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山东省用水总量与用水结构动态关系分析

水利学报 2015年第5期46卷 551-557页

作者：金菊良崔毅杨齐祺吴成国潘争伟合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学水资源与环境系统工程研究所安徽合肥230009 安徽新华学院土木与环境工程学院安徽合肥230088 安徽新华学院安全与环境评价研究所安徽合肥230088

区域产业用水总量与用水结构的变动响应关系分析,是落实最严格水资源管理制度、制定产业结构与用水结构调控方案的关键。以山东省1995—2012年用水总量、用水结构及经济发展数据为基础,采用向量自回归模型,通过方差分解及脉冲响应分析,... 详细信息

区域产业用水总量与用水结构的变动响应关系分析,是落实最严格水资源管理制度、制定产业结构与用水结构调控方案的关键。以山东省1995—2012年用水总量、用水结构及经济发展数据为基础,采用向量自回归模型,通过方差分解及脉冲响应分析,探讨了山东省历史年份产业用水总量与用水结构变动之间的响应关系。结果表明:影响山东省用水总量变化的主要因素依次为前一期用水总量、农业用水比重、工业用水比重和生活用水比重;山东省用水总量与生活用水比重间呈负向响应关系,农业用水比重比工业用水比重的正向影响大。通过降低农业用水比重、适当增加生活用水比重和控制工业用水比重的调整措施,可进一步转变和优化山东省用水结构方式,使山东省用水结构向合理均衡的方向发展。

关键词：用水总量用水结构动态关系分析向量自回归模型方差分解山东省

基于帕尔默旱度模式的干旱识别及其特征值频率分析

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农业工程学报 2014年第23期30卷 174-184页

作者：周玉良刘立周平金菊良郦建强吴成国合肥工业大学土木与水利工程学院合肥230009 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南京210029 河海大学水文水资源学院南京210098 水利部水利水电规划设计总院北京100120

干旱过程识别及干旱特征值频率分析是旱灾风险管理的重要基础性工作。目前干旱频率分析中存在的主要问题有:水文干旱指标易受人类活动影响,其序列的一致性条件常难满足;基于阈值的干旱过程识别法中存在着阈值无明确物理意义;干旱历时定... 详细信息

干旱过程识别及干旱特征值频率分析是旱灾风险管理的重要基础性工作。目前干旱频率分析中存在的主要问题有:水文干旱指标易受人类活动影响,其序列的一致性条件常难满足;基于阈值的干旱过程识别法中存在着阈值无明确物理意义;干旱历时定义为干旱过程中的时段数,会使过程中有较多旱情缓解期但烈度并不大的干旱因干旱历时较长而被识别为严重干旱;干旱烈度常不具有时间可比性。采用受人类活动影响较小的气象因子为输入,基于帕尔默旱度模式计算了研究区逐时段的干、湿状态及帕尔默干旱指数,根据其干、湿状态及帕尔默干旱指数识别了干旱过程,以干旱过程中处于干期状态的时段数为干旱历时并以干旱过程中具有时间可比性的帕尔默水分距平指数的累积值为干旱烈度。在采用适线法确定干旱历时、干旱烈度分布的基础上,利用GH Copula函数构建了两者的联合分布,计算了昆明站1951-2011年干旱事件的重现期,其中2009-2010年干旱为61 a资料中最严重干旱,重现期达64.7 a一遇。经与昆明实际旱情及由降水、径流指标识别的干旱过程比较,表明基于帕尔默旱度模式识别的干旱过程能较好地反映实际旱情,与由径流指标识别的干旱过程具有较高一致性,而与未涉及地表水文过程的降水指标识别的干旱过程有所差异。研究结果为旱灾危险性评估提供参考。

关键词：干旱识别风险管理频率分析帕尔默干旱指数 Copula函数昆明

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基于改进SD的区域水土资源联合配置研究

人民长江 2017年第13期48卷 43-48页

作者：童芳金菊良董增川合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 河海大学水文水资源学院江苏南京210098

将区域水土资源联合配置的多学科综合与新技术的应用成果相结合,以水土资源联合配置的体系为基础,定量刻化了水资源、土地资源配置系统与社会、经济、环境发展之间的互动影响关系,将包括需水、供水、土地需求及供给和生态环境影响等相... 详细信息

将区域水土资源联合配置的多学科综合与新技术的应用成果相结合,以水土资源联合配置的体系为基础,定量刻化了水资源、土地资源配置系统与社会、经济、环境发展之间的互动影响关系,将包括需水、供水、土地需求及供给和生态环境影响等相关的水资源、土地资源联合配置的要素,与社会、经济、环境系统耦合成一个复杂的水资源-土地资源-社会经济-生态模拟系统,利用基于图论改进的流率基本入树的系统动力学(SD)规范建模方法,建立起了比较完整的区域水土资源优化配置的系统动力学流率基本入树模型。运用该模型,对位于苏南丘陵地区的句容市按照不同水土资源联合配置方案(情景)的水资源、土地资源与社会经济环境耦合系统进行模拟计算,该计算结果可为水资源、土地资源的联合统一管理提供基础支撑。

关键词：系统动力学图论流率基本入树建模法水土资源联合配置句容市

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半偏减法集对势在引黄灌区水资源承载力动态评价中的应用

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水利学报 2021年第5期52卷 507-520页

作者：金菊良沈时兴崔毅张修宇何飘宁少尉合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学水资源与环境系统工程研究所安徽合肥230009 华北水利水电大学水资源学院河南郑州450046

为有效处理、充分挖掘水资源承载力动态评价中评价样本与评价标准之间的不确定性,分析识别区域水资源承载状态及其变化的物理机制,构建了引黄灌区水资源承载力动态评价的半偏减法集对势方法(SSSPP)。SSSPP在河南省大功灌区的应用结果表... 详细信息

为有效处理、充分挖掘水资源承载力动态评价中评价样本与评价标准之间的不确定性,分析识别区域水资源承载状态及其变化的物理机制,构建了引黄灌区水资源承载力动态评价的半偏减法集对势方法(SSSPP)。SSSPP在河南省大功灌区的应用结果表明:从承载力系统角度看,灌区总体承载状态得到改善,且从2013年起更为明显,2017年灌区5县均为水资源临界超载,其中距离黄河干流越远的县承载状态越差;从承载力子系统角度看,各县的承载支撑力均呈小幅恶化态势,这是限制灌区承载力提升的主要原因,承载压力在波动中减小、承载调控力显著增强;从承载力评价指标角度看,各县的支撑力指标人均水资源可利用量、水资源开发利用率长期处于反势,压力指标人均GDP、缺水率长期处于反势或偏反势,这些均是灌区承载力调控的重点对象,而部分县调控力指标灌溉水有效利用系数、生态环境用水率由反势逐步发展为偏同势或同势,这是承载力提升的重要原因,反映其对农业和生态用水的管控。可见,SSSPP可分别从承载力系统、子系统和评价指标三个层次定量解析引黄灌区水资源承载状态及其演变特点,既可测度灌区承载力的强弱,又可诊断影响承载力的重要子系统和关键指标。半偏减法集对势的内涵更具解释性、方法直观、计算简便,是减法集对势与一阶效应全偏联系数相结合的一种改进减法集对势,为准确判别资源、环境、生态承载力动态评价等集对系统所处状态及其发展趋势提供了新的有效途径。

关键词：水资源承载力评价引黄灌区脆弱性诊断集对分析半偏减法集对势联系数

基于集对分析联系数的合肥市水资源承载力评价

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水资源与水工程学报 2020年第1期31卷 85-90页

作者：叶飞金菊良方国华河海大学水利水电学院江苏南京210098 合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009

为科学指导合肥市水资源综合规划与管理,在综合分析水资源承载力与水资源-社会经济-生态环境系统相互关系的基础上,从支撑力、压力、调控力子系统选取13项指标,建立合肥市水资源承载力评价指标体系,运用集对分析联系数评价模型对合肥市2... 详细信息

为科学指导合肥市水资源综合规划与管理,在综合分析水资源承载力与水资源-社会经济-生态环境系统相互关系的基础上,从支撑力、压力、调控力子系统选取13项指标,建立合肥市水资源承载力评价指标体系,运用集对分析联系数评价模型对合肥市2011-2016年水资源承载力进行综合评价。结果表明:合肥市2011-2015年水资源承载力评价等级为3级,2016年为2级,整体形势严峻,承载能力较差,但已有所改善,发展趋势良好;运用减法集对势理论,确定指标人均水资源量、产水模数、植被覆盖率、人口密度、水资源开发利用率、生态用水率是导致合肥市水资源承载力不足的主要因素。

关键词：水资源承载力集对分析联系数评价指标体系减法集对势合肥市

巢湖流域非点源污染物来源的模糊聚类对应分析方法

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土壤学报 2006年第2期43卷 328-331页

作者：王宗志金菊良洪天求南京水利科学研究院南京210029 合肥工业大学土木建筑工程学院合肥230009 合肥工业大学资源与环境工程学院合肥230009

对应分析，又称对应因子分析（Correspondence Factor Analvsis。CFA），是由法国学者Jean—Paul Benz6cri在20世纪70年代提出的一种几何分析技术，是主成分分析技术的拓广。CFA依靠主成分分析的降维手段，使高维问题变为低维问题；采... 详细信息

对应分析，又称对应因子分析（Correspondence Factor Analvsis。CFA），是由法国学者Jean—Paul Benz6cri在20世纪70年代提出的一种几何分析技术，是主成分分析技术的拓广。CFA依靠主成分分析的降维手段，使高维问题变为低维问题；采取独特的数据预处理方式使样本矩阵Q和变量矩阵R呈对称性，并从数学上证明了R与Q具有正交关系，有相同的特征值，从而可以在相同标度的因子轴坐标系中同时标度变量和样本。CFA依据被标注点群的聚散状况，解释与判断变量之间、样本之间以及变量与样本之间的多重内在联系，已在众多领域得到了广泛的应用。CFA的解析原理是；在同一标度的因子平面或空间里，临近的变量点，表示它们密切相关或来自同一源；临近的样本点，则表示它们密切相关或属于同一类；靠近样本点的变量点，表示这些变量对这些样本点具有造成、导致或其他某种关系，其相关程度可由它们之间的距离表示。

关键词：巢湖流域非点源污染对应分析模糊 C-均值聚类遗传算法

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双线性模型在江淮旱涝序列预测中的应用

气象 2000年第9期26卷 3-7页

作者：金菊良杨晓华金保明丁晶四川大学成都610065 河海大学福建省南平市水电局

提出了一套用双线性模型预测旱涝序列的简便方案。实例的计算结果说明了该方案的实用性和通用性 ,在各种自然灾害序列预测中具有重要的理论意义和广泛的应用价值。

关键词：旱涝序列预测双线性模型遗传算法

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水文双变量重现期分析及在干旱中应用

水科学进展 2019年第3期30卷 382-391页

作者：周平周玉良金菊良蒋尚明吴成国合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学水资源与环境系统工程研究所安徽合肥230009 安徽省·水利部淮河水利委员会水利科学研究院安徽蚌埠233000

单变量水文统计中一些广为接受的概念在多变量环境下尚缺乏深入分析,也易被误解,如N年内重现期大于等于T的多变量事件发生的次数与N/T的关系。实践中,多变量联合重现期与其边缘分布变量重现期的一些经验关系被发现并通过了案例验证分析... 详细信息

单变量水文统计中一些广为接受的概念在多变量环境下尚缺乏深入分析,也易被误解,如N年内重现期大于等于T的多变量事件发生的次数与N/T的关系。实践中,多变量联合重现期与其边缘分布变量重现期的一些经验关系被发现并通过了案例验证分析,但缺乏解释和推导。基于GH Copula推导了双变量联合重现期与边缘分布变量重现期的关系以及双变量事件发生次数与其重现期、变量相关程度间的定量关系。以昆明56年的逐月SPI(Standardized Precipitation Index)和SRI(Standardized Runoff Index)识别了干旱事件,采用GH Copula构建了干旱历时和烈度的联合分布函数,验证了双变量联合重现期与边缘分布变量重现期的关系以及多变量事件发生次数与其重现期的定量关系。表明不宜以“and”第1重现期是否接近于比该干旱事件的旱情更重的干旱发生的平均时间间隔来说明干旱特征值重现期分析的合理性。变量的相关性不强时,需谨慎采用边缘分布变量重现期的较大值近似代替“and”事件的第1重现期。

关键词：多变量联合重现期第1重现期第2重现期 Copula函数干旱昆明

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农业灌溉水质评价的投影寻踪模型

农业工程学报 2006年第4期22卷 15-18页

作者：张礼兵程吉林金菊良蒋晓红合肥工业大学土木与建筑工程学院合肥230009 扬州大学水利科学与工程学院扬州225009

针对农业灌溉用水水质综合评价过程中存在的评价结果不相容性和难以客观反映水质的真实属性等问题,提出了一种基于数据探索的投影寻踪综合评价模型,并采用实数编码的免疫遗传算法进行模型优化求解。结果说明:与传统水质评价方法相比,该... 详细信息

针对农业灌溉用水水质综合评价过程中存在的评价结果不相容性和难以客观反映水质的真实属性等问题,提出了一种基于数据探索的投影寻踪综合评价模型,并采用实数编码的免疫遗传算法进行模型优化求解。结果说明:与传统水质评价方法相比,该方法数学概念清晰,评价结果更精确合理,较好地解决了系统综合评价中的片面性和不相容性问题。该投影寻踪模型在农业系统工程预测及评价中具有较强适用性。

关键词：农业灌溉水质评价投影寻踪免疫遗传算法