Analysis of long-term dependence phenomenon in Benue River flow process and its hypothesis testing

在这篇论文，描绘水文学和另外的地球物理的时间系列的长期的依赖现象(林中小丘效果) 被学习。长期的记忆在 Makurdi 为日报和 Benue 河的每月的流速及流水量系列被分析，由使用启发式的方法并且明确地在每月的流动系列测试短期的记忆的空假设的尼日利亚。使用启发式的过程获得的结果显示可以有在吝啬的每日的流动系列的长期的记忆部件的存在，但是没有看得清的原因每月在平均月刊和最大值怀疑存在流动系列(极端事件) 。假设测试被使用重新可伸缩的范围统计数值的原来、修改的版本进行。当修改重新可伸缩的范围，在系列说明短期的记忆，被使用时，空假设为平均月刊和最大的月刊被接受流动系列，在系列显示很少或长期的记忆的没有可能的存在。一个相同结论也在为每月的流动系列的独立的第二个空假设什么时候被测试被到达。因此除了吝啬的每日的流动系列，几乎没有在在 Makurdi 的 Benue 河流速及流水量系列的长期的依赖的小证据。就使用的数据的有限长度而言，然而，结果是不确定的。

机器学习算法在降水和气温多模式集成中的应用

选取CMIP6中5种全球气候模式,利用算术平均、权重平均、多元线性回归、BP神经网络、长短期记忆(LSTM)神经网络和随机森林(RF)等6种多模式集成方法,基于黄河流域水源涵养区历史降水量和气温数据,评估不同集成方法的模拟效果,并选取模拟效果最好的多模式集成方法预估未来SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.53种情景下黄河流域水源涵养区的降水和气温变化趋势。结果表明:多模式集成能很好地再现基准期降水和气温变化,3种机器学习算法表现相对较好,其中LSTM神经网络最好;在未来3种情景下,多年平均降水量均有所增加,四季降水量变化各有差异;SSP1-2.6情景下年降水量峰值出现在各时段初期,SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下的年降水量呈增长趋势,远期下降趋势较明显;3种情景下气温都呈上升趋势,但变化差异较大,增温幅度和速率由小到大为SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5,秋季气温增幅最大,冬季最小;多模式集成方法对未来降水量和气温的预估存在较大的不确定性,均表现为中远期大于近期,降水量预估的不确定性比气温大,其中降水量秋冬季不确定性明显大于春夏季。

情境优化、结构重塑与行为纠偏:农村生态河道长效管护的路径突破

加强农村河湖管理是实施乡村振兴战略的重要任务。在自上而下的政策引导下,各级政府全面推进农村生态河道建设工作。然而,农村生态河道管护是一项长期任务和系统工程。反思既有研究从单一维度分析农村生态河道管护的局限性,在对P镇生态河道管护的运行逻辑及长效机制分析基础上发现农村生态河道要实现真正意义上的长效管护,必须构建集保障、组织、运行于一体的管护体系,并从情境优化、结构重塑、行动纠偏等三个层面提出相应的治理思路。

长江安庆江段存在溯河洄游型和淡水定居型刀鲚实证研究

为了探究长江十年禁渔后安庆江段刀鲚的生境履历,利用X射线电子探针微区分析技术研究安庆江段不同类型长颌刀鲚(Coilia nasus)和短颌刀鲚的耳石Sr和Ca微化学特征。结果显示,根据耳石Sr/Ca值的变化值将安庆江段的短颌刀鲚分为2类,一类是其比值为一直小于3.0的低值,表明其纯淡水的生境履历;另一类是其比值不仅有小于3.0的低值区,还有大于3.0的高值区(小于7.0),表明其不仅有淡水的生境履历,还有高盐度的河口半咸水生境履历。长颌刀鲚的耳石Sr/Ca值均具有小于3.0的低值区和大于3.0(甚至大于7.0)高值区的显著波动,表现为典型的淡水、河口半咸水及海水的溯河洄游型生境履历,Sr含量面分析图谱也可印证上述结果。本研究表明,长江安庆江段刀鲚群体组成较为复杂,同时存在溯河洄游型、淡水定居型短颌刀鲚和溯河洄游型长颌刀鲚3种生态表型个体。

基于北斗的超长距离跨河高程测量技术研究与实践

目前常用的跨河高程测量方法有水准测量、测距三角高程测量、GNSS测量。常规水准测量视距较短,测距三角高程测量对场地条件要求非常高,要求测点间相互通视并同步对向观测,测量精度受风力、大气折光、距离远近影响较大,随着测量距离的增加,垂线偏差的影响也随之增大,导致精度降低。当跨距超过3500 m时,没有相关标准规范可以遵循,对于跨度10 km以上的超长距离跨河高程传递测量,更是一个较大的挑战。本文研究对超长距离跨江工程进行高程测量的方法。首先介绍基于北斗跨河水准测量方法的基本原理;然后以沪渝蓉高铁崇太过江隧道跨长江高程传递为例,阐述在跨河水准测量实施过程中水准控制网的布设方法、外业测量质量控制、数据处理及精度分析等。实践结果表明,在地势较平坦、高程异常变化率相对平缓的测区,通过布设强制观测墩、优化设计控制网网形、采用双测线跨河水准测量方法,内外符合精度指标均可满足二等水准测量要求。本文成功实现了10.2 km超长距离跨河水准测量技术在沪渝蓉高铁崇太过江隧道二等水准传递应用,对类似工程项目有很好的借鉴和参考意义。

跨江大桥结构设计要点及长效监测系统设计研究

文中依托某跨江大桥工程,基于其所处地理位置及周边情况,针对该工程在跨越铁路、河流、中心岛屿上下部结构、主跨防撞、耐久性等方面,分析其设计要点,根据工程地质情况及桥梁特性,提出该工程关键结构节点的监测指标,建立了桥梁工程的长效安全监测机制,经过现场实际应用,验证了该设计的经济性与安全性。

舟曲虎家崖滑坡直接转化泥石流的特征、过程与机理研究

滑坡直接转化而成的泥石流通常比滑坡本身运移距离更远,波及范围更广,危害也更严重,但目前相关转化机制及其影响因素的研究较少。2020年10月20日位于白龙江左岸、甘肃省舟曲县的虎家崖暴发小型泥石流,侵入省道313,威胁毗邻村庄。通过现场调查、室内岩土试验、遥感解译和降雨资料分析,本文对虎家崖泥石流形成的地质环境条件、运移及堆积特征等进行了调查,研究了浅层滑坡失稳并直接转化为泥石流的主要特征、过程、影响因素及其形成机理,探讨其未来发展趋势。研究表明:(1)虎家崖上游狭长沟道堆积体受到长达19 d、累计98.5 mm的持续性降雨的激发而发生慢速滑坡,区域强震造成的坡体结构损伤对滑坡发育也有贡献。(2)滑坡后段与滑坡前缘的剪出部分在运动过程中直接转化为泥石流,但中段滑坡体则维持剪切滑动。(3)转化过程受滑坡前缘剪出土体饱水程度、沟道坡度与落差以及地表径流等因素的影响。(4)虎家崖狭长沟道后缘可能因毗邻泄流坡滑坡活动牵引而破坏,同时上游沟道残余滑坡体与灰岩崩塌体、出口右侧残余滑坡体可能受降雨、地震等激发而失稳,再次转化为泥石流,威胁沟道下方虎家崖村和省道S313。

顶管无中继间长距离下穿河塘施工技术研究

顶管长距离顶进多设置中继间,以保障顶进顺利进行,中继间的设置将提升施工成本,增加施工流程,造成工期延长。对此,研究以济南玉清湖水库至鹊华水厂调水工程为依托,开展顶管无中继间长距离下穿河塘施工技术研究,成功实现了700 m无中继间长距离顶进,研究得到以下结论:无中继间顶进使工作井需要提供更大的顶推力,利用双拼围檩整体连接、底板加厚可提升工作井的整体性;混浆石地层掘进时可利用岩渣形态进行地质判定,并优化泥浆管道、间歇顶进,以降低堵管等风险;研究通过数值模拟给出了长距离下穿河塘的顶进参数,保障了施工的顺利进行。研究成果对长距离下穿河塘顶管施工具有良好的借鉴意义。

计及短期运行特征的水风光互补中长期调度

传统基于旬/月尺度的中长期调度模型难以描述风、光出力随机波动性所诱发的运行风险,无法有效指导水风光互补系统的中长期运行。为此,提出计及短期运行特征的水风光互补中长期调度规则编制方法。首先,构建短期调度模型评估水风光联合运行中的弃电、弃水及失负荷风险;其次,基于短期调度长系列调度样本,提取水电出力与弃电、弃水及失负荷之间的响应关系;最后,将响应关系嵌套在水风光互补隐随机优化调度模型中提取调度函数。以黄河上游千万千瓦级水风光互补系统为研究对象进行验证,结果表明:相比于简化运行策略,所提出的方法能够增加系统发电量6.5%,同时降低失负荷率3.71%。在水风光互补中长期调度模型中嵌套短期运行风险能够降低系统的弃电与失负荷风险,从而有效指导互补系统中长期调度运行。

基于长短期记忆网络的CO_(2)气层识别方法

CO_(2)监测是油气开采中的关键环节,传统的CO_(2)监测方法面临很多挑战,在人工智能逐渐兴起的当下,深度学习技术被广泛应用于地球物理测井。珠江口盆地恩平凹陷深层CO_(2)气藏发育,传统测井方法无法准确评价储层流体。构建了基于长短期记忆网络(LSTM)的CO_(2)气层识别模型,采用m×2正则化交叉验证优选CO_(2)敏感测井参数,并对模型进行训练。利用该模型对珠江口盆地恩平凹陷L2井CO_(2)气层进行识别,并与支持向量机和K近邻算法识别结果进行对比。结果表明,3种深度学习算法对CO_(2)气层的识别效果良好,其中LSTM算法对CO_(2)气层的识别效果最好,准确度达93.4%,为深层CO_(2)气层识别工作提供了新思路。

钱塘江新建大桥钢桁梁加劲弦安装关键技术研究

本文以沪杭甬改建工程钱塘江新建大桥加劲弦为施工实例,针对以往钢桁梁桥加劲弦施工重难点,开展异型加劲弦吊装、翻身、安装、合龙等关键施工技术研究,通过理论分析和现场试验研究开发了一套钢桁梁加劲弦施工工艺,为今后类似加劲弦安装施工提供了有价值的经验和技术研究。在异型加劲弦吊装、翻身工序中,通过结合设计软件建模,精确计算重心,设置吊点,降低了吊装、翻身安全风险。同时采用三维空间定位法提高加劲弦等构件的安装精度。最后采用温差原理调整、起落顶原理调整、千斤顶微调整三种合龙方式相互配合进行加劲弦的合龙工作,极大提高了施工效率。

平陆运河工程建设关键问题研究与思考

平陆运河是西部陆海新通道的骨干工程,是新中国首个连通江海的运河工程。平陆运河建设规模巨大、综合效益明显、工程技术复杂,存在高效省水船闸、长寿命混凝土、智慧运河等关键技术难题。建设“优质工程、绿色工程、廉洁工程”,及时总结平陆运河的创新成果和实践经验,可以为我国未来建设运河工程提供借鉴。

山区高速铁路跨江河大桥方案研究

山区高速铁路地势起伏,选线控制因素多,铁路跨江河大桥需在已定线路大方向前提下结合桥位情况,采用地质、水文、孔跨条件最优的桥位。以南宁至深圳铁路容县北流河特大桥为例,研究分析了跨江河处孔跨选择思路与桥式设计方案的情况,通过研究得出,设计方案时应根据地面起伏、河流形态、通航条件、地质特点、工程预算等各方面全面比选确定,方能得到最经济合理的设计方案。

金沙江上游水光互补中长期协调运行方法研究

充分发挥流域梯级水电站的灵活调节能力,实现水光互补系统的协同运行,是提升可再生能源消纳水平的重要途径。以金沙江上游川藏段正在开展前期规划工作的梯级水电站及沿江光伏电站为研究对象,建立了水光互补系统发电量最大化的中长期协调运行优化模型,同时计及梯级水电站、光伏电站和外送直流输电线路的运行约束,以评估水光互补系统的外送消纳水平。在算例分析中,测算了不同梯级水电站规划装机下的光伏电站最大装机和典型日外送发电曲线,并从丰-平-枯水平年、直流日最大调节幅度和是否配置抽水蓄能电站等方面进行模型验证和灵敏度分析,结果表明,金沙江上游川藏段水光出力具有季节资源互补性和日内电源互补性,提升梯级水电站或直流输电线路的调节能力、配置抽水蓄能电站均可以使光伏最大可接纳装机进一步增长。

基于相关性检验的VMD-LSTM耦合模型月径流模拟研究

近年来,极端强降雨和干旱事件频发,流域水文过程的不确定性变化加剧,使得流域中长期径流预测的难度增加。为提升LSTM(长短期记忆神经网络)模型对径流时序变化的捕捉及拟合能力,以博阳河流域为研究区域,选取月降雨、蒸发及流量数据,利用VMD(变分模态分解)和相关性检验,排除无关频率分量对LSTM模型规律学习的干扰,以达到模型输入优选的目的;此外,还考虑了VMD与LSTM模型的不同耦合方式对模型精度和稳定性的影响,最终优选出二者兼具的VMD-LSTM月径流耦合模式。结果表明:VMD-LSTM耦合模型可显著提升模拟精度,但在模型稳定性方面有所欠缺;而基于相关性检验的VMD-LSTM耦合模型不仅能够进一步提高模型精度,并且在模型的稳定性方面也有所改进。在基于相关性检验的VMD-LSTM耦合模型的不同耦合方式对比中,对输入、输出均进行VMD分解且对输入变量进行优选的D_(1)耦合方案的模拟效果最好,其60次模拟计算的NSE均为0.98以上且稳定性极佳;另外,在分析方案D_(1)的可解释性时发现历史径流对于LSTM模型的影响要比降雨和蒸发大。该研究结论可为流域水资源管理提供精准可信的中长期径流模拟成果。

龙江河谷灌区南干管选址选线

灌区工程长距离输水管道选址选线是影响工程投资、工程顺利建设与否的关键要素。本文对龙江河谷灌区中南干管的分水口、交水点和线路进行多因素比选,提出南干管线路选择的建议。

北京地区主要河道洪水及输沙量预报研究

为构建北京地区主要河道洪水和输沙量的预测模型,文章基于白河、北运河、拒马河3条河道的长序列实测径流及输沙量数据,以双向长短期记忆神经网络模型(BiLSTM)为基础,分别采用羊群优化算法(SFMO)、鸽群优化算法(PIO)、灰狼优化算法(GWO),构建河道水沙含量最优估算模型,结果表明:SFMO-BiLSTM模型在所有模型中精度最高,可推荐用于估算河道水沙量。

基于BIM的大跨度钢坝闸安装施工技术

大跨度钢坝闸作为景观挡水建筑物广泛应用于城市河道生态治理工程中,其现场安装工程量大、安装精度要求高。以西昌市“三河六岸”生态治理一期工程东河85 m及西河49 m两座大跨度钢坝闸为对象,通过应用BIM技术,建立了钢坝闸门三维模型,对钢坝闸安装工艺进行了优化处理,有效地提高了闸门一次安装的合格率,所取得的经验对类似大跨度钢坝闸门的安装具有较好的参考价值。

长江“十年禁渔”长效机制建构研究

长江是我国生态体系中生物多样性颇具典型性的生态河流之一。长期以来受拦河筑坝、水域污染、过度捕捞、航道整治等活动影响,长江水域生态功能退化、渔业资源恶化的趋势明显加剧,甚至生物完整性指数接近“无鱼”程度。为扭转长江生态环境恶化趋势,守护长江生物系统安全,我国提出长江“十年禁渔”的战略决策,要让广大渔民愿意上岸、上得了岸,上岸后能够稳得住、能致富,迫切需要构建长效管理政策机制。文章在分析长江“十年禁渔”与长效机制内在机理的基础之上,提出长江“十年禁渔”作为一项系统工程,需凭借子系统组成的“机制丛”来形成“组合拳”,以发挥和维护工程的功效。并据此构建长江“十年禁渔”长效机制理论模型,依据理论模型提出构建“稳得住、禁到位、能致富、可持续”的系统化长效机制,以提升长江“十年禁渔”的现代治理效能,助力长江流域打造人与自然和谐共生现代化示范区。