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渭河流域径流对土地利用变化的时空响应

农业工程学报 2016年第15期32卷 232-238页

作者：黎云云畅建霞王义民金文婷白夏西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室培训基地西安710048 蚌埠学院机械与车辆工程系蚌埠233030

为定量分析渭河流域土地利用变化对径流的时空影响,该文基于渭河流域1985年,1995年和2005年3期土地利用数据,分析了流域近20 a的土地利用变化特征,结合SWAT(soil and water assessment tool)水文模型,设置5种土地利用变化情景,研究了流... 详细信息

为定量分析渭河流域土地利用变化对径流的时空影响,该文基于渭河流域1985年,1995年和2005年3期土地利用数据,分析了流域近20 a的土地利用变化特征,结合SWAT(soil and water assessment tool)水文模型,设置5种土地利用变化情景,研究了流域土地利用变化与年、季径流的响应关系。结果表明,SWAT模型在渭河流域有较好的适用性;耕地、林地和草地为流域主要土地利用类型,面积变化小于10%,但它们在空间上的位置发生了较大转移;流域近20 a土地利用变化对径流影响小于15%;极端土地利用情景下,产流量总体趋势为耕地>草地>林地。退耕还林对年、季径流的影响程度均为干流大于支流,退耕还草对年径流(干流中游、下游、泾河)和季径流(冬季)的影响程度较大。该研究成果对于流域土地利用格局的合理规划及极端水文事件的控制具有重要意义。

关键词：土地利用径流水文模型情景分析渭河流域

基于统计降尺度和CMIP5模式的泾河流域气候要素模拟与预估

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农业工程学报 2015年第23期31卷 138-144页

作者：刘赛艳黄强王义民解阳阳任怡李洁西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地西安710048

为了明确变化环境下流域未来气候要素时空变化趋势及特征,该文以泾河流域为研究对象,利用流域1960-2010的逐月降水、气温和NCEP再分析等资料,建立了流域气候要素月序列降尺度模型;然后,将模型应用于CMIP5中CNRM-CM5模式下的RCP4.5和RCP... 详细信息

为了明确变化环境下流域未来气候要素时空变化趋势及特征,该文以泾河流域为研究对象,利用流域1960-2010的逐月降水、气温和NCEP再分析等资料,建立了流域气候要素月序列降尺度模型;然后,将模型应用于CMIP5中CNRM-CM5模式下的RCP4.5和RCP8.5情景,得到了流域未来气候要素的变化趋势。主要成果如下:1)该方法对气温的模拟效果较好,降水次之;2)RCP8.5情景下泾河流域未来年均降水量是356.41 mm,小于RCP4.5情景下的374.19 mm;除冬季外,流域未来春、夏及初秋的降水将有所减少,空间分布在南北方向呈现递减趋势;3)RCP8.5情景下泾河流域未来年均温度是9.32℃,高于RCP4.5情景下的8.96℃;流域未来气温除了深冬初春降低外,其余时期尤其是夏季将显著上升,空间分布为南高北低、西高东低。对泾河流域气候要素模拟与预估表明,泾河流域未来气候演变中存在着降水减少以及极端天气事件发生的风险,这在流域未来水资源管理运行等方面应当引起重视。

关键词：径流气候变化降水泾河流域统计降尺度 CMIP5模式气候要素

基于SWAT模型的渭河流域分区径流模拟研究

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2017年第4期45卷 204-212页

作者：黎云云畅建霞金文婷郭爱军王东林西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室培训基地陕西西安710048 重庆市三峡水利电力学校机械与车辆工程系重庆万州404100

【目的】研究SWAT模型在渭河流域水文循环过程模拟上的适用性,为渭河流域时空径流响应研究奠定基础。【方法】依据林家村、咸阳、华县、张家山和状头5个水文站,将渭河流域划分成5个子区间,基于SWAT分布式水文模型,对各子区间1978-1982年... 详细信息

【目的】研究SWAT模型在渭河流域水文循环过程模拟上的适用性,为渭河流域时空径流响应研究奠定基础。【方法】依据林家村、咸阳、华县、张家山和状头5个水文站,将渭河流域划分成5个子区间,基于SWAT分布式水文模型,对各子区间1978-1982年和1983-1986年的月径流过程分别进行校准和验证,并对各分区径流模拟结果的合理性进行分析。【结果】渭河流域各水文站月模拟流量过程与实测流量过程均拟合较好,校准期林家村、咸阳、华县、张家山和状头5个水文站的相关系数分别为0.73,0.81,0.86,0.79,0.79;纳什系数分别为0.58,0.75,0.77,0.65,0.51;相对误差分别为10.73,-2.73,-11.20,-19.95,-10.80。验证期5个水文站的相关系数分别为0.87,0.81,0.86,0.75,0.79;纳什系数分别为0.80,0.77,0.82,0.68,0.69;相对误差分别为16.81,17.95,19.91,19.72,19.87,均满足要求。SWAT模型模拟效果较好,但并未达到最佳,主要是研究区利用数据的限制以及模型自身不确定因素的综合影响所致。【结论】SWAT模型在渭河流域各个分区均有较好的适用性,为研究渭河流域气候和土地利用变化的时空径流响应提供了模型基础。

关键词： SWAT模型径流分区水文循环渭河流域

强非线性广义Boussinesq方程的数值解

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高等学校计算数学学报 2014年第1期36卷 67-76页

作者：闵涛任菊成西安理工大学理学院

0引言Boussinesq方程是一种用于描述水波运动传播的方程.它是在一定水面和海底边界条件下,对Laplace方程或Euler方程进行垂向积分后简化得到的,可以被用于模拟表面重力波传播过程中由于复杂地形、障碍物和水流等因素影响发生的浅化,绕... 详细信息

0引言Boussinesq方程是一种用于描述水波运动传播的方程.它是在一定水面和海底边界条件下,对Laplace方程或Euler方程进行垂向积分后简化得到的,可以被用于模拟表面重力波传播过程中由于复杂地形、障碍物和水流等因素影响发生的浅化,绕射折射,底摩擦能量耗散及破碎等复杂现象;1-4].适用于变化水深的Boussinesq方程最先由Peregrine;5]给出,被称为经典B方程,目前已经有一些文献对其进行了理论研究;6-11].2008年张卫国和陶涛在文献[12]中建立了强非线性广义Boussinesq方程的耗散项,波速,渐进值与波形函数的导数之间的关系并且利用适当变换和待定假设方法求出了广义Boussinesq方程的扭状或钟状孤波解,给出了波速对波形影响的结论.此外,Yang Z J,Cheng G W在文

关键词： fourier spectral method strongly nonlinear general Boussinesq equation Runge-Kutta method.

一类非线性Klein-Gordon方程的数值解

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数学杂志 2014年第4期34卷 766-772页

作者：闵涛任菊成耿蓓西安理工大学理学院陕西西安710054

本文主要研究了一类非线性Klein-Gordon方程.利用Fourier谱方法对一类非线性Klein-Gordon方程的求解,给出了求解的离散过程,并通过了数值模拟与文献结果进行了对比.结果表明这种方法对于求解此类非线性Klein-Gordon方程具有很好的效果.

关键词：非线性Klein-Gordon方程 Fourier谱方法谱配置法

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塔里木河干流水资源优化配置研究

水力发电学报 2015年第4期34卷 38-46,58页

作者：黄强赵冠南郭志辉周海鹰西安理工大学水利水电学院陕西省西北旱区生态水利工程重点实验室西安710048 新疆塔里木河流域管理局新疆库尔勒841000

针对新疆塔里木河流域干旱缺水、生态环境脆弱等问题,本文在分析流域水资源开发利用现状的基础上,提出了水资源合理配置的思路、原则和供水优先次序;制定了塔河干流流域水资源分配的网络节点图;建立了以缺水量最小为目标的水资源优化配... 详细信息

针对新疆塔里木河流域干旱缺水、生态环境脆弱等问题,本文在分析流域水资源开发利用现状的基础上,提出了水资源合理配置的思路、原则和供水优先次序;制定了塔河干流流域水资源分配的网络节点图;建立了以缺水量最小为目标的水资源优化配置模型,采用仿真优化算法对模型求解。设置了七种不同配置情景,通过成果分析与比较,推荐了两个规划水平年水资源合理配置方案,推荐方案均达到了保证率的要求。本研究成果可为实现塔里木河流域水资源总量控制、合理配置提供科技支承,也可为内陆干旱地区水资源的合理配置提供参考。

关键词：水资源优化配置优化模型仿真优化算法塔里木河干流网络节点图:

滑动移除重标方差在动力学结构突变检验中的应用

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物理学报 2014年第20期63卷 430-437页

作者：孙东永张洪波黄强长安大学环境科学与工程学院旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室西安710054 西安理工大学水利水电学院西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地西安710048

标度指数是一个有效的非线性动力学指数,能够针对相关性时间序列动力学结构突变进行检测;通过滑动窗口技术和滑动移除窗口技术,重标极差对于相关时间序列动力学突变具有很好的检测能力,但由于重标极差方法本身的不完善,在滑动移除窗口... 详细信息

标度指数是一个有效的非线性动力学指数,能够针对相关性时间序列动力学结构突变进行检测;通过滑动窗口技术和滑动移除窗口技术,重标极差对于相关时间序列动力学突变具有很好的检测能力,但由于重标极差方法本身的不完善,在滑动移除窗口较小时其检测结果出现一些虚假的突变点和突变区间.鉴于此,本文提出了一种新的动力学检测方法—–滑动移除重标方差.理想序列数值试验表明,滑动移除重标方差具有很强的稳定性和准确性,在滑动窗口较小时其检测结果没有出现虚假的突变点和区间,实测资料的应用进一步验证了新方法的可靠性.

关键词：标度指数重标方差滑动移除重标方差突变检测

基于滑动Copula函数的降水和径流关系变异诊断

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水力发电学报 2014年第6期33卷 20-24,60页

作者：李艳玲畅建霞黄强王志良西安理工大学陕西生态水利工程重点实验室西安710048 华北水利水电大学数学与信息科学学院郑州450011

将滑动窗口与Copula函数相结合,提出滑动Copula函数的降水和径流的关系变异诊断新方法。以渭河流域华县站1951-2011年的实测月降水量和月径流量序列为例,画出不同滑动窗口的序列相依关系图,在欧式距离评判标准下,拟合降水和径流关系变... 详细信息

将滑动窗口与Copula函数相结合,提出滑动Copula函数的降水和径流的关系变异诊断新方法。以渭河流域华县站1951-2011年的实测月降水量和月径流量序列为例,画出不同滑动窗口的序列相依关系图,在欧式距离评判标准下,拟合降水和径流关系变异前后的最佳Copula函数。结果表明,华县站降水和径流关系变异年份为1972年和1984年,降水和径流关系在1951-1972年和1985-2011年服从T-Copula函数分布,1973-1984年服从Clayton-Copula函数分布。Copula函数模拟二元变量的诸多优点,有助于进一步认识降水和径流的尾部相关关系,为随机变量关系的变异研究提供一种新的途径。

关键词：水文水资源变异 Copula函数尾部相关性联合密度函数

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水-光互补协调运行的理论与方法初探

太阳能学报 2016年第8期37卷 1985-1992页

作者：安源方伟黄强谢小平师小雨丁航西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地西安理工大学西安710048 黄河上游水电开发有限责任公司西宁810008

以全球最大的黄河龙羊峡水-光互补项目为研究对象,分析水电和光伏发电特点,提出"水电补充能源"的新概念和内涵,揭示水-光互补协调运行的机理,通过水电一次补偿光电锯齿波动和二次补偿光电的间歇性、波动性和随机性,使水电可以在短期调... 详细信息

以全球最大的黄河龙羊峡水-光互补项目为研究对象,分析水电和光伏发电特点,提出"水电补充能源"的新概念和内涵,揭示水-光互补协调运行的机理,通过水电一次补偿光电锯齿波动和二次补偿光电的间歇性、波动性和随机性,使水电可以在短期调度中以容量支持光电,光电则可以在中长期调度和调峰运行中以电量支持水电。分析短期调度中水电对光电的补偿能力,推导水-光互补计算公式,找出水-光互补运行发生光伏弃光、水电弃水的原因和工况。以龙羊峡水-光互补项目为例,建立水-光互补协调运行模型,实例表明水-光互补协调运行可改善光伏发电质量,避免或减少弃光电量发生,同时水-光互补比水电站单独运行调峰能力更强。

关键词：龙羊峡水-光互补协调运行水电补充能源补偿能力调峰能力