基于GBDT算法的承德市GPM卫星降水数据降尺度研究

精细化降水分布式资料对水文过程模拟具有重要影响,而GPM降水产品的低空间分辨率成为亟待解决的问题。为此,基于多源环境数据,提取表征区域海陆位置、地形、下垫面环境变量,以地面观测降水量数据为真值,利用GBDT算法,建立承德市2020年GPM遥感降水产品的降尺度模型。结果显示,GBDT算法能够很好纳入环境变量对降水量空间异质性的影响;基于地面资料验证表明,降尺度后数据的NSE值为0.80,MAE、RMSE分别为37.81、47.28mm,与GPM原始产品相比,降尺度后的NSE增加了8.49%,MAE和RMSE分别减小了41.40%、35.59%。研究提出的基于多源异构数据的GBDT降尺度模型具有可靠性,可为其他地区粗级数据精细化处理提供技术参考。

基于RBF的组合模型在水文流量预报中的应用研究

针对目前水文流量预报准确度不佳问题,研究提出基于径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络与长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)神经网络的组合模型,用于提高预报的准确性,并基于最小二乘法,提出流量预报实时校正方法。结果表明,相较于RBF与LSTM单模型,RBF-LSTM预报30天后流量的误差分别降低60.87%和65.27%;相较于校正前,校正后RBF-LSTM预报误差减小48.15%,验证了研究所提方法的有效性。研究结果可为提升水文流量预报准确度以及防汛抗洪工作提供参考。

避暑山庄湖区生态需水量的分析与研究

根据避暑山庄湖区监测点实际情况,通过对水文各要素进行监测,计算出湖区最小生态水位及最小生态需水量。同时,对山庄湖区水量平衡进行计算,根据分析结果提出保证湖区生态需水的建议。

区域水环境水文特性勘测技术研究

为了提升区域水环境水文特性勘测质量,文章以A河流域为研究对象设置不同监测点,通过水文勘测技术监测水资源环境并展开具体分析。勘测结果表明:A河流域降水丰富,在水汽、地理影响下降水全年分配不均,5—8月连续降雨导致洪水多发,水面蒸发量年际变化幅度较小,稳定程度较高,年径流量年际变化较大,年径流量的最大值高于最小值7倍左右,地势平坦的区域含沙量、输沙量高,勘测结果较为全面,对于区域水环境改善具有重要指导意义。

基于BP神经网络与多源数据河北省降水量空间分布预测研究

采用河北省范围内的78个标准气象站点的降水量数据,运用BP神经网络建立基于地形、海陆位置变量的降水量空间分布预测模型,进而提取河北省降水量空间分布特征。结果表明,河北省气象站点观测降水量介于394.06 mm~764.87 mm之间,符合正态分布;BP回归模型能够拟合协变量与观测降水量之间非线性关系,模型精度R^(2)为0.61,MAE和RMSE依次为43.25 mm、67.16 mm;预测结果表明河北省降水量呈现南多北少、东多西少的趋势,降水中心位于唐山东南部。研究结果可为区域防护及水资源利用提供决策依据。

承德市武烈河水生态保护研究

武烈河是承德市区重要的水源地,为了使水资源能够满足当地经济社会发展的需求,对武烈河进行生态保护研究十分必要。本研究对承德市武烈河水质及水生态情况进行调查,分析了河流水质变化规律,同时对区域内水生植物、浮游植物、鱼类等基本情况进行了调查统计。根据分析研究结果,提出河流生态保护对策。

塞罕坝区域月亮湖景区生态需水量的分析与研究

月亮湖景区也称“月亮湖”,是一个在海拔1400 m以上的高原湖,外观形状圆似月亮,湖面约6000 km 2,水深6 m,构成了集森林、草原湖泊为一体的自然景观,被誉为坝上草原的“璀璨明珠”。此次研究,根据月亮湖湖区监测点实际情况,通过对水文基本参数进行现场实际监测,确定了湖区主要水文参数基本数据,计算出湖区最小生态水位及最小生态需水量;同时对月亮湖湖区水量平衡进行计算,根据分析结果,提出了保证湖区生态需水的建议。

农业水资源利用与生态环境保护协同发展的研究

实施农业水资源利用与生态环境保护的协同发展方案,是国家推行绿色环保政策的必然要求,也是促进农业产业可持续健康发展的关键。但基于现阶段仍然存在水资源利用率不达标、水污染问题严峻、供需关系不平衡、资源利用不科学等问题,要实现协同发展目标,必须深入分析引发问题的原因,给出新的发展计划。本文对有效促进农业建设和生态建设共同发展进步的方案展开介绍,并简要阐述了实际开展工作时的注意事项,希望能够为各地农业产业的发展进步提供一些必要的参考意见。

MIKE软件技术在水库溃坝洪水数值模拟中的应用研究

当前,水库大坝受到超频率的洪水以及强震破坏,而容易导致溃决风险。针对水库大坝溃决相关问题,融合BREACH和MIKE21构建耦合模型,并用于溃坝洪水数值模拟试验。结果表明,7种方案最大下泄流量为方案1的18.39×10^(4) m^(3)/s;方案1洪峰向地点C汇入点的洪水最大流量比邢台坝址下降约44%。方案1的溃坝洪水水位始终最高,A地最高为306m。综合来看,耦合模型在水库溃坝洪水数值模拟中具备有效性,在实际的水库防洪避险中具备实用性。

塞罕坝国家森林公园泰丰湖景区生态需水研究

以塞罕坝国家森林公园主要湖泊泰丰湖为研究对象,根据泰丰湖湖区监测点实际情况、湖泊面积、湖泊水位特征值,确定湖区最小生态水位,并计算出湖区最小生态需水量14.67万m^(3)/年;同时根据沟台子水文站、外沟门子蒸发站、大脑袋雨量站数据,对泰丰湖湖区进行水量平衡计算,根据分析结果,提出了维护湖区生态需求的建议。

基于数字高程模型的山区水系提取与流域特征分析——以承德市围场县为例

以承德市围场县为例,介绍了基于数字高程模型(Digital ElevationModel,简称DEM)高程数据的山区水系及流域参数自动提取方法,包括填洼预处理、水流方向提取、汇流累积量阈值确定,以及河网分级、小流域划分等。通过分析获取河道长度、流域面积、河网密度、河道比降、坡度等流域参数信息。研究表明,当汇流累积量阈值取17000时,提取结果与真实河网最接近。围场境内平均河网密度为0.23 km/km2,各小流域河网密度基本相同,阴河流域的河道比降最大为8.05‰,其他小流域河道比降5‰左右,地形坡度8.07°~16.98°。

水利水电工程中的水资源管理与调度研究

随着人口增长和经济发展,社会对水资源的需求日益增加,水利水电工程的规划、设计和运营可以实现优化供水、灌溉、发电及生态环境保护等目标,对社会经济可持续发展具有重要影响。为提升水资源管理与调度效率,本文以水利水电工程中的水资源管理与调度为研究对象,简要介绍水资源管理定义、重要性、原则、目标,分析水资源管理关键问题和水资源调度技术,最后探讨水资源管理与调度的挑战。发现水利水电工程中水资源管理的挑战,源于水资源变化和气候变化的影响,水资源管理中的社会、经济和环境因素,国际水资源管理与跨界合作。

基于RULSE方程的承德市土壤侵蚀空间分布研究

基于遥感与GIS技术,结合Landsat8遥感影像、DEM、降水量栅格、土壤颗粒组成、土地利用等基础数据提取了承德市土壤侵蚀环境因子,并利用RULSE方程估算土壤侵蚀模数。结果表明,承德市土壤侵蚀总量为0.68亿t/a,平均土壤侵蚀模数为2438.69t/(km2·a),整体属于轻度侵蚀。不同土壤侵蚀强度呈斑块状分布面积依次占,微度(20.24%)>轻度(50.71%)>中度(26.07%)>强度(2.15%)>极强(0.83%)。2°~5°坡度带是该市侵蚀发生主要地区,占侵蚀总面积的38.44%,建设用地侵蚀发生最广泛。

基于Mann-Kendall法的流域降雨与地下水位时空变化特征研究

降水量在空间和时间上的变化会影响水资源的可用性,导致农业、生态和基础设施受损。在区域和局部尺度上,降雨均有增加和减少的趋势。降雨强度增加可能导致山洪暴发,降水减少也会影响水的可用性和水质。如何预测降水量在时空中的变化趋势具有重要意义。采用Mann-Kendall方法对河北某区域降雨量变化趋势及特征进行分析,并分析观测井的降雨量与地下水水位之间的关系,研究成果可知:4个观测台站中,H台站接收的年降雨量最大,最大值达到了5 153 mm,而K-K台站最大降雨量仅次于H站台,为3 598 mm。地下水位变化与降雨变化趋势相同。可为相关工程提供参考。

承德市“7·13”暴雨洪水分析

承德市2021年“7·13”全市平均降水量78mm,折合降水量30亿m3,多个水文站发生罕见洪水。此次暴雨具有出现早、范围广、强度大等特点,洪水具有洪峰高、洪量大等特点。探究河北省承德市“7·13”暴雨洪水的变化规律及相应特征,以“7·13”暴雨洪水为研究对象,采用统计分析的方法,对该次暴雨洪水过程的实测水文资料和暴雨洪水调查资料进行深入分析,为科学抵御暴雨洪水及防灾减灾提供科学依据。

承德市山洪灾害成因分析及防御措施

承德市位于河北省北部的山丘区,处于华北平原和内蒙古高原的过渡区,全市总面积约3.95万km^(2),占全省总面积的20%。地势呈现西北高东南低的走势,全市以滦河水系与北三河水系为主,包括伊逊河、武烈河、老牛河、瀑河、柳河、潵河、潮河等支流。属于温带大陆性季风型、半干旱半湿润燕山山地气候,是“雾灵山、七老图山暴雨中心”的迎风坡,地势陡峭,短时强降水频发。全市12个县(市、区)共包含3610个沿河村落,多年以来,山洪灾害防治一直是承德市防汛工作的重点。

水文与水资源工程中3S技术的应用研究

随着我国信息化技术水平不断提升,各行各业的发展都离不开信息技术的支持,在当前的水文与水资源工程中,也开始以信息技术作为重要技术体系,通过新型3S技术实现了对以往水文与水资源工程管理模式的有效创新,可以通过空间信息采集的方式对数据信息进行分析处理,同时使信息的表达更具针对性。基于此,本文对水文与水资源工程中3S技术的应用进行了分析。

承德市某片区海绵城市雨水径流及暴雨分析

暴雨重现期及雨峰位置参数将显著地影响城市的规划雨水径流流量。基于此,文章运用暴雨强度及芝加哥雨型分析方法,对承德市某片区海绵城市规划下的暴雨强度及雨型变化进行研究。研究结果表明:①在研究区域内,最大暴雨强度持续时间随着降雨重现期的增加将得到明显地增加;②在研究区域内,最大暴雨强度出现时间分布发生了明显的滞后。研究结果可为承德市的海绵城市规划及片区排水系统工程规划提供理论指导。

柳河李营水文站“21·7”洪水分析

通过分析计算“21·7”洪水前期影响雨量、次洪水以及切割后次洪水的水文特征值、产汇流,为李营水文站将来发生大洪水以及超大洪水产汇流分析计算提供基础数据,尤其是本次洪水的退水部分可作为李营水文站退水曲线计算的重要参考。

基于武烈河承德站的短历时暴雨强度公式参数推求与分析

小流域设计洪水计算,首先需要解决设计暴雨的问题。20世纪60年代以后,随着自记雨量计的应用,积累了长系列水文资料,小流域设计暴雨的计算可以直接利用实测暴雨资料系列进行计算。基于对承德雨量站实测暴雨资料的分析,得出武烈河短历时暴雨强度公式at,p=sp/tn中的经验参数sp和n值,可为类似流域设计洪水计算提供参考。