方法模拟林木树干液流对环境因子的响应过程,对定量分析森林生态水文过程及区域生态需水量尤为重要。本研究以宁夏河东沙区防护林树种丝绵木为对象,采用热扩散茎流计连续测定树干液流速率,分析环境因子对丝绵木树干液流的影响,并构建基于粒子群算法(PSO)和麻雀搜索算法(SSA)优化的神经网络模型对丝绵木液流速率进行预测。结果表明:影响丝棉木树干液流的主要因素为太阳辐射、饱和水汽压差、气温和相对湿度,重要度依次为32.5%、25.3%、22.0%和16.1%,其响应过程均呈现时滞回环关系。采用优化后的BP、Elman和ELM神经网络模型模拟瞬态液流,综合评价指标(GPI)分别提高1.5%、30.0%和5.3%。但与PSO-Elman和SSA-ELM优化模型相比,SSA-BP优化模型预测结果最佳,GPI分别提高1.0%和23.2%。基于麻雀搜索算法优化的BP神经网络模型可以作为预测丝绵木树干瞬态液流速率的首选模型。

关键词：神经网络优化算法瞬态液流模拟预测丝绵木

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银川平原夏半年不同等级降雨水汽输送机制

干旱区研究 2023年第9期40卷 1404-1413页

作者：王娜娜韩磊柳利利彭苓周鹏马云蕾马军宁夏大学地理科学与规划学院宁夏银川750021 中阿旱区特色资源与环境治理国际合作联合实验室宁夏银川750021 宁夏旱区资源评价与环境调控重点实验室宁夏银川750021 宁夏大学农学院宁夏银川750021

全球气候变暖加速了区域水循环,改变了水汽的传输路径,了解不同等级降雨稳定同位素特征及水汽来源为水资源的利用及旱涝灾害的防治提供依据。基于2018—2020年夏半年(5—10月)采集的银川平原降雨样品,研究不同等级降雨中氢氧稳定同位素... 详细信息

全球气候变暖加速了区域水循环,改变了水汽的传输路径,了解不同等级降雨稳定同位素特征及水汽来源为水资源的利用及旱涝灾害的防治提供依据。基于2018—2020年夏半年(5—10月)采集的银川平原降雨样品,研究不同等级降雨中氢氧稳定同位素的变化特征及其二次蒸发效应,并利用后向轨迹模型及水汽通量等方法分析降雨的水汽来源及潜在蒸发源区。结果表明:银川平原夏半年不同等级降雨稳定同位素随着降雨等级的增加而偏负,小雨氘盈余(d-excess)值偏负而中雨和大雨偏正,大气降水线斜率和截距随着雨量级的增加呈现出递减的规律。二次蒸发作用的强弱随气温升高而增大,随降雨量、相对湿度和雨滴直径增大而减弱。西风水汽为银川平原夏半年降雨的主控水汽,同时小雨、中雨、大雨还分别受到陆地蒸发水汽、大西洋水汽及太平洋水汽的影响。潜在蒸发源区对小雨影响较大,主要位于研究区周边及北部、南部和东南部地区;中雨潜在蒸发源区主要分布在研究区周边地区及其西北部和东南部;大雨主要分布在研究区周边及东南部地区。

关键词：降雨等级氢氧稳定同位素水汽来源水汽通量潜在贡献源区银川平原

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宁夏河东沙区刺槐和丝绵木水分利用策略

生态学报 2023年第2期43卷 812-825页

作者：柳利利韩磊高阳彭苓王仁王娜娜周鹏展秀丽宁夏大学地理科学与规划学院银川750021 中阿旱区特色资源与环境治理国际合作联合实验室银川750021 宁夏旱区资源评价与环境调控重点实验室银川750021 宁夏大学农学院银川750021 宁夏灵武白芨滩国家级自然保护区管理局银川751400

刺槐和丝绵木混交林是宁夏河东沙区防护林建设的主要模式,了解刺槐和丝绵木的水分利用策略,能为区域植被恢复和防护林林分结构调整提供科学依据。以宁夏河东沙区刺槐(Robinia pseudoacacia)和丝绵木(Euonymus bungeanus)混交林为研究对... 详细信息

刺槐和丝绵木混交林是宁夏河东沙区防护林建设的主要模式,了解刺槐和丝绵木的水分利用策略,能为区域植被恢复和防护林林分结构调整提供科学依据。以宁夏河东沙区刺槐(Robinia pseudoacacia)和丝绵木(Euonymus bungeanus)混交林为研究对象,通过监测微气象、树干液流和土壤质量含水量,结合大气降水、土壤水、植物木质部水同位素组成,采用Granier及其校正公式,运用贝叶斯混合模型(MixSIAR)和相似性比例指数(PS)研究2个树种的蒸腾耗水、水分来源和水分利用关系。结果表明:刺槐和丝绵木的蒸腾耗水量在生长季中期较高,前期和后期较小,刺槐的蒸腾耗水量是丝绵木的1.55倍;影响刺槐蒸腾耗水的主要环境因子为饱和水汽压差、太阳辐射、0—40 cm土壤质量含水量和40—120 cm土壤质量含水量;影响丝绵木蒸腾耗水的主要环境因子为饱和水汽压差、太阳辐射、平均气温、0—40 cm土壤质量含水量和40—120 cm土壤质量含水量;蒸腾耗水较高时,刺槐主要吸收利用中层土壤水,丝绵木主要吸收利用浅层土壤水,蒸腾耗水较低时,刺槐主要吸收利用浅层土壤水,丝绵木主要吸收利用中层土壤水;在土壤水分含量较小的月份,刺槐和丝绵木主要通过水分利用空间上的差异来应对干旱,维持自身的蒸腾耗水;土壤水分含量较高的月份,刺槐和丝绵木的相似性比例指数最大,存在较强的水分竞争关系;浅层土壤水分含量较高可能反映了沙区植物根系对土壤水分再分配作用下植物在水分和养分需求之间的平衡。

关键词：蒸腾耗水水分来源水分利用关系氢氧稳定同位素防护林沙区

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偏最小二乘回归在大坝安全监测资料分析中的应用研究

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偏最小二乘回归在大坝安全监测资料分析中的应用研究

作者：柳利利西安理工大学

学位级别：硕士

大坝安全监测是掌握大坝运行状态,保证大坝安全运行的重要措施,也是检验设计成果和监察施工质量的有效手段。监测资料分析就是从观数据中提取出蕴藏的信息,为大坝的运行管理提供有价值的资料。本文针对最小二乘回归方法在统计模型建模... 详细信息

大坝安全监测是掌握大坝运行状态,保证大坝安全运行的重要措施,也是检验设计成果和监察施工质量的有效手段。监测资料分析就是从观数据中提取出蕴藏的信息,为大坝的运行管理提供有价值的资料。本文针对最小二乘回归方法在统计模型建模过程中存在的不足,研究认为采用偏最小二乘回归方法对统计模型进行建模是行之有效的,并将该成果应用到黑河土石坝的渗流、变形回归分析中。此项研究为大坝安全监测资料分析做出有益的探讨。论文主要研究内容如下:文章着重对黑河土石坝渗流、变形稳定进行分析研究,首先对黑河土石坝监测资料进行时间与空间相关性分析,得出了大坝的渗流、变形规律,在此基础上对大坝渗流、变形稳定作出定性分析;然后选择与渗流、变形密切相关的因子,建立大坝渗流、变形统计模型;用偏最小二乘回归方法进行回归,得出大坝渗流、变形的偏最小二乘回归统计模型,对模型进行定性分析。本文主要研究成果:(1)根据监测资料的时空相关性特点,分析了黑河土石坝渗流规律,并给出了科学解释。在此基础上选择合理的因子,建立偏最小二乘回归渗流统计模型。选择合理标准,对大坝渗流是否趋于稳定作出评价。(2)运用Bootstrap方法对得到的偏最小二乘渗流统计模型回归系数进行非参数检验。从而删除对系统无解释作用的变量,给出一个更加合理、有效的自变量集合。(3)通过对黑河土石坝垂直变形观测资料的常规分析,得出大坝的变形规律,对大坝变形稳定性作出定性分析;根据大坝变形在填筑期主要受填土高度与时效分量的耦合影响,建立大坝变形的变形分析模型;并进行偏最小二乘回归实现了对变形的定性分析。运用时效判别标准,对大坝变形稳定性进行评判。

关键词：大坝安全资料分析土石坝统计模型偏最小二乘渗流变形