2016 年1月5日,习近平总书记在重庆召开推动长江经济带发展座谈会,提出“共抓大保护,不搞大开发”,为长江保护治理指明了方向。十年来,长江流域环境治理取得历史性进展,正逐步向水生态健康管理迈进。但与此同时,流域系统性和整体性保护还仍面临诸多挑战。当前,“生态优先、绿色发展”理念深入推行和“双碳”目标全面实施,长江流域正加速向水资源安全保障、减污降碳协同、水质持续改善和生态系统健康等方向全面绿色转
摘要:在全球气候变化和人类活动增强的背景下,构建绿色流域是进一步协调流域人、水和自然的关系,促进经济社会发展及生活生产低消耗、低污染、低排放、低影响和高质量发展的重要途径。总结了绿色流域构建背景和研究现状,阐述了绿色流域的基本概念和内涵;基于节约水资源、消减污染物、减少碳排放、降低对生态系统影响、保护修复生态环境、促进绿色科技创新和推动新质生产力发展等目标,确立了当前绿色流域构建的主要路径,包括节水减污、优能降碳、宜境扩绿、数智赋能等;重点针对流域人水系统交互机理与绿色互馈机制、不同构建路径的绿色效应与协同调控原理等关键科学问题,提出了加强绿色科技创新和政策法规研究的需求建议。研究成果可为绿色流域的构建提供理论支持。
摘要:研究长江流域水资源与社会经济发展时空匹配格局,是协调水资源与社会经济关系的基础,也是促进实现水资源可持续利用的关键。采用洛伦兹曲线-基尼系数和空间不均衡指数,分析 2017~2021 年长江流域各省(直辖市)水资源量、人口、工农业用水、第一二产业生产总值的匹配程度和空间均衡性。结果表明: ① 长江流域水资源量与人口分布属于相对匹配,水资源量与地区生产总值分布属于匹配比较合理,农业用水量与第一产业生产总值分布以及工业用水量与第二产业生产总值分布属于完全匹配; ② 从空间分布来看,西藏和青海的均衡性较差,重庆的水资源量与人口和地区生产总值分布较均衡,湖北和陕西农业用水量分布与第一产业生产总值分布较均衡,湖南和江西工业用水量与第二产业生产总值分布较均衡。研究成果可为协调长江流域水资源供需矛盾、实现水资源优化配置提供参考与技术支撑。
摘要:人与自然和谐共生是中国式现代化的重要特征,长江经济带作为中国经济社会发展的重要战略区域,其人水系统的协调发展对于生态文明建设、区域高质量发展和中国式现代化建设均具有重要意义。紧扣“人水和谐”理念,围绕“人-水-地-产-城”系统框架,构建了长江经济带人水系统耦合协调评价体系,运用耦合协调度模型综合分析了 2005~2020 年长江经济带人水系统耦合协调水平的时空分异特征,并识别了主要障碍因子。结果表明: ① ①2005~2020 年,长江经济带人系统的综合水平稳步提升,水系统的综合水平虽呈上升趋势,但在 2010~2015 年提升较慢。 ② 人水系统的耦合协调水平不断改善,从轻度失调提升为濒临失调;在静态空间格局上呈两端高中间低、省会城市高于周边城市的特征;在动态空间演变上呈普遍增长与区域差异显著的特征。 ③ 人均水资源量、生态环境用水占比、人均地方财政一般预算内收入和建成区面积被识别为阻碍长江经济带人水系统耦合协调发展的主要障碍因子。研究结果可为长江经济带高质量发展及生态文明建设提供参考。
摘要:长江经济带是中国经济社会高质量发展的核心区域与生态文明建设的战略要地,其政策实施效能对全域可持续发展意义重大。针对该区域政策扩散机制研究不足的问题,以长江保护法为研究对象,基于政策扩散理论,构建“Bass模型-粗糙集”耦合框架,解析政策时空扩散规律及驱动因素。研究表明: ① 政策扩散呈平缓S型曲线,分先行论证期( 2019~2020 年)加速贯彻期( 2020~2022 年)与深化期(2022年至今)3个阶段,内部模仿效应主导扩散进程; ② 空间上呈现“核心城市优先-邻近区域跟进”的层级扩散特征; ③ 粗糙集量化分析表明,产业结构与科技水平是最为核心的驱动因素。研究融合了政策扩散理论与粗糙集方法,揭示了流域法律政策的多维传导机制,提出的“产业-科技”双轮驱动策略,可为长江经济带构建“法律约束-产业升级-技术创新”协同治理模式提供实证依据,助力生态文明建设从制度设计向实践效能转化。
摘要:为系统分析赤水河流域生态环保政策的演进特征与结构特点,揭示跨省流域协同治理的政策逻辑与优化方向,通过收集历年来赤水河流域相关政策文本,采用量化分析方法,从政策力度、主体、类型、主题、工具等维度进行了深入解析。研究表明: ① 政策出台历经了探索、渐进推动与全面推进3个阶段,数量与力度持续增强,呈现贵州试点先行、中央重视推动、川滇两省跟进响应的过程; ② 发文主体呈现立法、司法与行政部门协同的多元网络,横向发文主导主体为立法和司法机关,纵向发文主导主体为政府部门,纵向层级间存在互补; ③ 政策类型分高效力文件,包括条例、决定、批复等,中效力文件,主要是各类方案、办法,最后是低效力文件,但占比较少; ④ 政策主题目标日趋多元与体系化,可归并划分为完善制度保障、合理利用水资源、发展关联水产业、维护清洁水环境4类,中央、省级层面以实现跨域跨部门协调为宗旨,市县层面以扩大在地利益为归结; ⑤ 政策工具多样但行政命令型占绝对主导,其中以事前引导型政策为主要手段,经济激励型和多元主体合作型工具相对缺乏,越到基层政策工具使用越广泛。基于以上结论,建议进一步加强地域、部门间协调合作,逐渐完善生态环境与产业、社会发展贯通的政策网络,自下而上创新设计更多激励类政策工具,加大政策实施保障力度,实现流域生态优先和绿色发展。
摘要:三峡水库入库洪水的输沙特性对水库泥沙淤积管理、防洪安全和发电效率等具有深远影响。基于三峡水库主要入库控制站 1960~2024 年实测水文资料,采用数理统计、成因分析等方法,系统研究了三峡水库入库控制站场次洪水输沙特性。结果表明:三峡水库入库各站场次洪量占全年径流量的百分比为 15.1% \~64.1% ,次洪输沙量占全年输沙量的 32.8%~98.9% ;在显著性水平为0.05的条件下,入库各站场次洪量呈不显著减少趋势、次洪输沙量呈显著减少趋势;随着流量增加,各站不同时期的次洪含沙量减幅逐渐缩窄;受自然和人类活动的影响,各站次洪过程含沙量-流量的环路曲线中顺时针型洪水的比例呈减少趋势,而含沙量-流量的环路曲线逆时针型洪水的比例呈增加趋势;朱沱站、寸滩站的次洪输沙过程受人类活动影响最大,北碚站次之,武隆站最小。研究成果可为深化三峡水库来水来沙特性认识以及水库减淤调度提供参考。
摘要:浙江南部淤泥质海岸港口航道在台风期经常出现骤淤现象,而不同类型航槽骤淤存在差异,研究其骤淤特征及原因对港口航道建设及运维具有重要意义。收集了浙江南部沿海不同区域航道及试挖槽大风天前后的回淤资料,结合水动力条件、浅滩分布、含沙量和浮泥等数据,综合分析了淤泥质海岸不同航槽骤淤差异特征及原因。结果表明:浙江南部开敞海域挖槽内台风期骤淤约为 1~2m ,而遮蔽海域相对较小,约为0.1\~1m ,航槽骤淤往往伴随着较厚的浮泥层;波浪掩护条件、沙源条件、人类活动是造成骤淤差异的主要因素,乐清湾波浪掩护条件良好,骤淤相对较小,沙源主要来自周边浅滩,航槽骤淤强度与周边浅滩面积呈较强的正相关关系,通过拦沙堤等阻断周边浅滩沙源、增强输沙水动力强度可有效减小航槽骤淤。研究成果可为不同类型航槽骤淤防治提供借鉴。
摘要:准确可靠地预测长江流域陆地水储量异常(TWSA)变化对实现高效、可持续的水资源管理具有重要意义。基于对TWSA变化自相关性的精细化考虑,提出一种结合季节调整和非线性自回归神经网络(NARNN-SA)的方法,用于预测长江流域TWSA。通过设计两项试验并与自回归(AR)模型、季节性自回归积分滑动平均(SARIMA)模型以及未进行季节调整的NARNN模型进行对比,验证本文NARNN-SA模型的有效性。结果表明:由于季节调整的引入,NARNN-SA模型在预测性能上优于其他对比模型,并与GRACE卫星观测结果高度一致;在测试阶段的相关系数、纳什效率系数和均方根误差分别为 0.894,0.769,1.425cm 。此外,NARNN-SA成功预测了长江流域源头及东、西部区域的TWSA变化,并填补了GRACE卫星与其继代卫星GRACE-FO之间的数据空缺。
摘要:次季节尺度(Subseasonal to Seasonal,S2S)降水预测因其较长的预见期,能够在更长的时间尺度上提供参考信息,应用于长江源区时可有效延长长江流域径流预测的时效性。然而,现有S2S降水预测产品在长江源区往往误差较大,且空间分辨率粗糙,用于驱动对数据质量要求较高的水文模型时,可能会引入较大偏差。为了合理使用 S2S降水预测产品开展径流预测,选取了来自全球4个预测中心(中国气象局、欧洲中期天气预报中心、韩国气象厅、英国气象局)的S2S预测产品,对其降水预测精度进行了评价,采用日尺度偏差校正方法对原始降水预测产品进行了校正,并分析了偏差校正对 S2S降水预测效果的影响,以及两种校正策略(校正降水气温和校正径流)在长江源区S2S径流预测中的作用。结果表明: ① 来自欧洲中期天气预报中心的S2S产品在降水预测中表现最佳,偏差校正可显著提升各不同来源S2S产品对降水的预测效果,具体表现为偏差校正后预测数据与观测数据间的误差减小,且校正效果随预见期延伸更明显。 ② 综合考虑校正效果和计算步骤,直接校正径流更适用于长江源区次季节尺度径流预测的校正。研究成果可为长江流域次季节尺度的降水径流预测提供技术参考。
摘要:复合干热事件给人类社会和自然环境造成了严重的社会经济损失。考虑到夏季平均气温与降水量之间存在负反馈关系,基于Copula方法构建了综合考虑夏李标准化降水蒸散发指数(SPEI)与标准化温度指数(STI)的复合干热指数(CDHI),并采用CDHI结合路径分析法,评估了 1901~2022 年夏季洞庭湖流域复合干热强度变化的驱动因素,结合格点化数据对其时空特征进行解析。结果表明: ① 洞庭湖流域夏季干旱事件和STI表征的高温热浪事件之间存在较强的尾部依赖性特征,这一定程度上加剧了流域西北和南部地区复合干热强度; ② 在 1962~2022 年,以CDHI表征的重度复合干热事件影响范围呈现不断扩大趋势; ③ 路径分析结果表明,流域近60a夏季平均气温升高对复合干热事件严重程度的影响明显增强,其贡献率较前60a更为突出,表明升温效应对复合干热事件的影响机制在近几十年发生了显著变化。研究成果不仅有助于改进复合极端事件的风险评估,还可为制定针对性的气候变化应对策略提供科学依据。
摘要:云南省地处季风边缘区,受气候变化和地形条件影响,近年来干旱频发、时空分异显著。为了准确识别区域干旱变化规律,提升干旱灾害应对能力,有必要开展基于高时空分辨率数据的定量化干旱监测研究。基于 2000~2022 年CHIRPS卫星降水数据和标准化降水蒸散发指数(SPEI),采用Theil-Sen中位数趋势估计和 Mann-Kendall检验,系统分析了云南省地级市尺度的降水演变趋势、干旱频率、持续时间及空间分布特征。结果表明:云南省东南部、中部及西北部地区在 2000~2022 年间干旱发生频率较高,且干旱加剧趋势显著;累计干旱事件次数超过15次,2019年东南部地区干旱持续时间最长达8个月,SPEI最低值为-1.8,干旱严重程度明显;降水减少与干旱频率增加呈显著正相关,尤其是昆明市、玉溪市、红河州等区域受影响尤为突出。研究揭示了云南省干旱演变的区域差异和时空分布格局,可为制定地市级差异化干旱应急预案提供数据支撑与理论依据。
摘要:平潭及闽江口水资源配置(“一闸三线”)工程沿程水源的径流演变规律分析,对于优化福建省水资源空间均衡配置具有重大意义。基于工程沿线五大水源(永泰站、竹岐站、三溪口水库、东张水库、三十六脚湖水库)近60 余年的长系列径流资料,综合运用Mamn-Kendall趋势检验、Pettt突变检测、小波分析、集中度和集中期分析等方法系统揭示了水源区径流的年际和年内演变规律,并基于Copula 函数分析水源组合间的丰枯遭遇特性。结果表明: ① 在年际变化方面,永泰站全年及汛期径流呈显著下降趋势,并在2000年发生显著突变,竹岐站非汛期径流显著增加且径流突变点为1981年; ② 周期分析表明各水源年径流与汛期径流存在8\~18a的主周期,非汛期为 5~13a;③ 在年内分配方面,各水源年内径流集中于5\~9月,集中度为 0.40~ 0.53,分配较不均匀,其中永泰站和竹岐站的径流集中程度呈递减趋势,未来径流集中时间有推迟趋势; ④ 在丰枯遭遇方面,各水源径流间有较好的丰枯补偿规律,利于开展多水源联合调度,丰枯同步概率为0.47~0.65,丰枯异步概率为 0.35~0.53 。研究成果可为跨流域调水工程的多水源协同调度策略制定提供科学依据。
摘要:针对南水北调中线工程水源区和受水区的径流丰枯遭遇变化给受水区带来供水风险的问题,基于1979\~2023年代表水文站点的实测数据,建立了描述南水北调中线工程水源区与受水区径流关系的Copula联合概率分布模型,计算径流丰枯遭遇概率;对中线工程水源区可调水量和受水区水资源量进行调度模拟,得出不同遭遇组合下受水区的可供水量,并基于水量调度模拟结果计算了受水区的供水风险率、回弹性、脆弱性指标,定量分析受水区的供水风险。结果表明:Gumbel-Hougaard Copula函数在拟合南水北调中线工程水源区与受水区径流之间的联合分布时效果最优,计算得到径流丰枯同步的概率为 41.03% ,其中水源区和受水区丰枯遭遇情况为枯-枯、枯-特枯、特枯-枯和特枯-特枯时,遭遇概率分别为 13.53% , 2.36% , 2.36% ,0.61% ;中线工程调水量平均占受水区河南省、河北省、天津市和北京市可供水量的19. 18% , 27.77% ,27.82% ? 24.65% ;水源区和受水区径流频率增加,受水区供水风险呈现上升趋势,当丰枯遭遇情况为特枯一特枯时,受水区供水风险均处于中等风险水平,当遭遇连续枯水年时受水区供水风险还将进一步上升。研究结果可为保障南水北调中线工程正常运行和水资源优化配置提供参考。
摘要:中国内陆干旱区正面临土地利用强度加剧与水资源紧张的双重压力。以艾比湖流域为研究对象,构建土地利用变化与水资源耦合分析框架,结合遥感分类、情景模拟及耗水估算方法,评估不同发展路径下土地利用格局与农业、生态耗水的动态响应。结果表明:遥感分类总体精度超过 92% ,Kappa系数为0.92。在2050年经济优先发展情景下,耕地面积将增至 36.31km2 ,草地与森林面积分别减少至 224.33km2 与 17.25km2 :同期农业耗水量达0.395亿 m3 ,生态耗水降至0.058亿 m3 。相比高碳排放路径,生态优先情景下农业耗水减少 25% ;在可持续发展情景中,2035年与2050年农业耗水量分别为0.358亿 m3 与0.369亿 m3 。研究表明,不同土地利用政策路径显著影响水资源配置,合理引导土地利用结构调整对保障生态系统稳定与农业可持续发展具有重要意义。
摘要:灌溉用水效率提升技术是实现农业水资源高效利用与可持续发展的重要手段。从技术性能、环境影响及实施可行性角度,系统分析了传统灌溉技术与现代智能灌溉技术的优势与局限。研究表明:传统技术虽结构简单、易于操作,但普遍存在效率偏低、水资源浪费及易引发土壤盐渍化等问题;而基于传感器、物联网与数据分析的现代灌溉技术,能够显著提升用水精度与调控能力,但在实际推广中仍面临技术适应性不足、初期投资高、数据质量不稳定及农户接受度有限等多重挑战。针对上述问题,进一步从政策支持、跨部门协作、技术培训及新兴技术融合等方面提出应对策略,并指出未来应加强水文学、农学、信息科学及生态学等多学科交叉研究,完善管理机制,推动技术创新与生态可持续目标的协同,为实现农业灌溉系统的智能化、精细化与绿色化提供理论参考。
摘要:小型湖泊底泥内源释放是导致上覆水体氮、磷浓度超标的重要原因,然而相关研究仍不充分。为探究小型湖泊底泥氮磷释放对水质的影响机制,以氮磷污染严重的典型小型湖泊叫驴湖为例,采集 90cm 表层底泥并分层开展模拟释放实验,研究不同深度 (0~90cm 及环境条件(温度、pH、溶解氧)对底泥总磷(TP)和总氮(TN)释放的影响。结果表明: 0~30cm 底泥中TP和TN处于重度污染水平(TP为 996.47~1083.69mg/kg ,TN为 2 097.24~2 169.89mg/kg) ,且其释放对上覆水影响最为显著,TP释放量随深度增加而减少,TN释放量基本不随深度变化;环境条件对氮磷释放具有显著调控作用,温度升高和溶解氧降低均促进氮磷释放,TN释放随pH升高而减小,TP释放在中性条件下最弱。研究明确了底泥内源释放是导致水体持续污染的关键因素,相关结果可为小型富营养化湖泊的治理提供参考。
摘要:汉江中下游梯级枢纽的陆续建成,不可避免地阻碍了河流的自然流淌。为解决产漂流性鱼类鱼卵孵化受阻的问题,基于ROC模型量化产卵所需的生态水文指标阈值,并联用SWAT半分布式水文模型和MIKE11一维水动力模型,研究制定了不同情景下的调度方案。结果表明: ① 产漂流性卵鱼类繁殖生态水文指标阈值为水位上涨持续时间 ?3d ,水位日涨幅 ?0.3m(P<0.1,AUC>0.95) 1。 ② 根据模型计算确定了在汉江干流皇庄站流量 ?1 200m3/s ,唐白河董坡站流量 ?100m3/s 时为启动条件;在董坡站流量 ?600m3/s 、皇庄站流量 ≥2100m3/s ,董坡站流量 ≥300m3/s. 、皇庄站流量 ?1 200m3/s ,董坡站流量 ?100m3/s 、皇庄站流量≥1200m3/s3 种条件下,通过合理实施雅口、碾盘山、兴隆水库联合敞泄调度的方式,能不同程度满足汉江中下游干流四大家鱼产卵繁殖的需求。
摘要:三峡水库变动回水区朝天门至涪陵河段处于长江上游四大家鱼国家级种质资源保护区。该河段在三峡水库蓄水期具有水深大、流速小的特点,适合四大家鱼生存;而在消落期、汛期,河道恢复天然河流特性,水深减小、流速增大,导致四大家鱼适宜生境区范围减小。变动回水区急弯分汊河段具有特殊地貌特征:急弯后河道多呈放宽、分汊形态,近岸间隔分布大量石梁,为营造连续浅埂-深潭生境提供了天然的地形基底。在河段清礁弃渣作业中,弃渣被置于近岸深潭区,对四大家鱼栖息地造成一定影响。为此,依托三峡水库变动回水区朝天门—涪陵 4.5m 水深航道工程,以大箭滩急弯分汊河段为典型代表,提出利用航道整治工程清礁弃渣营造四大家鱼栖息地方案。采用MIKE21建立工程河段平面二维水动力数学模型并进行了验证,计算了不同水文组合下河段的水动力分布;基于栖息地适宜度指数(HSI)模型,选择水深、流速作为关键影响因子,分析了急弯分汊河段浅埂-深潭生境营造方案对四大家鱼生境水动力条件的改善效果。结果表明:在三峡水库变动回水区急弯分汊河段利用浅埂进行生境营造,相较于方案实施前,栖息地适宜度指数最大可增加0.4,显著改善了消落期、汛期四大家鱼栖息地生境质量。
文章编号:1001-4179(2026)04-0160-07 引用本文:,.生态补偿机制中公安职能的创新与实践路径:以长江流域生态修复为例[J].人民长江,2026,57(4):160 -166. 摘要:公安机关作为国家重要的执法力量,在维护社会稳定和打击违法犯罪方面,具有独特的组织优势、技术手段和数据资源。当前,生态保护补偿机制在实施中仍面临保护成效核查困难、补偿资金监管存在漏洞、损害赔偿司
摘要:传统预测泥石流堆积距离的方法主要通过静力学分析建立经验公式,此方法难以解释具有相同体积和初始高程的泥石流堆积距离不同的现象,忽略了动力学参数对堆积距离的影响。为此,开展水槽实验,在固定的初始高程和水槽坡度的情况下,通过控制变量法研究固相体积分数、颗粒粒径以及体积对泥石流动力学参数(流速、流深)的影响,进而分析流速、流深对堆积距离的影响,最后结合机器学习方法,建立基于流速和流深的泥石流堆积距离预测模型。结果表明: ① 流速与固相体积分数及颗粒粒径( D50 )均呈负相关关系,相关系数分别为-0.68和-0.23。泥石流体积对其流速的影响程度有限。 ② 流深与体积、固相体积分数及颗粒粒径( D50 )均呈正相关关系,相关系数分别为 0.51、0.61 和0.31。 ③ 固相体积分数的提高促使碰撞力与摩擦力向黏性力转化,颗粒粒径( D50 )增大可提升泥石流内部的碰撞力,形成离散应力,从而抑制流速,增大流深。研究结果明确了流速与流深共同影响泥石流堆积距离,但流速的影响程度更显著,有助于更准确计算泥石流堆积距离。
摘要:水库运行中的水位变动会显著扰动库岸坡体稳定性,其中水位骤降所引发的边坡失稳是威胁库区安全的核心问题。为揭示水位下降速率对边坡稳定性的动态影响机制,以亭子口水利枢纽张家湾边坡为例,基于地质勘查与GNSS 监测数据,分析了边坡变形与库水位变化的时空关联,并采用Geo Studio软件模拟了不同水位下降速率条件下的边坡渗流响应与稳定性演变规律。结果表明: ① 水位下降速率越大,边坡稳定性降低越显著。水位以 1m/d 速率下降时,边坡安全系数在 12d 内从1.40急剧下降至1.01;而以 速率下降时,安全系数仅降至1.11,降幅明显减缓。 ② 渗流场中压力水头与水力梯度的剧烈变化是导致稳定性下降的主要机制,坡脚剪出口压力水头随水位骤降从 287.28kPa 迅速降至 95.76kPa ,渗流滞后效应显著削弱滑带抗剪强度。 ③ 数值模拟结果与现场监测数据相互印证:2022年2月水位骤降 3.61m 对应边坡位移 1.99m ,2022年9月水位骤降 2.11m 对应位移 1.16m ,二者均与模拟预测的水位快速下降后安全系数急剧降低趋势一致。该研究系统阐明了库水位骤降影响边坡稳定性的渗流-力学耦合机制,可为库区边坡动态风险评估与工程防控提供理论依据。
摘要:隧洞酮室稳定性受其内部发育的结构面控制,快速、准确、全面地获取结构面信息对工程稳定性评价与安全施工至关重要,而传统接触式测量方法效率低、劳动强度大,难以适应长大型隧洞高效施工的要求。为此,提出一种基于三维激光扫描点云数据的隧洞地质结构面智能识别与提取方法。该方法首先通过三维激光扫描技术获取隧洞表面高精度点云并构建三维模型;进而,采用改进的区域生长算法,融合点云法向量计算与凸包扫描法,实现结构面几何特征的自动提取与参数智能解译。在旭龙水电站7号平碉的实际应用表明:该方法能够有效识别海量点云中的地质结构面,识别结果与现场人工测量数据的对比误差在 6° 以内,满足工程精度要求。研究成果形成了一套从数据采集到信息解译的智能识别流程,可为隧洞岩体质量评价、稳定性分析与安全施工的数字化、智能化提供参考。
摘要:复杂监测环境及变形模式会导致变形监测获取的全球导航卫星系统(Global Navigation Satelite System,GNSS)时间序列包含多源异构误差和信号。为满足GNSS 时间序列高精度变形信号提取的需求,研究了一种基于异常值、阶跃项和误差值单独改正的GNSS时间序列自动化处理方法。首先讨论分析各种误差项的数值变化特性;再分别利用均值及标准差、数据连续性判别和变形特征函数拟合的处理策略,对GNSS时间序列中的异常值、阶跃项和误差值进行改正处理,以此提高GNSS 时间序列的精度和可靠性,获取准确的变形信号;最后利用苏门答腊岛43个GNSS站点近8年的观测数据进行验证。结果显示:经处理后获得的位移速率具有相似的变化特征,与实际情况相符,其中 E 方向为 20~35mm/a 的东向运动, N 方向为 15~30mm/a 的北向运动, U 方向抬升或沉降速率在 10mm/a 以内,表明该方法在速率估计方面可靠有效。实验表明,所提方法能够系统实现异常值剔除、阶跃项修复、误差值改正及变形参数估计与不确定性评估,适用于沿海等复杂环境下的GNSS时序自动化处理。
摘要:都江堰内江河段为典型分汉河道,其水流运动过程复杂多变,且流态特征直接关系成都平原引水效率及防洪安全。为系统揭示该河段水力特性并评估固床坝工程的影响,采用经实测试验数据验证的平面二维水动力模型,对不同时期各流量条件下内江河段的水流运动特性进行了模拟分析。结果表明:固床坝建设显著改变了内江河段局部水流结构特征,坝体壅水及导流作用致使大流量条件下更多水流经飞沙堰下泄,导致坝前断面流速增加,水位下降;受离堆及人字堤束水作用影响,宝瓶口前端形成了3个平面涡旋(2个逆时针涡旋和1个顺时针涡旋),其中卧铁涡和离堆前涡的尺寸与来流量呈现明显的负相关关系;大流量条件下飞沙堰和溢洪道的分流作用显著,宝瓶口分流比由 91% 下降到了 43% ;固床坝修建进一步优化了水流分配格局,导致宝瓶口分流比明显降低,显著提升了成都平原防洪作用安全。研究成果可为都江堰灌区水资源高效利用与防洪调控提供参考。
摘要:受传统竖缝式鱼道影响,既往仿自然鱼道研究采用的消能断面形式较为单一,水力特性分析多依赖于断面平均流速指标。聚焦于交错透水石墙式仿自然鱼道,为系统了解其水动力特性优势及设计参数对消能率的影响,考虑流场沿水深方向垂直分层的特点开展了物理模型试验。研究结果表明:通过水力条件分层协同优化,此种鱼道表层形成平稳顺直且可支持全断面过鱼的上溯通道,中、底层受绕流和孔隙过流的复合作用,形成低能耗、低曲率的“S”形通道,上溯方向明确;孔隙水流与绕流水体的相互作用,不仅消除了墙后回流区,还形成了低流速的休息区,从而有效规避了传统竖缝式鱼道因固定路径及回流现象导致上溯鱼类迷失方向的风险;消能率(n)受过流量 (Q )、断面底宽(B)及石墙高度 (H) 与水深(h)相对关系的三重调控: η 与 Q 呈显著负相关,低流量时增大底宽可提升摩擦消能效率,且随着过流量的增加,增加断面底宽带来的消能效率优势加速衰退。墙高-水深关系对消能机制的影响可分为3个阶段:未淹没石墙阶段,消能率差异不显著;临界淹没石墙阶段,消能率与水深呈正相关;超淹没石墙阶段,堰流主导导致消能率衰减加剧。整体而言,交错透水石墙式仿自然鱼道分层协同的水动力特性与丰富的消能方式,避免了传统鱼道的固有缺陷,研究成果可为仿自然鱼道工程实践提供参考。
摘要:在使用光滑有限元法(S-FEM)进行数值模拟时,传统的四面体和六面体网格在精度和自适应性方面存在一定不足。为此,开发了一套基于多面体单元的光滑有限元分析程序,在利用经典悬臂梁模型验证了此程序的计算准确性和网格收敛性后,以西畴混凝土重力坝为案例,先建立高质量多面体单元有限元模型,再基于坝顶位移和损伤指数两种指标,采用增量动态分析(IDA)方法评估了该重力坝的易损性。结果表明:该重力坝在设计地震动和校核地震动作用下发生的震害等级较低,且有 95% 以上概率只出现轻微损伤,溃坝概率皆为0。所提出方法创新地结合S-FEM与多面体单元,提升了有限元分析的效率和精度,为大坝抗震设计提供了有力工具,但在处理复杂问题时,程序仍需进一步完善。
摘要:针对水风光模拟效果对建模序列长度的适应性差异问题,开展了传统数据驱动模型与深度学习模型的模拟性能对比研究。建立联合随机模拟模型,以模拟多种长度的径流、风电出力和光伏出力数据序列;基于3种传统数据驱动模型(RF、SVM、GKR)以及6种深度学习模型(LSTM、GRU、CNN、BiLSTM、iTransform-er、TCN),分别建立水风光功率模拟模型,对比分析模型模拟性能对不同建模序列数据长度的响应,并在黄河上游水风光基地开展了案例研究。结果表明:整体来看,SVM模型模拟结果精准性较高,测试集平均 R2 达0.878。对于径流和风电功率,最优数据序列长度为70a;而对于光伏功率,多数模型在序列长度70a和100 a时表现最佳。研究可为工程实际模型优选提供参考依据,并在各种资料工况下给出最优的资料长度参考值。
摘要:取水许可管理是实现水资源节约和保护的重要手段,目前长江流域取水许可管理过程中产生了大量的重要文本资料,但资料的分析利用主要依赖人工,效率较低。为提升取水许可领域文本资料信息提取的智能化水平,提出一种长江流域取水许可领域专业语料库构建与实体识别自动化处理方法。针对取水许可领域名词专业性强、样本稀缺的问题,结合专家经验和行业标准,提出基于词典与预训练模型的数据增强方法,构建取水许可领域专业语料库。针对取水许可领域文本资料中句子结构复杂、语言习惯多样以及上下文关联性强的特点,提出融合多特征的水资源实体识别模型,实现取水许可领域资料专业性文本中实体的准确提取。实验评估表明,基于构建的取水许可领域专业语料库训练数据,取水许可领域文本资料实体识别的准确率达89.64% ,召回率达 88.71% ,F1值达 89.26% ,业务审批总时间降低了约 66% ,为取水许可领域文本资料的自动化处理提供了有效支撑。
摘要:重大水利水电工程征地移民管理是一项关系工程建设推进、地区社会稳定与经济发展的系统工作,其过程呈现出复杂性特征。结合海南省重大水利水电工程的征地移民管理工作实践,采用扎根理论方法,识别出重大水利水电工程征地移民管理复杂性的3个维度——内容复杂性、组织工作复杂性与过程复杂性,并进一步提出8个关键影响因素(土地权属关系的复杂性、专业项目处理的复杂性、征地安置补偿的复杂性、参与主体多元性、利益诉求多样化、职责理解偏差、环境不确定性和多元目标的动态平衡),然后通过构建模糊认知图(FCM)模型对各因素之间的动态演化进行系统分析。研究表明,这些影响因素均对征地移民管理复杂性有重要影响,其中利益诉求多样化、多元目标的动态平衡和参与主体多元性的影响作用最为显著。结合FCM预测分析、诊断分析和敏感性分析的结果,提出了建立有效沟通机制、多维诉求采集机制、差异化协商机制、分级预警机制等一系列应对策略。