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新疆头屯河流域洪水特征分析

水资源研究 2024年第4期13卷 398-405页

作者：郭龙华新疆维吾尔自治区水文局昌吉水文勘测局新疆昌吉

本文采用滑动平均法、Mann-Kendall趋势和突变检验法对流域59a实测洪峰序列资料进行统计分析,采用独立样本法和统一样本法对流域设计洪峰流量进行计算。结果表明头屯河流域洪峰流量序列数据总体呈现缓慢增加趋势,趋势变化不显著。年内... 详细信息

本文采用滑动平均法、Mann-Kendall趋势和突变检验法对流域59a实测洪峰序列资料进行统计分析,采用独立样本法和统一样本法对流域设计洪峰流量进行计算。结果表明头屯河流域洪峰流量序列数据总体呈现缓慢增加趋势,趋势变化不显著。年内洪水变化规律分析成果表明,头屯河流域洪水主汛期在7月至8月上旬,破坏性较大的洪水类型多为暴雨型洪水。论证后本文推荐的头屯河流域百年一遇、五十年一遇和三十年一遇的设计洪峰流量为268 m3/s、225.7 m3/s和195.3 m3/s。This article uses the moving average method, Mann-Kendall trend and mutation test method to statistically analyze the measured flood peak sequence data of watershed 59a. The independent sample method and unified sample method are used to calculate the design flood peak flow of the watershed. The results indicate that the flood peak flow sequence data in the Toutun River Basin generally shows a slow increasing trend, and the trend change is not significant. The analysis results of flood change law in the year show that the main flood season of Toutun River basin is from July to early August, and the flood with greater destructiveness is mostly rainstorm flood. The recommended design flood peak flow rates for the Toutun River Basin after argumentation are 268 m3/s, 225.7 m3/s, and 195.3 m3/s.

关键词：洪峰流量突变趋势设计洪峰流量

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玛纳斯河流域水文特性及流量分析

中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 2024年第2期 0163-0166页

作者：马磊业新疆维吾尔自治区石河子水文勘测局新疆石河子832000

玛纳斯河作为新疆的代表性河流,其为流域周边的农业生产以及城市建设等提供了必要的水资源支持。近来的数十年间,水资源调配、地下水开采等活动的开展对玛纳斯河流域的生态造成了不小影响,使得水资源开发与利用变得更为复杂和困难。本... 详细信息

玛纳斯河作为新疆的代表性河流,其为流域周边的农业生产以及城市建设等提供了必要的水资源支持。近来的数十年间,水资源调配、地下水开采等活动的开展对玛纳斯河流域的生态造成了不小影响,使得水资源开发与利用变得更为复杂和困难。本文简要介绍了玛纳斯河流域,并着重围绕降水和蒸发、径流变化、历史和趋势分析、含沙量、汛期、结冰期、水能资源、水质、流域流量等,对玛纳斯河流域的水文特性以及流量进行了探讨。

关键词：玛纳斯河流域水温特性流量

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伊犁河上游流域三种日尺度降水产品性能评估

干旱区研究 2024年第4期41卷 540-549页

作者：尹瑞琪李琼芳陈启慧张静芳张炜林雍权方凯悦河海大学水文水资源学院江苏南京210098 长江保护与绿色发展研究院江苏南京210098 呼和浩特水文水资源分中心内蒙古呼和浩特010020 内蒙古自治区水利发展中心内蒙古呼和浩特010020

伊犁河上游喇叭口地形条件导致其降水空间分布极不均匀,有限的地面观测站点难以真实反映日降水时空变化,因此,有必要评估不同降水产品在伊犁河上游的适用性。选用7种统计指标与广义三角帽法分别对三种降水产品(GPM、ERA5、CHIRPS)在伊... 详细信息

伊犁河上游喇叭口地形条件导致其降水空间分布极不均匀,有限的地面观测站点难以真实反映日降水时空变化,因此,有必要评估不同降水产品在伊犁河上游的适用性。选用7种统计指标与广义三角帽法分别对三种降水产品(GPM、ERA5、CHIRPS)在伊犁河上游地区的精度与不确定性进行评估。结果表明:(1)ERA5的相关性、探测率、错报率最高,其估计的中雨与大雨降水量最准确;GPM的均方根误差最小,探测率、错报率最低;CHIRPS的相对偏差与平均误差最小,其探测率、错报率均介于GPM与ERA5之间,其估计的小雨降水量最准确;三种降水产品估计的暴雨降水量精度均不高,但ERA5要好于GPM与CHIRPS。(2)ERA5的日降水量不确定性介于GPM与CHIRPS之间,信噪比最大;GPM的日降水量不确定性最小,信噪比介于ERA5与CHIRPS之间;CHIRPS的日降水量不确定性最大,信噪比最小。(3)ERA5的日降水质量好于GPM与CHIRPS,可用于伊犁河上游地区降水特征分析;GPM的日降水量不确定性最小,通过系统校正提升其质量的可能性最大。研究成果可为伊犁河上游流域水文模拟与水资源变化分析提供支撑。

关键词：降水数据日尺度产品性能伊犁河上游流域

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2000—2020年新疆冰湖分布时空特征分析及影响因素分析

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水文 2024年第3期44卷 52-59页

作者：孟乘枫仲涛郑江华新疆大学地理与遥感科学学院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐830017 新疆绿洲生态重点实验室新疆维吾尔自治区乌鲁木齐830017

冰湖是干旱区水资源系统的重要组成部分,探究新疆冰湖变化监测可以为内陆干旱区气候自然变化过程及冰湖溃决等灾害风险评估提供参考。使用Google Earth Engine(GEE)进行基于随机森林法的监督分类,分析新疆2000—2020年冰湖变化情况,并... 详细信息

冰湖是干旱区水资源系统的重要组成部分,探究新疆冰湖变化监测可以为内陆干旱区气候自然变化过程及冰湖溃决等灾害风险评估提供参考。使用Google Earth Engine(GEE)进行基于随机森林法的监督分类,分析新疆2000—2020年冰湖变化情况,并进行影响因素分析。结果表明:(1)过去20年新疆冰湖数量和面积均呈增长趋势,截止到2020年新疆冰湖数量4 027个,面积208.76 km^(2),其中昆仑山冰湖数量占比22%,天山占比50%,阿尔泰山占比28%。(2)新疆面积小于0.1 km^(2)的冰湖数量最多,平均占冰湖总量的54.71%,面积大于0.2 km^(2)的冰湖面积占比最大,占总面积的54.07%,新疆冰湖数量分布峰值位于海拔3 400~3 600 m,面积分布峰值3 600~3 800 m。(3)研究区冰湖数量和面积与温度和降水均呈不显著相关,与冰川面积呈显著负相关,冰川面积变化是影响冰湖变化的主要因素。

关键词：新疆冰湖遥感气候变化影响因素分析

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基于新安江模型的老挝南俄河流域径流变化贡献率分析

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水利水电科技进展 2024年第3期44卷 21-26页

作者：林雍权陈启慧李琼芳张静芳张炜尹瑞琪方凯悦河海大学水文水资源学院江苏南京210098 河海大学长江保护与绿色发展研究院江苏南京210098 呼和浩特水文水资源分中心内蒙古呼和浩特010010 内蒙古自治区水利发展中心内蒙古呼和浩特010020

为分析20世纪60年代以来气候变化和人类活动对老挝南俄河流域径流变化的贡献率,基于流域内地面站点实测降水数据,对广泛应用于湄公河流域的APHRODITE和MSWEP两种卫星降水产品日降水数据进行了偏差校正,采用经校正的基准期卫星日降水和... 详细信息

为分析20世纪60年代以来气候变化和人类活动对老挝南俄河流域径流变化的贡献率,基于流域内地面站点实测降水数据,对广泛应用于湄公河流域的APHRODITE和MSWEP两种卫星降水产品日降水数据进行了偏差校正,采用经校正的基准期卫星日降水和白冠洪、欣赫普两站点实测日径流资料构建了新安江模型,模拟还原了流域水库影响期的天然日径流过程,定量分析了气候变化和人类活动对径流变化的贡献率。结果表明:南俄河流域年径流总体呈下降趋势;白冠洪站两个水库影响期气候变化对径流变化的贡献率分别为-429%和-399%,欣赫普站水库影响期气候变化对径流变化的贡献率为-380%,而对应的人类活动贡献率分别为529%、499%和480%,人类活动是流域径流变化的主要原因;以水库运行为主的人类活动对径流年内分配影响显著,丰水期人类活动影响量的绝对值超过气候变化影响量绝对值的2倍。

关键词：径流变化卫星降水新安江模型敏感性分析南俄河流域

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库车某混凝土搅拌站项目节水工艺技术与水平衡计算分析

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地下水 2024年 156-157+176页

作者：马霞新疆维吾尔自治区水文局水文实验站

以新疆库车某混凝土搅拌站建设项目为例,通过对项目建设及生产过程中的用水需求,综合项目重点生产工艺水平及用水工艺,对节水技术进行分析,在此基础上对项目水平衡进行计算分析,结果表明:(1)项目采用强制式混凝土搅拌机进行搅拌,该搅拌... 详细信息

以新疆库车某混凝土搅拌站建设项目为例,通过对项目建设及生产过程中的用水需求,综合项目重点生产工艺水平及用水工艺,对节水技术进行分析,在此基础上对项目水平衡进行计算分析,结果表明:(1)项目采用强制式混凝土搅拌机进行搅拌,该搅拌机具有自动化水平高、密闭不漏浆的特点,无论从技术角度、还是从节约投资及水资源角度来看,生产工艺技术较为合理。(2)项目从建设场地中的地下水取水井抽取地下水用于生产用水和生活用水。生产工艺节水方面可对车辆冲洗和原料外加工用水采取节水措施,通过完善废水收集池设施,提高废水收集率和对加工废水经三级沉淀池沉淀后循环利用等措施,高效利用水资源。(3)节水管理存在制度及用水计量制度的落实不彻底、部分用水单元存在监管漏洞、生活区用水超过定额及厂区用水计量设施安装不够完善等问题。经过对西威商混站整体的水平衡分析,项目建设生产中的取用水基本保持平衡,可满足日常用水需求。

关键词：节水技术工艺水平衡计算分析

乌鲁木齐河流域1980—2020年降水量变化特征分析

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黑龙江水利科技 2024年第4期52卷 52-54页

作者：马霞新疆维吾尔自治区水文局水文实验站乌鲁木齐830000

结合乌鲁木齐河流域雨量站点1980—2020年日降水数据,对其近40a降水变化特征进行分析。分析结果表明:乌鲁木齐河流域年降水量呈现递减变化,年递减率为-15.3mm/10a,递减趋势未通过90%显著性检验。在各季节中,夏季降水量递减趋势最为明显... 详细信息

结合乌鲁木齐河流域雨量站点1980—2020年日降水数据,对其近40a降水变化特征进行分析。分析结果表明:乌鲁木齐河流域年降水量呈现递减变化,年递减率为-15.3mm/10a,递减趋势未通过90%显著性检验。在各季节中,夏季降水量递减趋势最为明显,其递减趋势可通过90%显著性检验,年递减率达到-16.2mm/10a,冬季降水呈现递增变化,但递增趋势不显著,年递增率为5.4mm/10a。研究成果气候变化下乌鲁木齐河流域水资源影响具有参考价值。

关键词：降水量变化特征趋势分析乌鲁木齐河流域

不同情景下LSTM及其变体模型的洪水模拟研究

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中国农村水利水电 2024年

作者：孟涵姚成郑爱民杨丰源李京兵石卓张锦堂河海大学水文水资源学院河海大学中国气象局水文气象重点开放实验室河北省水文勘测研究中心安徽省水文局

长短期记忆网络(LSTM)模型能够有效地模拟降雨-径流间的非线性响应，在洪水模拟及预报中的应用日趋广泛。为了提高模型在不同应用场景下的适用性和模拟精度，基于LSTM模型及其五个变体模型，以皖南山区舒家流域1986—2000年30场洪水的... 详细信息

长短期记忆网络(LSTM)模型能够有效地模拟降雨-径流间的非线性响应，在洪水模拟及预报中的应用日趋广泛。为了提高模型在不同应用场景下的适用性和模拟精度，基于LSTM模型及其五个变体模型，以皖南山区舒家流域1986—2000年30场洪水的降雨径流时间序列开展实例研究，探讨了包括不同损失函数、不同预见期以及不同训练规模等多种情景下，LSTM及其变体模型的洪水模拟效果；并开展了LSTM 模型及其变体模型与极端梯度上升（XGBoost）模型的集合模拟研究。结果表明:(1)四种损失函数都能较好地实现舒家流域出口断面的洪水过程模拟，模拟精度:相对均方根误差(RSR)>纳什效率系数(NSE)>均方误差(MSE)>克林-古普塔效率系数(KGE)，其中RSR在LSTM及其变体模型下测试集各场次的纳什效率系数（NSE）均能达到 0.7以上。(2)随着预见期的延长，模型在处理长时间序列时面临信息遗忘或误差累积等问题，采用LSTM 及其变体模型进行洪水模拟的精度总体呈下降趋势；相同的预见期情景下，随着训练规模的增加，模型模拟精度先上升达到最佳后趋于稳定。(3)LSTM 模型及其变体模型与XGBoost模型进行模型集合，降低了单一模型的模拟偏差，使得整体预测更具准确性和可靠性；并且通过引入残差模拟，弥补了单一模型未能捕捉到的复式洪水的特征，进一步提高了复式洪水的模拟精度。

关键词： LSTM模型 XGBoost 模型集合洪水模拟舒家流域

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融合多源时空数据的地下水硫酸盐预测模型

环境科学 2024年第6期45卷 3153-3164页

作者：李如跃曾妍妍周金龙孙英闫志雲新疆农业大学水利与土木工程学院乌鲁木齐830052 新疆水文水资源工程技术研究中心乌鲁木齐830052 新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室乌鲁木齐830052

准确预测地下水SO_(4)^(2-)空间变化趋势对改善地下水质量、提高区域地下水管理水平具有重要意义.以2011、2014、2017和2020年叶尔羌河流域平原区土地覆盖数据、土壤参数数据、数字高程数据等多源时空数据和地下水p H值为特征变量,分析... 详细信息

准确预测地下水SO_(4)^(2-)空间变化趋势对改善地下水质量、提高区域地下水管理水平具有重要意义.以2011、2014、2017和2020年叶尔羌河流域平原区土地覆盖数据、土壤参数数据、数字高程数据等多源时空数据和地下水p H值为特征变量,分析其与地下水SO_(4)^(2-)浓度的相关性,利用贝叶斯优化算法优化随机森林回归,建立BOA-RFR模型,并基于BOA-RFR模型对特征变量进行重要性分析,对模型预测精度进行评价,最后生成地下水SO_(4)^(2-)预测图.结果表明,p H值、地面高程(GE)和贡献区荒地(BAR)面积占比作为影响地下水水化学组分的重要参数,与地下水SO_(4)^(2-)浓度均呈现极显著负相关,对地下水SO_(4)^(2-)浓度预测的重要度均大于25%;地统计插值方法作为空间分布预测建模的辅助手段,加入辅助样本后的BOA-RFR模型,地下水SO_(4)^(2-)浓度预测的R^(2)均大于0.96,且多辅助样本构建模型的RMSE和MAE最大值较少样本模型的最小值分别降低了4.7%和23.8%;在地下水SO_(4)^(2-)浓度预测中,高SO_(4)^(2-)地下水向叶尔羌河流域平原区东北部富集,且面积呈扩张趋势.

关键词：地下水硫酸盐空间分布预测多源时空数据随机森林回归(RFR) 贝叶斯优化算法(BOA)