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荆江陈家湾—突起洲分汊段河道演变与趋势分析

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长江科学院院报 2024年第7期41卷 196-202页

作者：廖宇昂刘瑜长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局湖北荆州434000

三峡工程的运行极大减轻了荆江的防洪压力,同时改变了河段水沙条件,导致荆江持续发生剧烈冲淤变化。荆江陈家湾—突起洲段为典型微弯分汊河型,滩槽格局调整、主支汊易位将直接影响航道运行和防洪安排。基于三峡工程运行前后长系列水文... 详细信息

三峡工程的运行极大减轻了荆江的防洪压力,同时改变了河段水沙条件,导致荆江持续发生剧烈冲淤变化。荆江陈家湾—突起洲段为典型微弯分汊河型,滩槽格局调整、主支汊易位将直接影响航道运行和防洪安排。基于三峡工程运行前后长系列水文与河道原型观测资料,揭示河段水沙变化与河床冲淤响应特征,分析河道形态尺度年际变化过程,总结河道演变规律及趋势。结果表明:三峡工程运行后,沙市站平均年输沙量下降85%,河床冲刷3.1亿m^(3)。以太平口—三八滩汊道段滩槽变化最为剧烈,主流走势由北转南。2011年后,三八滩与腊林洲边滩守护工程基本遏制了“太平口心滩南槽南靠、三八滩南汊北提”趋势,但该段河床随即再次调整,近期又表现出“南槽北扩、南汊南扩”的新情势。同时,由于三八滩南汊发育、北汊分流比降低,北汊长江大桥下的通航问题日益突显,如何解决碍航问题,仍需进一步开展研究。

关键词：河道演变冲淤分析三峡工程分汊河段荆江

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面向三峡水库的水面蒸发模型研究

长江科学院院报 2024年

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

针对目前水面蒸发模型对三峡水库狭长带状河道型的特点考虑不足的问题，本文分析三峡水库巴东站的水面蒸发变化规律，充分考虑饱和水汽压差、相对湿度、风速和水气温差共4个主要因素对水面蒸发的影响，引入不同风速量级下的水气温差函... 详细信息

针对目前水面蒸发模型对三峡水库狭长带状河道型的特点考虑不足的问题，本文分析三峡水库巴东站的水面蒸发变化规律，充分考虑饱和水汽压差、相对湿度、风速和水气温差共4个主要因素对水面蒸发的影响，引入不同风速量级下的水气温差函数，建立适合于三峡水库的水面蒸发模型。结果表明：面向三峡水库水面蒸发模型能准确模拟出三峡水库的水面蒸发量，模型在率定期的模拟效果最优，相比于其他传统经验模型，纳什效率系数NSE由0.31提高至0.75，与实测值的误差大幅度下降。同时模型模拟的蒸发量经折算后与三峡水库其他5处站点的实测值能较好吻合，验证了模型的精确性和可靠性，为三峡水库水资源合理利用与科学管理提供了技术支持。

关键词：三峡水库机理分析水面蒸发模型水气温差精度评估

三峡水库秋汛期水沙特点及秋汛洪水对库区冲淤的影响

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泥沙研究 2024年第1期49卷 24-30页

作者：杨成刚平妍容袁晶董炳江长江水利委员会水文局湖北武汉430010 长江水利委员会水文局长江上游水文水资源勘测局重庆400025

长江上游秋汛洪水是三峡水库重要水沙事件,对三峡库区冲淤特性有直接影响。基于1954-2022年实测资料分析表明,近70年来长江上游秋汛期来水量变化不大,来沙量均值在2013年前后减幅达到87%。2013年以后,三峡库区秋汛洪水的来沙高度集中于... 详细信息

长江上游秋汛洪水是三峡水库重要水沙事件,对三峡库区冲淤特性有直接影响。基于1954-2022年实测资料分析表明,近70年来长江上游秋汛期来水量变化不大,来沙量均值在2013年前后减幅达到87%。2013年以后,三峡库区秋汛洪水的来沙高度集中于嘉陵江流域,占寸滩沙量的70%以上,秋汛洪水通过影响嘉陵江的水沙条件,进而间接影响三峡水库秋汛期的入库水沙条件。与汛期洪水相比,秋汛洪水的泥沙90%以上在库区淤积,且库尾淤积更加突出。实测资料分析结果表明,秋汛洪水期间适时加大水库下泄流量,可显著增大排沙量,减轻库区淤积。研究成果对加深三峡水库淤积特性认识、优化三峡水库秋汛洪水调度具有重要意义。

关键词：长江上游三峡水库秋汛洪水泥沙淤积水库调度

基于VMD-LSTM模型的三峡水库水面蒸发量预测研究

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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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汉口水文站AI流量模型构建及应用研究

水文 2024年

作者：周波邓山陆鹏程毛北平魏猛长江水利委员会水文局水利部水文司长江水利委员会水文局长江中游水文水资源勘测局

为进一步提升水文站实时推流的稳定性及精度，在开展测站特性分析的基础上，提出了一种基于人工智能算法的河流流量在线推求新方法。经汉口水文站实践应用表明，无论是建模精度还是泛化精度，均达到了一类精度站水平，且具有较高稳定性... 详细信息

为进一步提升水文站实时推流的稳定性及精度，在开展测站特性分析的基础上，提出了一种基于人工智能算法的河流流量在线推求新方法。经汉口水文站实践应用表明，无论是建模精度还是泛化精度，均达到了一类精度站水平，且具有较高稳定性。研究成果具有较高的推广价值，可为水文测站业务的智能化升级提供科学参考。

关键词：数字孪生人工智能河流流量精度评价

基于实测资料的杭州湾海底管道裸露悬空历年变化趋势及风险区分析

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海洋工程 2024年第1期42卷 137-146页

作者：沙红良赵春霞李树明朱堂勇宋世柱长江水利委员会水文局长江下游水文水资源勘测局江苏南京210011

近岸海底管道受海流影响,原处于掩埋状态的管道易出现裸露及悬空情况,掌握海底管道在位状态变化趋势是对其实施安全管理的关键和基础。以东海杭州湾海域内长距离海底输油管道为例,根据2008—2021年连续多年采用声学探测方法获取的管道... 详细信息

近岸海底管道受海流影响,原处于掩埋状态的管道易出现裸露及悬空情况,掌握海底管道在位状态变化趋势是对其实施安全管理的关键和基础。以东海杭州湾海域内长距离海底输油管道为例,根据2008—2021年连续多年采用声学探测方法获取的管道外检测资料及成果,在统计分析海底管道历年状态变化趋势的基础上,重点分析管道悬空、裸露状态的游移变化情况及悬空段的分布特征;针对管道悬空频现、悬空长度较长的风险区,分析管道悬空的主要特征及管道附近海床冲淤演变情况,为海底管道安全运行管理及悬空段防护决策提供数据支撑,为海底管道检测频率、管道状态变化分析提供案例参考。

关键词：海底管道悬空变化趋势杭州湾声学探测管道防护

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不同水文年型下水肥调控对水稻生长的影响规律

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长江科学院院报 2024年第8期41卷 73-81,112页

作者：王妍孙光宝刘红奎罗文兵肖新杨子荣长江大学资源与环境学院武汉430100 长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局湖北荆州434020 湖北省襄阳市水文水资源勘测局湖北襄阳441003 长江科学院农业水利研究所武汉430010

为揭示不同水文年型下水肥调控对水稻生长及需水规律的影响,于2020—2022年在江西省灌溉试验中心站开展田间小区水肥调控试验。结果表明:①不同水文年型下间歇灌溉下的稻田灌水量、排水量、渗漏量、蒸散发量总体小于淹水灌溉,平均分别减... 详细信息

为揭示不同水文年型下水肥调控对水稻生长及需水规律的影响,于2020—2022年在江西省灌溉试验中心站开展田间小区水肥调控试验。结果表明:①不同水文年型下间歇灌溉下的稻田灌水量、排水量、渗漏量、蒸散发量总体小于淹水灌溉,平均分别减少20.82%、3.93%、16.68%、6.77%;分蘖后期和拔节孕穗期蒸散发较大,占全生育期蒸散发的40.2%。②不同水文年型下水稻株高、分蘖数、叶面积指数(LAI)、干物质累积动态变化规律一致,施肥处理均大于不施肥处理,且施肥水平对产量有显著影响。③干旱年间歇灌溉下的水稻产量小于淹水灌溉,且水稻株高、分蘖数、LAI、干物质累积、水稻产量和蒸散发均受到了抑制。④干旱年平均灌水量大于丰水年和平水年,平均排水量、渗漏量、株高都小于丰水年和平水年,平均蒸散发量表现为2020年>2022年>2021年,平均分蘖数、叶面积指数、干物质累积、产量表现为2021年>2022年>2020年。

关键词：水稻生长干旱水肥调控水稻产量蒸散发

基于多维Copula函数的澜沧江-湄公河流域气象干旱特征分析

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水资源保护 2024年第1期40卷 52-59页

作者：李琼芳方凯悦韩幸烨邹振华陈启慧尹瑞琪林雍权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 长江水利委员会水文局长江中游水文水资源勘测局湖北武汉430012

为全面揭示变化环境下澜湄流域多维气象干旱特征,采用标准化降水蒸散指数SPEI表征流域气象干旱,基于游程理论分别提取澜沧江段和湄公河段上、中、下游流域1901—1960年和1961—2021年两个时段的干旱事件,利用Copula函数分别构建两个时... 详细信息

为全面揭示变化环境下澜湄流域多维气象干旱特征,采用标准化降水蒸散指数SPEI表征流域气象干旱,基于游程理论分别提取澜沧江段和湄公河段上、中、下游流域1901—1960年和1961—2021年两个时段的干旱事件,利用Copula函数分别构建两个时段不同子流域二维和三维干旱特征变量联合分布,计算不同干旱特征变量组合条件下的干旱联合发生概率,对比分析不同子流域多维气象干旱特征的时空变化。结果表明:时间上,1961—2021年各子流域平均干旱程度均较1901—1960年更严峻,尤其是极端干旱事件(单变量累积频率为25%、50%)的多维干旱联合发生概率增幅最大;空间上,1961—2021年,随着干旱历时、烈度和烈度峰值的增加,“或”情况下多维干旱联合发生概率最高值区自北向南转移,“且”情况下多维干旱联合发生概率最高值区自南向北转移。

关键词：气象干旱游程理论联合发生概率 Copula函数澜沧江-湄公河流域

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卡洛特水电站入库流量平滑修正方法研究

水利水电快报 2024年

作者：徐志刘天勇何松长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局

卡洛特水电站入库流量采用静库容反推计算，为了研究卡洛特水电站反推入库流量的“锯齿”问题，利用3点线性平滑法、5点线性平滑法、7点线性平滑法、五点三次函数拟合平滑法四种方法，对电站2023年8、9月入库流量中的"锯齿"波动进行平... 详细信息

卡洛特水电站入库流量采用静库容反推计算，为了研究卡洛特水电站反推入库流量的“锯齿”问题，利用3点线性平滑法、5点线性平滑法、7点线性平滑法、五点三次函数拟合平滑法四种方法，对电站2023年8、9月入库流量中的"锯齿"波动进行平滑，综合分析表明五点三次平滑算法，可以有效将反推入库流量数据中的"锯齿"干扰成分消除，更全的保证原入库流量的水文特征，平滑结果较理想，研究成果可为调节库容小、入库流量预报精度要求高的中小水库反推入库流量提供参考价值。本文同时量化分析了库水位的观测误差引起的反推入库误差对预报工作影响。

关键词：水文预报入库流量反推线性平滑五点三次平滑法