水利水电技术(中英文)

气候变化、极端天气与复合型灾害应对专栏

  • 气候变化背景下赣江流域复合高温干旱事件时空演变特征

    徐慧;江善虎;任立良;王孟浩;崔豪;王元疆;杨晶晶;

    【目的】在气候变化背景下,全球多区域复合高温干旱事件频率与强度呈现增加趋势。系统揭示赣江流域复合高温干旱事件的时空演变特征,为灾害风险防范提供参考。【方法】采用1961—2021年的日最高温度和表层土壤含水量数据,评估赣江流域热浪、农业干旱和复合高温干旱事件的时空变化趋势,对比分析复合高温干旱事件与单独极端事件的特征差异。【结果】结果表明:赣江流域农业干旱事件频次呈下降趋势(-0.027场/10 a),热浪事件及复合高温干旱事件的频次呈上升趋势(0.084场/10 a、0.013场/10 a)。与1961—2000年相比,2001—2021年赣江流域农业干旱的发生频率在北部大部分区域有所下降,南部地区大部分区域有所增加;热浪事件的发生频率在全流域均呈增加趋势;复合高温干旱的发生频率在东北部有所下降,南部显著上升。与单独热浪事件和单独农业干旱事件相比,复合高温干旱下的热浪事件历时和烈度分别增加16.87%和26.25%,农业干旱事件历时和烈度分别增加10.65%和26.86%。【结论】赣江流域南部地区复合高温干旱事件发生频率显著增加;相比于单独的极端事件,复合高温干旱事件的危险性有所增强,未来应加强该区域的复合高温干旱风险防范能力。

    2024年04期 v.55;No.606 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1070K]
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  • 综合理解农村应急管理碎片化特征与驱动机制及治理路径

    伍琼;武晋;孔锋;

    【目的】农村应急管理中普遍存在的碎片化特征,严重制约了应急管理效能的发挥,已成为学界和实务界关注点的焦点议题。【方法】在阐述应急管理碎片化内涵的基础上,通过构建“理念-体系-能力”分析框架,综合剖析了农村应急管理碎片化的多元化表现及驱动因素。【结果】结果发现:(1)农村应急管理呈现出理念碎片化、体系碎片化和能力碎片化。(2)理念碎片化体现为“重发展”但“轻安全”的价值偏差、“重处置”但“轻预防”的目标偏差、“高风险社会”但“低风险意识”的认知偏差。(3)体系碎片化体现为分散且权责不对等的组织失衡、缺失且衔接不顺畅的制度失衡、缺位且合作不充分的主体失衡、多元且需求不均等的客体失衡。(4)能力碎片化体现为业余化且经验化的全过程能力不足、细碎化且自媒体化的信息能力不足、机械化且粗放化的“智”理能力不足。【结论】基于整体性治理理论,提出了农村应急管理碎片化的整体性治理策略:(1)对于理念碎片化,要统筹发展与安全、加强全过程应急管理、构建应急文化提升风险意识。(2)对于体系碎片化,要加强组织设计的平衡性、完善制度设计和实施、推动多元主体共同治理、协调统筹多元客体利益诉求。(3)对于能力碎片化,要提升全过程应急能力、提升信息能力、推动智慧应急。研究成果对于破解农村应急管理碎片化问题,提升应急管理整体性治理效能具有参考价值。

    2024年04期 v.55;No.606 12-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 330K]
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  • 低影响开发设施组合下的城市雨洪调控情景模拟研究

    黄若琳;王锣洋;潘骁骏;张雯轩;李丹彤;王品;胡潭高;

    【目的】低影响开发(Low Impact Development, LID)作为一种新型雨洪管理方法,包括绿色屋顶、雨水花园、透水铺装等典型措施,对降雨径流有明显的控制作用,能够有效降低城市内涝隐患。【方法】以浙江省海宁市为例,基于暴雨洪水管理模型(Storm Water Management Model, SWMM),模拟不同重现期(1 a、5 a、10 a、30 a、50 a)、不同布设比例(20%,50%,100%)LID组合措施情景下的城市内涝过程,分析海宁市溢流分布情况、程度及其原因,探讨溢流区域LID组合措施对节点溢流、地表径流以及管网负载的影响。【结果】结果表明:在不同设计降雨情景下联合路、海昌路、水月亭西路、西山路以及隆兴港等地管网溢流较为严重;LID组合措施布设比例相同时,随着重现期的增加,LID组合措施对地表径流和节点溢流的削弱作用呈下降趋势,LID措施的作用趋于饱和状态;重现期为30 a和50 a、布设比例为50%时,地表径流的削减为45.92%和44.09%。【结论】LID组合措施对雨洪的控制作用有限,降雨强度对节点溢流、地表径流起主导作用。海宁市部分老旧小区管道年份较长,管径较短,管网溢流情况严峻,建议重点关注区域管网改造和LID措施空间布局。研究成果对于海绵城市建设规划、缓解城市内涝灾害具有一定参考价值。

    2024年04期 v.55;No.606 22-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 2639K]
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  • 基于原型监测与数值计算的管道边坡灾害安全评估与分析

    曾成;冯涵璐;王仁超;

    【目的】我国的油气管道主要埋设于山区中,频发的边坡失稳对油气管道已构成重大威胁。边坡趋于不稳定时易产生滑坡,边坡的稳定性对管道的安全尤为重要。诸如遥感技术、原型监测、数值模拟的单一方法难以综合评估与分析管道边坡的安全。为解决该问题,【方法】基于原型监测与FLAC~(3D)数值模拟相结合的方法,分析曲靖站PQ083-020处输油管道本体和边坡的安全稳定性。【结果】对比原始工况和降雨工况下该边坡的稳定性及位移、管道位移及所受应力,结果表明,仅基于雨量、倾角、位移、土压力的单一参数,难以评估3个断面的稳定性强弱。监测期内最大降雨3.6 mm的作用下,边坡安全稳定系数等于1.027,处于欠稳定状态。【结论】降雨是导致边坡产生不稳定趋势、管道所受应力变大的因素之一。雨量预警阈值达到25 mm/d时,边坡有失稳破坏的风险。此时管道的应力为0.130 MPa,其位移为0.028 m,仍处于安全状态。研究成果为降雨期间的边坡安全预警提供一定指导,减少人员伤亡及财产损失,对边坡稳定性分析与管道的风险评估具有重要意义。

    2024年04期 v.55;No.606 36-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1073K]
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干旱半干旱地区水资源与水环境承载能力专栏

  • 基于改进TOPSIS模型的山西省水资源承载力与协调发展分析

    向扬;李治军;

    【目的】为了评估山西省水资源承载力并为未来区域水资源规划与管理提供实际指导,【方法】从水资源、社会、经济、生态四个子系统构建了水资源承载力评价指标体系,利用基于改进组合权重的TOPSIS模型对山西省2011—2020年水资源承载力进行综合评价,并引入改进的耦合协调度模型以准确阐明水资源与经济的耦合协调关系。【结果】结果表明,改进的AHP与反熵权法相结合,可以避免传统AHP中主观因素和熵权法中数据随机性造成的偏差,从而准确估计水资源承载力。评价年份内,山西省水资源承载力逐年提升,总体呈增大趋势。此外,山西省水资源与经济系统间耦合协调程度得到改善,但总体仍处于较低的协调状态,且改进耦合协调度结果能更客观与动态反映水资源与经济子系统之间的耦合协调类型。【结论】2011—2020年山西省水资源承载力呈总体上升趋势但仍有较大提升空间,其中水资源与经济发展之间仍存在局部不协调问题,应进一步优化区域经济产业结构,改善水资源配置,统筹各系统协调发展以综合提升区域未来水资源承载力。

    2024年04期 v.55;No.606 48-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 606K]
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水工建筑

  • 基于Blending-Clustering集成学习的大坝变形预测模型

    冯子强;李登华;丁勇;

    【目的】变形是反映大坝结构性态最直观的效应量,构建科学合理的变形预测模型是保障大坝安全健康运行的重要手段。针对传统大坝变形预测模型预测精度低、误报率高等问题导致的错误报警现象,【方法】选取不同预测模型和聚类算法集成,构建了一种Blending-Clustering集成学习的大坝变形预测模型,该模型以Blending对单一预测模型集成提升预测精度为核心,并通过Clustering聚类优选预测值改善模型稳定性。以新疆某面板堆石坝变形监测数据为实例分析,通过多模型预测性能比较,对所提出模型的预测精度和稳定性进行全面评估。【结果】结果显示:Blending-Clustering模型将预测模型和聚类算法集成,均方根误差(RMSE)和归一化平均百分比误差(nMAPE)明显降低,模型的预测精度得到显著提高;回归相关系数(R~2)得到提升,模型具备更强的拟合能力;在面板堆石坝上22个测点变形数据集上的预测评价指标波动范围更小,模型的泛化性和稳定性得到有效增强。【结论】结果表明:Blending-Clustering集成预测模型对于预测精度、泛化性和稳定性均有明显提升,在实际工程具有一定的应用价值。

    2024年04期 v.55;No.606 59-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1089K]
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工程施工

  • 高海拔地区高拱坝首仓混凝土温度反演分析与温控措施优化

    夏勇;刘毅;齐问坛;张磊;李建武;盛志刚;刘露;刘伟;朱振泱;

    【目的】大坝各个坝段首仓浇筑混凝土常采用大量三级配混凝土浇筑,混凝土绝热温升较高,同时该区域受基础约束大,在温控措施失效的情况下温度峰值容易超过设计允许值,即温度超标而产生较大的应力。为保障大坝的安全,需要采用合理的二期冷却措施控制大坝的温度应力。【方法】在分析了高寒高海拔地区坝体首仓混凝土温度超标和应力形成的原因,以及温度超标后大坝最大应力及安全系数的基础上,对二期冷却进行优化分析。然后以叶巴滩工程为例,设置一、二灌区(拱坝浇筑过程中,在横缝位置,按一定高程埋设止浆片,形成各个灌浆区域,即为横缝灌浆中的灌区)同冷,将16-1仓的温度降低到12.50℃时进行暂时的控温处理,保持首仓的温度高于第一和第二灌区其余仓2.00℃,将首仓混凝土二期冷却目标温度设定为设计可行的上限11.00℃。【结果】计算结果显示,通过温控措施优化,可将坝体的安全系数从优化前可能出现的最不利情况的1.25提高至优化后的1.63。【结论】结果表明,温控优化措施可有效避免大坝首仓混凝土出现裂缝,同时可为同类工程类似情况提供温控措施建议。

    2024年04期 v.55;No.606 71-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 846K]
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  • 复杂地质条件处理前后高拱坝施工期倒悬变形研究

    郑磊;崔腾洲;齐问坛;王海州;张国新;张磊;

    【目的】高拱坝坝址通常面临复杂的地质条件,包括深部卸荷带、节理、裂隙等。深部节理是深部岩体卸荷破裂引起的一种特殊地质缺陷,在自重、温度和混凝土徐变等因素的综合影响下高拱坝的应力分布和变形情况将进一步加大施工期的倒悬变形,不利于高拱坝的工作状态,从而影响到其稳定性和安全性。【方法】采用全坝全过程反馈仿真分析方法,以西南某在建大坝为例,建立大坝复杂地质条件下的精细模型,根据坝体混凝土整体浇筑、封拱灌浆计划,开展对大坝全坝段施工的仿真模拟分析,全面反映温度场、应力场和施工期变形状况,研究了包括Ⅱ级结构面、Ⅲ级结构面和建基面置换块等地质缺陷对倒悬变形和大坝工作性态的影响。【结果】结果显示,高拱坝从坝基开始随浇筑高度的增大,倒悬度不断增大,1/3坝高以下的倒悬变形值较小;在1/3~2/3坝高内产生倾向顺河向上游的倒悬变形,在2/3坝高以上倒悬变形消失,产生顺河向下游方向的变形。全坝全过程仿真计算结果显示,顺河向上游方向倒悬变形的最大值约为20.000 mm,在1/3~2/3坝高间产生;顺河向下游方向变形的最大值约为13.000 mm,在2/3坝高以上产生。同一高程下,上游面至下游面受温度荷载、徐变等综合因素影响,变形波动在3.400 mm范围内,实际安装布置时需考虑此误差对倒悬变形监测的影响,Ⅲ级结构面和建基面置换块对拱冠梁坝段施工期变形影响较小,Ⅱ级结构面(F_2、F_(2-1)断层)位于14~#坝段下方,对施工期倒悬变形和坝顶下游方向变形影响较大,最大倒悬变形增幅约为4.000 mm,坝顶顺河向下游变形增幅约为7.500 mm。【结论】根据计算结果,在进行施工期变形数据反演时不仅要考虑高拱坝坝体材料的力学参数,也要重点反演Ⅱ级结构面弹性模量和力学参数。

    2024年04期 v.55;No.606 81-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 847K]
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  • 高温作用后三种岩石物理力学参数与耐磨性相关性研究

    刘桂才;徐坤;尚明召;曹雅恒;

    在TBM掘进过程中,TBM刀盘会与岩石剧烈摩擦产生不同程度的摩擦热,使TBM刀盘温度升高。【目的】为了研究高温处理后岩石物理力学参数与耐磨性之间的相关性,提出岩石物理力学参数与CAI值预测模型,利用岩石物理力学参数指标来预测岩石耐磨性,同时探究岩石CAI值随温度变化规律。【方法】以花岗岩、砂岩和大理岩三种岩性为例,对不同温度作用后的岩石分别开展Cerchar磨蚀试验和岩石物理力学测试,分别获得三种岩石的CAI值、密度、里氏硬度、波速、孔隙度、导热系数、抗拉强度和单轴抗压强度,然后,基于线性回归方法提出岩石物理力学参数与CAI值预测模型。【结果】结果显示:(1)高温处理后岩石物理性质方面,里氏硬度、纵波波速与CAI值之间相关性较好,花岗岩、砂岩、大理岩里氏硬度与CAI值相关系数R~2分别为0.944、0.714、0.885,三种岩石纵波波速相关系数R~2分别为0.925、0.835、0.891。岩石孔隙度与CAI值之间相关性很低,花岗岩和砂岩相关系数R~2分别只有0.171、0.657。(2)高温处理后岩石力学性质方面,岩石抗拉强度、单轴抗压强度与CAI值相关性很好,花岗岩、砂岩、大理岩抗拉强度与CAI值相关系数R~2分别为0.874、0.888、0.950,岩石单轴抗压强度相关系数R~2可高达0.962、0.996、0.877。【结论】结果表明:(1)高温作用后,岩石物理力学性质与耐磨性均随着温度升高而降低,且下降幅度因岩石类型存在很大差异,原因在于导热系数存在明显不同,因而影响高温作用下岩石物理力学性质与耐磨性变化规律。(2)在高温作用后岩石物理力学参数与CAI值之间相关性评价研究中,岩石力学指标与CAI值的相关性模型明显优于物理指标与CAI值的相关性模型。在物理指标与CAI值的相关性模型中,纵波波速最好,而孔隙度较差;力学指标模型中,抗压强度要略优于抗拉强度。

    2024年04期 v.55;No.606 90-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1132K]
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工程基础

  • 岩溶区库水渗漏涌入隧道的水动力过程模拟分析

    王晓晓;夏强;曹聪;许模;陈明浩;

    【目的】隧道施工对地质环境造成扰动,尤其在岩溶区可能会诱发高位水库渗漏并引起库水涌入隧道的现象,需要针对这一过程的动力学解析或模拟。【方法】以重庆歇马隧道施工过程中大烂池水库渗漏引起的隧道大量涌水为案例,使用ModelMuse软件建立地下水流数值模型,采用Reservoir模块刻画水库的水位-库容变化,将水库渗漏通道概化为具有较高渗透性的强渗透带,利用PEST反演程序自动校准模型参数。【结果】结果显示:隧道涌水量模拟值与实测值拟合决定系数R~2达到0.886 6,拟合效果较好,模拟实现了隧道涌水量激增的过程;地下水流场的平、剖面均反映了库水漏失涌入隧道的水动力场演化过程,也表现了随着隧道开挖、衬砌,库水位先降落后回升的变化趋势;水均衡分析表明水库总渗漏量的30%通过强渗透带进入隧道,也验证了隧道涌水对库水变化的滞后响应。【结论】结果表明,数值模拟可较好地反映库水涌入隧道的过程,为相似地质条件的隧道涌突水防治提供参考。

    2024年04期 v.55;No.606 101-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1865K]
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机电技术

  • 基于自适应综合权重的混流式水轮机健康状态评估模型

    张梁;王文松;何勇;陈鹏;林号缙;陆帅;黄芝军;

    【目的】目前,水电行业对机组状态检修的需求十分强烈,因此作为状态检修关键环节的状态评估受到了广泛关注。然而,当前健康状态评估方法存在指导检修项目优化难,确定权重时具有主观盲从性与异常指标容易被淹没的问题。因此,研究提出了基于自适应综合权重的混流式水轮机健康状态评估模型。【方法】首先,建立符合工程实际的混流式水轮机运行状态多重指标体系,分别为设备层、部件层和指标层;其次,根据混流式水轮机不同评价指标的类型,将打分值、监测值与试验值转化为状态量化值;最后,采用S-AHP(Self-adaptive Analytic Hierarchy Process)确定初始相对权重,并引入客观修正因子α来得到综合权重β,计算各个部件以及整个设备的健康值。【结果】选取某水电站3号水轮机组2021年某日的监测数据与检修数据,代入文中模型和恒权重模型,结果显示:采用模型得到当下该混流式水轮机的健康值为0.730 1,设备处于轻微病态,其中水导设备处于中度病态,相比于恒权重模型结果更符合实际。【结论】结果表明:对于混流式水轮机的健康状态评估,模型评价结果比恒权重模型更符合实际,且可以指导具体检修项目的优化,有很大的推广应用价值,为混流式水轮机的状态检修提供参考。

    2024年04期 v.55;No.606 112-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 489K]
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水环境与水生态

  • 浮游生物对渭河水环境的响应机理及生态效应

    孙亚乔;蒋婕;段磊;杨思月;周艾诗;朱思衡;曹永翔;孙佳乾;寇思飞;

    【目的】为探究浮游生物对渭河陕西段水环境的响应机理及生态效应,【方法】以渭河陕西段为研究区,于2021年4月共设置14个采样点,采集14份水样,分析浮游生物群落结构空间分布特征;评估浮游生物群落的均匀性、物种丰富度和多样性时,常用Pielou指数、Margalef指数和Shannon-Weiner指数,并评价断面水环境质量;利用典范对应分析(CCA)和冗余分析(RDA)识别环境因子对浮游植物和浮游动物群落空间分布的影响程度。【结果】结果表明:渭河陕西段浮游植物共有7门55种,硅藻门种类数最多(49.09%),优势种有6种;浮游动物共3门22种,轮虫占比最高(68.18%),优势种有4种;浮游植物的H′、J及d变化范围分别为1.017~4.025、0.267~0.890、0.446~1.099,浮游动物其指数变化范围分别为0.811~2.459、0.754~1.000、0.126~0.542;CCA分析显示,影响浮游植物群落空间分布变化的环境因子主要有TP、NH_3-N和pH;根据RDA分析结果显示,对于浮游动物群落结构的主要影响因子,化学需氧量(COD)和水温(WT)起到了关键作用。【结论】结论显示:渭河陕西段浮游生物指数变化显示研究区域呈现清洁—中污染状态;根据《中国淡水藻类—系统、分类及生态》《环境和指示生物(水域分册)》中浮游植物和浮游动物的水污染指示物种判断水环境状况,对比本研究浮游植物和浮游动物的多样性指数评价水环境质量,得出浮游动物对水质评价的响应结果更加准确。通过构建水环境-浮游生物对比判断模型,选择区域更加准确的评价指标,有助于提高浮游生物对水生态环境指示作用的准确性,进而揭示浮游生物对水生态环境的响应机理。以上结果可为渭河流域水生态环境保护提供理论参考。

    2024年04期 v.55;No.606 121-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1510K]
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  • 鲁西北平原区浅层地下水质量评价及指标优化

    程佳豪;姚天;胡晓农;支传顺;董玉龙;吴光伟;赵瑾;

    【目的】为优化地下水水质监测方案,确定鲁西北平原地下水水质的主要控制因素,快速掌握地下水水质变化,【方法】基于2020年鲁西北平原地区浅层地下水水质数据,利用统计学软件、GIS软件对研究区水质情况进行描述性统计与空间信息差异化分析;基于熵权水质指数(EWQI)利用多元线性回归模型探讨能代表研究区地下水水质的化学指标。【结果】结果显示:鲁西北平原地下水水质趋于一个较为中等的状态,冲积海积平原咸水水文地质亚区与冲积平原咸淡水水文地质亚区水质较差,冲积洪积平原淡水水文地质亚区水质相对较好;EWQI模型指标优化后代表整个研究区地下水水质的水化学指标为TDS、Mn~(2+)、I~-、F~-和Al~(3+),指标优化后EWQI_(min)模型R~2和RMSE值分别为0.996和5.094,百分比误差PE为3.615%。【结论】结果表明:EWQI_(min)模型优选指标具有较好的代表性,可用作水质监测主要监控对象,为水质监测网优化调整及相关管理措施提供了参考。

    2024年04期 v.55;No.606 137-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 2624K]
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  • 小浪底水库运行下花园口河段黄河鲤生态流量研究

    张尚弘;姜琪;唐彩红;岳子琪;

    【目的】大坝和水库等水利工程的修建在带来防洪减灾效益的同时,也给所在区域的水生生物栖息繁衍带来了一定影响,诊断关键水生生物的生态流量对大坝下游的生态环境修复工作具有重要意义。【方法】以黄河下游花园口河段为例,探讨了小浪底水库运行下不同流量情景下的黄河鲤栖息地质量情况,并由此推求黄河鲤的生态流量。基于栖息地模拟法,通过构建耦合栖息地适宜度模型的二维水动力模型,分析了黄河鲤鱼苗期、亲鱼期的栖息地适宜度指数空间分布,分别建立了黄河鲤两个生命阶段流量与栖息地加权可用面积关系曲线。【结果】结果表明:随着模拟流量的增大,黄河鲤不同生命阶段的栖息地适宜度指数空间分布及栖息地加权可用面积呈现先增加,达到峰值后逐渐减小的变化规律。【结论】黄河下游花园口河段的最小生态流量为1 150 m~3/s,适宜生态流量为1 450 m~3/s,最适宜生态流量为3 000 m~3/s,研究成果加深了对大流量情景下黄河鲤栖息地质量的认识,对黄河下游生态保护与修复具有重要意义。

    2024年04期 v.55;No.606 151-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 1975K]
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  • 基于改进DeeplabV3+的水面多类型漂浮物分割方法研究

    包学才;刘飞燕;聂菊根;许小华;柯华盛;

    【目的】为解决传统图像处理方法鲁棒性差、常用深度学习检测方法无法准确识别大片漂浮物的边界等问题,【方法】提出一种基于改进DeeplabV3+的水面多类型漂浮物识别的语义分割方法,提高水面漂浮的识别能力。对所收集实际水面漂浮物进行分类,采用自制数据集进行对比试验。算法选择xception网络作为主干网络以获得初步漂浮物特征,在加强特征提取网络部分引入注意力机制以强调有效特征信息,在后处理阶段加入全连接条件随机场模型,将单个像素点的局部信息与全局语义信息融合。【结果】对比图像分割性能指标,改进后的算法mPA(Mean Pixel Accuracy)提升了5.73%,mIOU(Mean Intersection Over Union)提升了4.37%。【结论】相比于其他算法模型,改进后的DeeplabV3+算法对漂浮物特征的获取能力更强,同时能获得丰富的细节信息以更精准地识别多类型水面漂浮物的边界与较难分类的漂浮物,在对多个水库场景测试后满足实际水域环境中漂浮物检测的需求。

    2024年04期 v.55;No.606 163-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 1548K]
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工程地质

  • 基于Swin Transformer目标全景分割的三峡库首土质滑坡识别

    邓志勇;黄海峰;李清清;周红;张瑞;柳青;董志鸿;

    【目的】滑坡识别是解决山区地质灾害隐患在哪里的关键。尤其人工智能是深度学习方法开始被广泛应用于目标识别领域,但对于多植被山区复杂环境下的滑坡隐患识别,存在着模型单一、精度较差等问题。【方法】故文章提出一种基于Swin Transformer(Shift Windows Transformer)作为骨干网络结合目标全景分割的智能识别方法,对三峡库首区域土质滑坡开展识别。将三峡库首的485处土质滑坡制作成样本集,并分为训练集和测试集。将训练集加载进Swin Transformer模型中进行训练,模型采用自注意力机制对训练集提取特征,构建特征图,测试集验证特征图的识别精度,保留识别精度最高的特征图。最终以此实现滑坡目标与背景区域的有效区分进而完成隐患识别,同时与DeepLab V3模型进行对比。【结果】结果显示:Swin Transformer模型在识别精度和识别速度上都要高于DeepLab V3模型,在三峡库首的试验中准确率可以达到83.55%,单张图片预测时间为0.18 s。【结论】结果表明:该方法能够在多植被山区复杂环境下快速识别土质滑坡,可为多植被山区的滑坡灾害调查提供参考。

    2024年04期 v.55;No.606 176-185页 [查看摘要][在线阅读][下载 1180K]
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水土保持

  • 基于RUSLE模型的京津冀地区土壤侵蚀时空变化分析

    李静;曹永强;么嘉棋;贾国栋;权学烽;翟浩然;

    【目的】土壤侵蚀是一种日益严重的生态问题,已经成为全球性的环境挑战,对人类的生存和可持续发展产生了极大的威胁。因此基于多源遥感数据,【方法】通过RUSLE模型和地理探测器模型研究了1990—2020年京津冀地区土壤侵蚀在时空尺度上的动态变化,并对其驱动因素进行了分析。【结果】结果显示:(1) 1990—2020年京津冀地区的土壤侵蚀总体呈现东南低西北高的分布特征,且以微度和轻度侵蚀为主,其百分比达到73.79%。(2)京津冀大部分地区土壤侵蚀等级主要由高向微强度侵蚀转移,且转移比例都在50%以上,整体有所好转,但存在局部加剧。(3)各个影响因子对土壤侵蚀的解释力依次为:坡度>高程>土地覆盖类型>植被覆盖度>降雨量>人口密度>GDP。【结论】相关结论可为水土流失治理以及防治提供一定的科学参考,同时也可为其他地区的土壤侵蚀治理提供参考。

    2024年04期 v.55;No.606 186-199页 [查看摘要][在线阅读][下载 3109K]
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