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基于VMD-LSTM模型的三峡水库水面蒸发量预测研究

2024（第十二届）中国水利信息化技术论坛

作者：赵俊麟郝岩浩黄委上游水文水资源局

根据《检验检测机构资质认定能力评价检验检测机构通用要求》(RB/T214-2017)相关要求,黄河上游水环境监测中心通过方法查新确认《水质石油类的测定紫外分光光度法》(HJ 970-2018)代替《水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法》(HJ... 详细信息

根据《检验检测机构资质认定能力评价检验检测机构通用要求》(RB/T214-2017)相关要求,黄河上游水环境监测中心通过方法查新确认《水质石油类的测定紫外分光光度法》(HJ 970-2018)代替《水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法》(HJ637-2012),新方法要求在2019年1月1日起实施,同时旧方法废止。通过本次实验室内数据分析,验证新方法能够满足方法检出限、精密度试验、准确度试验和回收率试验方法性能指标等参数要求。本次方法验证与应用对黄河上游水环境监测中心提高试验室分析的准确性有着重要意义。

关键词：水质监测石油类新方法验证与应用

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人民长江 2024年

作者：彭玉洁张冬冬徐高洪王卫光郭卫林涛涛长江水利委员会水文局河海大学水文水资源学院长江水利委员会水文局长江三峡水文水资源勘测局

为减少水面蒸发非线性、复杂性和不稳定性等特征带来的预测误差，本文采用“分解-预测-重构”的策略，提出一种将变分模态分解（VMD）与长短期记忆神经网络（LSTM）相耦合的VMD-LSTM水面蒸发预测模型。利用变分模态分解将水面蒸发及其... 详细信息

为减少水面蒸发非线性、复杂性和不稳定性等特征带来的预测误差，本文采用“分解-预测-重构”的策略，提出一种将变分模态分解（VMD）与长短期记忆神经网络（LSTM）相耦合的VMD-LSTM水面蒸发预测模型。利用变分模态分解将水面蒸发及其主要影响因素分解为相同数量的子模态分量以降低数据的非平稳性，将对应子模态分量作为长短期记忆神经网络的输入，构建VMD-LSTM新型深度神经网络混合模型，并用于三峡水库巴东站的月水面蒸发量预测。结果表明，VMD-LSTM模型较其他模型具有预测精度更高、峰谷值拟合更优的特点，与单一LSTM模型相比，纳什效率系数（NSE）提升高达12%，均方根误差（RMSE）、平均绝对百分比误差（MAPE）分别下降达54%、42%。随着预见期的增大，模型的预测精度会逐渐降低但预测效果保持良好，当预见期从1个月增至7个月时，NSE由0.97降至0.84。

关键词：水面蒸发预测变分模态分解长短期记忆神经网络三峡水库

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面向水文数字化转型的数据治理研究

水文 2024年第2期44卷 34-42页

作者：李珏陈雅莉邹冰玉长江水利委员会水文局湖北武汉430010

信息孤岛和业务割据是当前数字化转型中遇到的主要问题。为解决上述问题,本文以水文数据治理为研究对象,根据当前水文行业数据状况和发展方向,提出在DAMA数据治理框架下的水文数据治理思路;阐述元数据、主数据、数据集成、资源目录等治... 详细信息

信息孤岛和业务割据是当前数字化转型中遇到的主要问题。为解决上述问题,本文以水文数据治理为研究对象,根据当前水文行业数据状况和发展方向,提出在DAMA数据治理框架下的水文数据治理思路;阐述元数据、主数据、数据集成、资源目录等治理工作的开展方法与策略;以长江委水文局数据治理系统为实例,形成适合水文行业的数据治理模式。研究成果可为水文部门信息化管理决策和外部数据应用提供支撑。

关键词：水文数字化转型数据湖 DAMA 数据治理

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黄河源多源降水数据精度评估及水文模拟解析

水资源保护 2024年

作者：雍斌周振杨陶新吕毅河海大学水文水资源学院黄河水利委员会水文局

作为水文模型的关键输入变量，降水输入的不确定性会进一步加大径流模拟的误差，在缺资料流域更为明显。因此，以黄河源区为例，针对最新发布的多源融合降水产品（DML-TPP）进行了综合评估，并将其与纯红外遥感降水数据PERSIANN-CCS、... 详细信息

作为水文模型的关键输入变量，降水输入的不确定性会进一步加大径流模拟的误差，在缺资料流域更为明显。因此，以黄河源区为例，针对最新发布的多源融合降水产品（DML-TPP）进行了综合评估，并将其与纯红外遥感降水数据PERSIANN-CCS、卫星降水产品GSMaP＿Gauge、再分析数据集ERA5-Land进行了比较，特别关注了它们的水文效应。结果表明，ERA5-Land对降水量存在一定程度高估，但较好地反映了整个河源区上降水的时空格局。GSMaP＿Gauge在估算降水量方面较其他产品拥有更优秀的表现。在河源区门玛区间的水文效应评估方面，在以气象站插值数据率定模型参数的情景下，拥有更精确降水量估计的GSMaP＿Gauge的模拟结果更好。在采用降水产品作为输入对水文模型进行再率定时，DML-TPP和ERA5-Land的在平水年表现最佳，GSMaP＿Gauge则更好的复现了丰水年洪峰，推测这与在不同流量背景下降水产品的BIAS和CC指标对其模拟效果分别起到主导作用有关。

关键词：黄河源降水产品水文模拟栅格新安江模型误差传播

汉江中下游重要支流目标生态流量分期控制研究

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人民长江 2024年第5期55卷 84-89页

作者：徐长江邴建平邓鹏鑫长江水利委员会水文局湖北武汉430010

为有效推进河湖生态流量保障体系建设,采用Qp法、Tennant法、近10 a最枯月法、频率曲线法等方法计算分析确定了汉江中下游重要支流控制断面基本生态流量,采用适配法确定各断面生态流量分月泄放目标。研究表明:(1)汉江中下游重要支流控... 详细信息

为有效推进河湖生态流量保障体系建设,采用Qp法、Tennant法、近10 a最枯月法、频率曲线法等方法计算分析确定了汉江中下游重要支流控制断面基本生态流量,采用适配法确定各断面生态流量分月泄放目标。研究表明:(1)汉江中下游重要支流控制断面的基本生态流量为1.16~7.50 m^(3)/s,占年均流量的5%~15%。除南河谷城断面受金盆沟电站发电引水导致满足度偏低外,其他断面满足度均高于90%,可作为生态流量管控依据。(2)各断面生存流量分月控制目标为1.16~55.00 m^(3)/s,年泄放量占年均径流量的20%,月均满足度可达80%以上。研究成果可为健全法规体系、强化工程生态调度、汉江流域水资源保护及监督管理提供参考依据。

关键词：目标生态流量分期控制可达性满足度汉江中下游

广东省城市水资源禀赋及开发利用时空特征分析

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广东水利水电 2024年第3期 83-88页

作者：梁颖珊李湘姣刘玥广东省水文局广州水文分局广州510150 广东省水文局广州510150

水资源是基础性的战略资源,开展城市水资源禀赋及开发利用时空特征分析对于促进社会经济稳定发展具有重要意义。文章选取广东省21个城市的水资源禀赋与开发利用时空特征进行研究分析,结果表明:用水结构中,广东省大部分城市主要以农业用... 详细信息

水资源是基础性的战略资源,开展城市水资源禀赋及开发利用时空特征分析对于促进社会经济稳定发展具有重要意义。文章选取广东省21个城市的水资源禀赋与开发利用时空特征进行研究分析,结果表明:用水结构中,广东省大部分城市主要以农业用水为主,人均用水量地区差异明显。①从水资源禀赋来看,地表水、地下水和水资源总量均呈现“北部丰富,中部、东南部匮乏”的格局,人均水资源则呈现“东西两头和中部匮乏”的格局。②在水资源利用方面,呈现“中部多、东西部少”的格局,其中广州用水量最多。③在用水效率趋势方面,广东省人均综合用水量、万元地区生产总值用水量和万元工业增加值用水量都呈现了明显的减少趋势,用水效率不断提高。④水资源开发潜力方面,广东“北部高,东西部次之,中部低”,深圳和东莞水资源开发潜力较低,韶关、河源、梅州、阳江和清远水资源开发潜力较高。

关键词：广东省水资源禀赋水资源开发利用水资源开发潜力时空特征

太子河干流总氮与氨氮水质参数反演及时空变化研究

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生态与农村环境学报 2024年第8期40卷 1017-1028页

作者：吴奇宫福征白伟桦史凯丰王丽学陈福江沈阳农业大学水利学院辽宁沈阳110866 辽宁省水文局河库管理服务中心辽宁沈阳110003 辽宁省丹东水文局辽宁丹东118001

太子河是辽宁省的重要水系之一。随着对水体环境的日益重视,太子河流域水环境质量逐年好转,其研究方向逐渐由“治理为主”转向“监控为主、治理为辅”,提升太子河水质参数监测的时效性成为更为紧迫的任务。为了对太子河总氮(TN)和氨氮(N... 详细信息

太子河是辽宁省的重要水系之一。随着对水体环境的日益重视,太子河流域水环境质量逐年好转,其研究方向逐渐由“治理为主”转向“监控为主、治理为辅”,提升太子河水质参数监测的时效性成为更为紧迫的任务。为了对太子河总氮(TN)和氨氮(NH_(4)^(+)-N)水质指标进行实时监测,基于太子河流域2014—2019年10个监测断面的数据,通过剖析Landsat 8遥感影像不同波段反射率的组合与监测断面实测水质数据的线性关系,结合反向传播(BP)神经网络模型的优化,建立了TN和NH_(4)^(+)-N浓度的水质参数反演模型,并反演了2014—2019年太子河干流TN和NH_(4)^(+)-N浓度的时空分布规律。结果表明,构建的BP神经网络优化模型预测效果较好,TN和NH_(4)^(+)-N的决定系数(R^(2))分别为0.777和0.550,均方根误差(RMSE)为1.464和0.667 mg·L^(-1),适用于对流域TN和NH_(4)^(+)-N的反演。2014—2019年TN和NH_(4)^(+)-N水质参数整体趋势向好,NH_(4)^(+)-N浓度处于GB 3838—2002《地表水环境质量标准》中Ⅲ类水标准,TN浓度常年处于Ⅴ类水质标准。太子河流域TN和NH_(4)^(+)-N浓度空间差异性较大,上游区域水质较好,中游区域水质明显下降,下游小林子至唐马寨区域水质较差。综上所述,基于BP神经网络算法优化的太子河流域水质反演是可行的,对时空两个尺度的反演结果可信且时效性较强。

关键词：机器学习模型遥感总氮氨氮太子河

永庆反调节水库闸门泄流曲线实测率定方案研究

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永庆反调节水库闸门泄流曲线实测率定方案研究

东北四省区2024年水利学术年会暨水利先进技术（产品）推介会

作者：刘阳明唐永美王化鑫刘嘉宁松辽委水文局黑龙江上游水文水资源中心

反调节水库闸门泄流曲线率定对水库的水量调度有着重要意义,本文以复核永庆反调节水库低堰闸门泄流曲线为例,采用堰上单孔泄洪闸和生态闸实测泄流量、坝下多孔闸门泄流混合断面流量测验校准、水量平衡计算复核的组合方式,在反调节水库... 详细信息

反调节水库闸门泄流曲线率定对水库的水量调度有着重要意义,本文以复核永庆反调节水库低堰闸门泄流曲线为例,采用堰上单孔泄洪闸和生态闸实测泄流量、坝下多孔闸门泄流混合断面流量测验校准、水量平衡计算复核的组合方式,在反调节水库中孔流和堰流泄流曲线复核的可行性,为水库防洪调度提供科学依据,从而充分发挥反调节水库的调节性能。

关键词：反调节水库泄流曲线复核声学多普勒流速仪流量测验水量平衡计算公式

来源： cnki会议评论

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走航ADCP原理解析和实战比测结果研究

甘肃水利水电技术 2024年第06期 6-13+52页

作者：魏林合广东省水文局肇庆水文分局

随着水文现代化建设需要，为探索高标准、高精度和高效率的测验方法，推广使用声学多普勒流速剖面仪（Acoustic Doppler Current Profiler,ADCP）十分必要。目前，国内ADCP核心技术达不到世界领先水平，软件、硬件研发能力不足，阻碍了... 详细信息

随着水文现代化建设需要，为探索高标准、高精度和高效率的测验方法，推广使用声学多普勒流速剖面仪（Acoustic Doppler Current Profiler,ADCP）十分必要。目前，国内ADCP核心技术达不到世界领先水平，软件、硬件研发能力不足，阻碍了国产ADCP的应用。为推广ADCP和正确认识国内外差距，研究采用逆向思维，从ADCP使用者的角度出发，解读了ADCP的工作原理，并在高流速、高沙动底、低流速和感潮等复杂水域，反向研究了多种ADCP的测量精度和可靠性，为国内ADCP研发和技术升级提供真实用户反馈。研究表明：在高沙动底条件下，外接GPS罗经时，国内外多款设备精度可靠；在中低流速下，中海达的设备在精度、灵敏度和稳定性方面虽处于国内先进水平，但是相对进口设备还存在宏观差距，尤其是在低流速领域；国外的软硬件更先进，换能器体积、频率和稳定性均领先国产设备，软件算力、功能和自动化程度也比国产设备出色。经过多次比测总结，把国内外ADCP软硬件和算法上的差距转化为宏观上的数据差异，更直接地展示出各ADCP的实战性能。同时，总结了ADCP应用中的难点问题，为水文测验提供了参照，以全面提升未来的水文测验能力。

关键词： ADCP流量比测声学多普勒效应测量盲区底跟踪 GPS罗经