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水资源承载力量化和评价方法
孙富行;郑垂勇;王志红;通过对水资源承载力内涵界定及系统特性分析,在比较各类水资源承载力研究方法不同特点的基础上,提出了水资源承载力分析框架和步骤,构建了量化计算和指标评价相结合的综合分析方法,并深入分析了水资源承载力边界条件的确定原则。
基于信息量模型与Logistic回归模型耦合的山西吕梁市地质灾害易发性评价研究
王昌明;黄健;李桥;张帅;吕梁市位于山西省西部,近年来由于资源过度开采以及人类工程活动的加剧,引发了大量地质灾害,呈现出加剧趋势。所以,对吕梁市地质灾害进行易发性评价具有十分重要的现实意义。本文选取坡向、高程、道路、水系、工程岩组、坡体形态、坡度、植被、起伏度为评价指标,采用信息量法与Logistic回归耦合模型对吕梁市进行地质灾害易发性评价,并依据偏似然比检验结果检验指标的相关性,消除了因子间共线性影响。结果表明:耦合模型与信息量模型评价结果总体上一致,但是耦合模型的评价分区结果与灾害点的分布情况更加吻合;灾害高易发区多集中在750～1 500 m高程内、黄土地区以及距道路、水系1 km范围内。因此,本文基于耦合模型的评价结果,将吕梁市地质灾害易发性等级分为高易发区、中易发区、低易发区和不易发区,通过易发性等级区划为吕梁市减灾防灾工作提供了一定的参考。
乌东德水电站库区滑坡发育分布及蓄水响应规律
李超瑞;汤明高;周剑;张乔峰;李扬;【目的】乌东德水电站蓄水运行导致大量滑坡变形，为了查明滑坡发育特征及蓄水变形响应规律【方法】采取SBAS-InSAR、光学遥感解译、现场调查、数理统计与理论分析等方法，调查研究了乌东德水电站蓄水诱发滑坡的数量、发育特征、变形规律及趋势。【结果】结果显示：乌东德水库沿岸发育滑坡62处、其中涉水滑坡39处。滑坡集中分布在侏罗系、白垩系红层及元古界浅变质岩区域。滑坡的坡度为10°～40°,前后缘高差200～800 m,坡向为西或东，斜坡类型多为凸型顺向岸坡，滑面形态以直线或折线型为主。初次蓄水以来39处涉水滑坡共发生114次明显变形，最大变形速率为63.72 mm/a;现阶段滑坡变形次数和变形速率呈逐年增长趋势，处于活跃阶段；滑坡变形趋势分为加速变形、匀速变形和减速趋稳变形，其中加速变形滑坡占比61.54%,以顺向直线型、涉水程度较高的滑坡为主，其蓄水响应显著、变形量大；库水位下降对滑坡的影响程度大于库水位上升。【结论】揭示了乌东德水库滑坡变形规律，为水库滑坡灾害预测与防治提供了科学依据。
土石坝渗流破坏的原因及控制措施
刘杰<正> 一、前言土石坝蓄水后一定有渗流,有渗流就会有渗透力。当渗透力大于土的抗渗力,土体(或土颗粒)就要被渗流带走。这种情况继续发展,就会形成连通上下游的集中渗流通道,导致大坝失
富有机质淤泥基流态固化土流动性与力学特性研究
薛飞;魏永红;邵成龙;丁垣博;蔡鑫;张佳慧;王宏伟;【目的】传统水泥、石灰等固化材料对富有机质疏浚淤泥的固化效果较差，且淤泥需预先脱水，降低了施工效率。【方法】利用新型固废基胶凝材料协同高锰酸钾用于高含水富有机质淤泥的流动固化处理，以制备流态固化土。通过开展流动度试验和无侧限抗压强度试验，研究高锰酸钾掺量与有机质含量对固化淤泥流动性及无侧限抗压强度的影响。【结果】结果表明：当有机质含量为7%时，固化淤泥流动度随高锰酸钾掺量的增加而增加，其中高锰酸钾掺量为2%和3%时，固化淤泥的流动度(170 mm与204 mm)满足规范要求。在有机质含量为8.5%和10%的情况下，固化淤泥的流动度随高锰酸钾掺量的增加而降低。在高锰酸钾掺量相同的情况下，固化淤泥的无侧限抗压强度随着有机质含量的提高而大幅降低。当有机质含量相同时，随着高锰酸钾掺量从0%增加到1%,固化淤泥的抗压强度大幅下降；继续增加至3%时，固化淤泥抗压强度下降幅度减缓。【结论】有机质和高锰酸钾影响了固废基胶凝材料水化产物的形成，导致固化淤泥的力学性能降低。研究成果可为高含水富有机质淤泥制备流态固化土的工程应用提供理论指导。
紫外光原位固化法非开挖技术在管道修复中的应用
吴甜;刘奇;地下排水管道更新修复是城市管道维护保养的一项重点工作,其施工工艺分为开挖与非开挖两种类型。为了对管道修复改造提供参考建议,通过比较传统开挖修复与非开挖修复的技术经济指标,着重对紫外光原位固化法管道修复技术的技术特点、施工工艺流程、相关注意事项进行了介绍说明,阐述了非开挖修复施工的技术经济优势。研究表明紫外光固化非开挖修复技术具有经济成本低、环境影响小、施工适用性广、工期时间短的特点,在城市管道更新改造方面应用前景广泛。
基于二元水循环模拟的密云水库上游流域河川径流演变归因分析
姬世保;杜军凯;仇亚琴;刘欢;吕向林;王伟泽;密云水库上游流域是首都重要的生态屏障和水资源保护地，近60 a来，流域河川径流量衰减明显，定量识别不同时期径流变化成因对于科学认识流域水循环演变机理具有重要意义。基于此，构建了二元分布式水文模型，设置了多个情景对流域水循环过程进行模拟，并在此基础上使用多因素归因分析法对河川径流演变进行了定量归因。结果表明：(1)近60 a来，人类活动对径流衰减的贡献(42.8%)略小于气候变化(57.2%),气候变化对径流的影响先减小后增大，而人类活动的影响先增大后减小；(2)从基准期(1960—1970年)到变化期(1985—1995年),气候变化使径流增加0.29亿m3,人类活动造成径流减少1.22亿m3,其中，人工林面积的大幅增加是径流减少的主要原因，从变化期(1985—1995年)到现状期(2007—2017年),气候变化与人类活动对径流衰减的贡献率分别为92.5%、7.5%,降水偏枯及年内分配变化是气候变化导致径流衰减的主要原因；(3)从基准期到变化期，多因素变化协同率为-61.6%,从变化期到现状期，为-92.7%,说明近60 a来多因素对径流的综合效应表现为负效应，且各因素对径流的影响抵消程度逐渐变小。
气候变化对北江流域径流影响的模拟研究
黄锋华;黄本胜;邱静;赵吉国;刘达;通过构建北江流域SWAT分布式水文模型,以北江流域13个雨量站10年逐月降水量及北江流域干流石角水文站同步逐月流量数据为输入条件进行水文模型参数率定,应用气候情景设置方法研究了北江流域在降水和气温等不同气候变化条件下径流量的变化规律。研究表明:气温变化1℃对年径流量及其年内分配的影响变化均在1%以内。降水量变化对年径流量影响十分显著,降水量变化10%对年径流量的影响变化可达到15%,而对径流年内分配的影响变化在1%以内,影响较小。随着气温下降和降水量的增加,枯季径流量占年内分配比例均有所上升,枯水期来水量提高,有利于流域城乡供水安全和生态用水安全。
基于雷达回波的临近降水预报卷积循环神经网络模型研究
王永灿;魏加华;李琼;乔禛;杨侃;朱旭东;包淑萍;王忠静;【目的】临近降水预报是涉水灾害预警、洪水预报和调度管理等依赖气象预报决策的重要基础。高精度、高时空分辨率的气象雷达观测能够有效捕捉天气过程变化，发展基于雷达回波外推的临近降水预报方法，是中小流域高精度雨洪预报预警的关键。【方法】以银川贺兰山地区2017—2020年的C波段天气雷达和地面降水资料为基础，开展了ConvLSTM、ConvGRU和PredRNN三种卷积循环神经网络模型在不同降水情景下的预报性能研究，并将三种模型的预报结果与基于半拉格朗日外推的光流法进行对比分析。研究采用临界成功指数(CSI)、命中概率(POD)、虚警率(FAR)、均方根误差(RMSE)和结构相似性指数(SSIM)5种指标评估了三种模型在不同天气系统发展过程中的预报能力。【结果】结果显示：ConvLSTM模型可以较好的预测回波变化过程，而PredRNN模型对回波驻留和发展的过程预报效果较好；随着雨强的增大、预报时长的增加，卷积循环神经网络模型对回波运动的捕捉能力和回波强度变化的预测能力显著强于光流法；ConvLSTM模型能够更好的预报中小雨天气过程，结构更加复杂的PredRNN模型对暴雨过程具有更好的预报效果。【结论】结果表明：三种卷积循环神经网络模型中，ConvLSTM和PredRNN模型的预报效果优于结构较为简单的ConvGRU模型，且三种模型均优于光流法；在实际的应用中，1 h之内的预报可优先考虑ConvLSTM的预报结果，1 h后的预报则应更关注PredRNN模型的预报结果；三种卷积循环神经网络模型随预报时长的增加均出现“模糊化”“平滑化”的现象，需要从模型结构、训练方式等多方面进行改善。