基于系统周界模型的典型坝控流域人类活动影响

基于系统周界的观控模型提出了人类活动影响的侵蚀分析方法,通过系统模型输出、内部状态以及输入之间的关系,导出了系统输出与输入、系统内部状态和人类活动影响强度的关系式。应用于陕西省榆林市子洲县西北部的小河沟流域的石畔峁坝坝控流域系统,以坝控流域上的四个侵蚀性降雨指标为输入集,以四种水保措施为内部状态集,以淤地坝层淤积量为输出集,并与传统系统分析方法进行了比较。结果表明:提出的模型方法较为合理,能更准确地分析出人类活动的变化趋势和系统内部状态对坝控流域土壤侵蚀的影响,从而说明了坝控流域系统的输出受到输入、内部状态以及人类活动的多重影响,拓宽了人类活动影响下的黄土高原土壤侵蚀研究思路。

系统周界观控模型的人类活动影响定量分析

针对人类活动对径流影响定量分析中存在的问题,利用系统周界观控模型,根据分形理论推导出模型的弹性系数,建立系统周界的具体计算式,并应用于泾河流域人类活动对径流影响的定量分析中,结果表明:人类活动对径流的影响强度在20世纪70年代以前较小,之后逐渐增强,且具有径流大时则相对较小而径流小时则相对较大的变化规律;较之传统方法,该模型所需资料较少、结果合理可靠,可为定量分析人类活动对径流的影响提供一种简便有效的方法.

基于系统周界观控模型的径流还原方法

针对传统分项还原法存在的问题,基于系统周界观控模型,提出二维径流还原新方法。通过量化系统内部状态的人类活动影响,确定人类活动对径流的间接影响量,实现对实测径流的修正,克服了传统分项还原法的不足。在此基础上,计算人类活动对径流的直接影响量,获得还原后的天然径流量。以泾河流域径流还原为例,通过与水文统计相关法、BP神经网络还原法和分项还原法进行比较,结果表明本研究提出的二维径流还原方法需要资料更少、结果更为合理,既适用于人类活动影响强度较小的区域,也适应于强烈人类活动影响的区域,为径流还原研究提供了新的思路。

系统周界的观控模型在淤地坝坝控流域侵蚀研究中的应用

基于系统周界的观控模型及其可观控性定理,把淤地坝坝控流域概化为一个系统进行研究,通过对其输入、输出与内部状态及其之间的关系进行分析,得出了系统周界的观控模型可以对某一输入使其按评价水平的要求进行观控的结论.通过对陕西省榆林市子洲县南部的小河沟流域的石畔峁坝坝控流域进行观控分析,发现该模型在有效的评价水平的指引下,能够对输入该流域的人类活动影响做出分析、判断与调控,从而达到减小流域侵蚀的目的,实现了流域系统的协调稳定发展,开阔了淤地坝研究的思路.