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青藏高原平均海拔4000m以上,气候恶劣。区域内产汇流规律复杂且水文实测资料稀缺,给流域水文模拟和分析带来诸多挑战。文章选用HBV水文模型在卡鲁雄曲流域进行水文模拟,数据资料包括卡鲁雄曲翁果水文站2010-2015年逐日降水、气温、观测流量等数据。结果表明,模型在率定期、验证期Nash系数分别达到0.82、0.84,HBV水文模型在卡鲁雄曲流域有较好的适用性。但是受到高寒气候影响和水文资料代表性较差的原因,HBV模型在高流量和低流量部分的流量模拟上表现差,相较于实际观测,模拟的径流总量估计出现低估,但总体来说HBV水文模型在卡鲁雄曲流域有较好的适用性。 相似文献
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SWAT水质模块的扩展及其在海河流域典型区的应用 总被引：6，自引：1，他引：5
SWAT模型功能强大,但模型的功能和参数是针对美国的流域特征定制的,在中国应用还必须针对我国国情和流域特征进行适当的改进和完善。目前SWAT模型在我国主要被用于流域分布式水文模拟、非点源污染负荷估算、土地覆被与气候变化分析等方面。COD指标是我国衡量企业排污是否达标、流域是否污染的重要考核指标,目前SWAT模型缺乏对这一指标的模拟。本文在详述SWAT模拟流域污染物运移过程的基础上,指出了模型水质模块在中国应用中的一些不足,并以河水可生化降解特性参数为依据对SWAT水质模块的改进,完善了模型对BOD指标的模拟和增加了COD指标的模拟功能。通过对海河流域典型区实例研究表明：对水量的模拟,相关系数和效率系数均达到0.80以上;而对氨氮和COD指标的模拟,相对误差控制在20％以内。该方法为解决“SWAT模型不能模拟COD”提供了一种途径,将为SWAT模型在我国流域水环境与水资源综合管理中的广泛应用提供借鉴和支撑。 相似文献
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基于SWAT模型的里下河平原区水文模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
本文以江苏里下河平原区为研究对象,结合该流域DEM与实测水系,运用凹陷化算法提取河网,并通过人工修正以实现河网的合理概化,使提取的河网水系等要素基本符合里下河区域实际水文状况。然后构建里下河平原区SWAT水文模型,以2006-2011年水文站汛期流量数据为基础,对该区域水文进行模拟,并对模型的适用性做了评估。研究结果表明：影响该区域径流模拟前三位敏感参数分别为径流曲线数（CN2）、土壤蒸发补偿系数（ESCO）和基流α系数（ALPHA_BF）;经模型参数率定与验证检验,得出汛期内月模拟流量与实测流量的相关系数R2、Nash-Sutcliffe效率系数ENS均在0.80以上,相对误差|Re|均小于5.0%,表明SWAT模型在里下河平原区月径流模拟较好的适用性。该研究探讨了平原区分布式水文模型的应用,可为里下河平原区未来的水资源规划管理提供了科学参考依据。 相似文献
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为了探讨人工神经网络和概念性水文模型在不同流域模拟日及月尺度径流的适用性,分别在长春岭和元江流域构建径流预报模型,日尺度用倒传递神经网络(back-propagation neural network, BPNN)和新安江模型,月尺度用BPNN模型和ABCD水量平衡模型,并以线性插值方法提高径流序列自相关性来提升模型模拟的精度,采用流量过程曲线图和纳什效率系数进行定性和定量评价。研究结果表明:(1)ABCD水量平衡模型适用于流域的月尺度径流模拟,该模型参数少、易优化,对数据要求低,而新安江模型对较小流域的适用性较差;(2)BPNN模型适用于径流时间序列自相关性高的日尺度径流模拟;(3)通过线性插值方法可有效增加数据量,并提高BPNN模型模拟的精度。 相似文献
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黄土高原绝大部分地区降水稀少、径流量小,水资源总体相当匮乏,准确掌握区域内径流情况对科学配置稀缺的水资源至关重要。本研究选取黄土高原中部马莲河上游的环江流域为研究对象,采用SWAT模型进行径流模拟研究,并结合1980-1990年的径流实测数据校准和验证模型。分析显示:1采用30m精度的高分辨率数字高程模型(DEM)数据比用90m分辨率DEM数据获得的河网更精细,而模拟误差较小;2子流域划分水平对径流模拟有一定的影响,当子流域划分增加到一定水平时径流量趋于稳定;3通过调整模型中敏感性较高的参数率定模型,使得校准期和验证期月均径流深Re均小于10%,R2分别为0.893和0.822,Ens分别为0.89和0.82,SWAT模型在该地区具有较好的适用性。 相似文献
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基于改进RUSLE模型的皇甫川流域土壤侵蚀产沙模拟研究 总被引：4，自引：0，他引：4
采用GIS与RS技术,以RUSLE模型为基础,增加流域输沙能力与淤地坝拦沙效率模块,并在黄土高原粗沙多沙区流域皇甫川进行验证。模型模拟结果显示:率定期1991-1999年皇甫站实测输沙量与模拟值拟合较好,纳什系数(Nash)与相关系数均超过0.7,而验证期2000-2009年的模拟结果相对较差。不同土地利用状况的土壤侵蚀模数表明:皇甫川流域土壤侵蚀模数超过15 000t/(km2·a)的区域主要发生于裸露的砒砂岩与植被覆盖较差的沙地;而土壤侵蚀模数小于2 500t/(km2·a)的区域主要分布在地势较为平坦的河滩地与植被盖度好的高原区。在相同降雨条件下,皇甫川流域不同土地利用类型土壤侵蚀模数的大小顺序为裸砒砂岩沙地耕地草地林地。根据修正RUSLE模型分析皇甫川流域淤地坝的拦沙效益发现,1991-2009年淤地坝平均年拦蓄泥沙约为0.42亿t,几乎与皇甫站(1955-2010年)年均输沙量0.41亿t相当。 相似文献
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基于分布式水文学模型的内蒙古河套灌区水循环特征研究 总被引：5，自引：0，他引：5
应用分布式水文模型DEHYDROS进行了河套灌区的水文学过程模拟研究。结合灌区渠系分布特点及水资源利用状况,将灌区划分为11个子流域。应用1986年、2000年土地利用数据,采用1991年～2000年间的数据系列对模型进行参数率定,1980年～1990年的数据系列对模型进行了验证,结果表明选取的参数是可以接受的。根据模型多年模拟的平均结果,蒸散量多年均值为39.0×108m3,渗漏量多年均值为13.0×108m3,系统排水量为77.8×108m3,降水产生径流微弱;灌区多年平均引水量为51.4×108m3,引水通过灌溉渠系和灌溉的方式大量补给地下水,地下水蒸发与基流在地下水排泄中都占有较大比重,地下水蒸发年均值为15.0×108m3。基流量占总水量支出的比例达到43%,仅次于区域蒸散量,对于维持乌梁素海湿地有重要意义,同时也表明灌区的地下水有相当大的开采潜力。 相似文献
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运用元胞自动机模型对研究区农村居民点变化进行模拟分析,采用案例推理方法获取元胞转换规则,以MARKOV方法对模型进行数量控制,采用改进的Kappa系数对模拟结果进行精度验证。以湖北省鄂州市1991- 2004年农村居民点变化作为模型训练数据,2004-2009年变化数据对模型进行参数校验,模拟得到2009年农村居民点分布情景,对照2009年研究区实际情况,模拟结果总体百分比精度为96.68%,改进的Kappa系数值为0.93。研究结果表明基于案例推理元胞自动机模型具有较高的模拟精度,可用于农村居民点变化模拟分析。 相似文献
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运用元胞自动机模型对研究区农村居民点变化进行模拟分析,采用案例推理方法获取元胞转换规则,以MARKOV方法对模型进行数量控制,采用改进的Kappa系数对模拟结果进行精度验证。以湖北省鄂州市1991-2004年农村居民点变化作为模型训练数据,2004-2009年变化数据对模型进行参数校验,模拟得到2009年农村居民点分布情景,对照2009年研究区实际情况,模拟结果总体百分比精度为96.68%,改进的Kappa系数值为0.93。研究结果表明基于案例推理元胞自动机模型具有较高的模拟精度,可用于农村居民点变化模拟分析。 相似文献
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大沽河典型小流域非点源污染模拟 总被引：5，自引：0，他引：5
流域水质管理是一个多步骤的过程,数学模型以其定量计算和动态操作在流域管理中起着重要作用。本文利用美国农业部开发的AnnAGNPS模型,以大沽河典型小流域为例,给出非点源污染流域水文水质模拟过程。首先在察水单元和沟道勾划的基础上,完成数据库的建立。参数估值主要依据流域性质、先前经验值、其它模拟研究和文献中的取值。其次采用各小流域出口流量、泥沙和总氮实测值优化参数、校准和验证模型,分析模型在研究区的适用性。在大沽河小流域,模型对降雨场次地表径流、泥沙及总氮的模拟结果表现出了很大的不确定性,而相应的年均负荷估算结果较好。当前AnnAGNPS模型主要被用于评价流域非点源污染的长期影响及最佳管理措施的选择,以上精度足矣。最后利用校准后的模型进行小流域污染负荷估算和管理措施模拟。结果表明为了达到同时削减径流、沉积物及总氮的输出量,在大沽河上游应采取退耕还林的措施,治理非点源污染。 相似文献
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汉江中下游地区是汉江流域经济发展的中心。长期以来,由于自然和人类活动的影响,洪涝旱灾、水土流失、环境质量退化以及湿地萎缩等一系列问题,成为流域可持续发展的制约因素;而南水北调中线工程的兴建,一方面给工程沿线地区带来了前所未有的发展机遇,另一方面,由于调水的影响,汉江丹江口以下的流量及季节性分配将发生变化,防洪、水质、工农业生产以及城市发展等将受到不同程度的影响。因此,应以南水北调中线工程和汉江中下游四项治理工程的建设为契机,系统全面地评估工程对生态环境和社会经济的影响,积极推动汉江中下游现代水利示范工程建设,促进该地区社会经济的持续发展。 相似文献
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利用区域气候模式RegCM3模拟了2000年-2009年全国的气温及其变化,并通过地面气象观测资料对模拟结果进行了初步检验和分析。结果表明：模式总体上能模拟出全国的气温分布、梯度变化以及较为明显的高温中心,对中东部地区的模拟效果优于西部的青藏高原、新疆等地区。代表性气象站点2005年-2009年较2000年-2004年气温变化趋势的观测结果与模拟一致,模式具有一定的区域气候变化模拟能力。利用各区域气象站观测资料对模拟结果进行检验,进一步模拟出气温的年度和季节变化,对东北和华北的模拟效果优于其它地区,但模式对气温的模拟存在系统性偏低现象,特别是北方地区的高温季节、西南-长江流域一线的低温季节气温偏低较为明显。在全球气候变化背景下极端气候事件频繁发生,因此未来对模式模拟性能会有更高要求,在提高模式分辨率、改进模式物理化学机制,以及使用更多的地面观测资料等方面需要进一步深入研究。 相似文献
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Biao Ma Yulong Liu Xiaoxiang Na Yahui Liu Yiyong Yang 《Journal of The Franklin Institute》2019,356(8):4397-4419
Shared control structure is beneficial to steering controller design of intelligence vehicles, and human-machine goal consistency is a key prerequisite for shared control. However, the goal consistency is usually given and cannot be changed, and the steering controller in low goal consistency, which directly affect the vehicle performance in case of emergency, has not been sufficiently investigated. This paper proposes a shared steering controller for path-following task based on Nash game strategy and steer-by-wire system considering different human-machine goal consistency. The driver-automation interactive path-following task is modeled by non-cooperative MPC, and authority weight of lateral displacement is used to balance the control objectives of the driver and automation. Human-machine goal consistency is determined by the driver and the automation controller steering angle. Aimed at different goal consistencies, a continuous authority weight adjustment algorithm is designed to ensure correct path following. This is especially true in low consistency in this study, when four driving modes are given to meet the different demand for control power. Simulations and hard-in-loop tests are conducted to verify the proposed control algorithm and the results show that it can perform the path-following task irrespective of human-machine goal consistency. 相似文献
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考虑太阳辐射修正的重庆山地气温空间化模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
为实现重庆多山、多云雾、少日照等典型地理环境特征下气温的空间分布精细化模拟,本文提出了一套局部回归加地形影响修正的适宜性模型方法。该方法综合地理加权回归模型、Solar Analyst模型、改进的Angtrom-Prescott方程以及多元线性回归,基于气象站观测的气温、相对湿度、日照百分率参数以及辐射站太阳总辐射参数,结合100 m×100 m DEM数据,进行山地起伏地形下气温空间化模拟。其中,气温的地形影响修正通过起伏地形下太阳总辐射的拟合而实现。模型具有较好的模拟精度和稳定性,局部回归项的模拟精度远高于反距离权重插值（IDW）、克里金插值（Kriging）,也总体优于传统的基于纬度、经度、海拔高度、日照百分率、相对湿度因子构建的全局多元回归模型;采用55个区域气象站进行单一年份夏季气温模拟精度验证,平均绝对误差为0.59℃,地形影响修正后有38个站误差降低。模型具有较好的时空维度模拟能力,能反映坡度、坡向、地形遮蔽等局地地形因子对气温的影响,具有较强的物理意义。模型与商业化的ArcGIS软件工具相结合,便于推广应用,特别适用于重庆及其周边西南山地太阳辐射低值区。 相似文献
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水量平衡始终是我国北方沙区植被建设所面临的核心科学问题,决定着植被-土壤系统的可持续性和稳定性。蒸发渗漏仪(以下简称"蒸渗仪")是研究水量平衡的最可靠手段,但其目前存在研究站点单一、系统不匹配、精度不一致等问题,从而制约了沙区生态水文学研究的理论创新。在中国科学院野外站网络重点科技基础设施建设项目的支持下,中国科学院沙坡头沙漠研究试验站于2019年建成了目前规模最大的中国北方沙区水量平衡自动模拟监测系统——沙坡头蒸渗仪群。该平台以36台大型称重式蒸渗仪为主体,集成了降水和地下水模拟、根系动态测量和土壤溶液提取等系统,配置了不同生物气候带沙区的土壤和典型固沙灌木,开发了数据管理信息系统。该平台可模拟降水和地下水,连续精确监测土壤水动态、蒸散发、植物生长等过程,实现不同生物气候带沙区水量平衡的自动监测-模拟-量化-集成研究,是科学认知、客观解析沙区植被-土壤系统生态水文互馈机制,探索植物固沙模式及沙区生态恢复与重建理论的重要研究平台。该平台显著提升了我国野外站的科学研究能力和解决国家重大科技需求的能力。 相似文献
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食品安全规制的重复博弈分析 总被引：2，自引：0，他引：2
以博弈论为分析工具,构建了政府与企业的静态博弈支付矩阵,通过引入罚金、公众满意度变量,解释了食品安全事件出现在一国经济快速增长时期的现象.通过考察企业间重复博弈机制,并引入奖励变量,改变了企业选择生产非安全食品的纳什均衡解,得出奖励与政府监管的搭配使用可以有效引导食品企业选择生产安全食品的策略. 相似文献
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黄河下游引黄灌区是我国重要的粮食保障基地。该地区当前面临严重的缺水和水资源分配不足问题,从而导致地下水位快速下降。由此对未来农业及生态环境的影响存在诸多未知和不确定性,已成为当前农田生态系统研究的热点。在中国科学院野外站网络重点科技基础设施建设项目的支持下,中国科学院禹城综合试验站(以下简称"禹城站")/山东禹城农田生态系统国家野外科学观测研究站2016—2020年建成了16个地下水位可调控的封底样地群构成的地下水-农田生态系统关键过程综合试验模拟装置(以下简称"禹城GAS")。禹城GAS集成了大型封底样地子系统、地下水位自动调控子系统、土壤温度-湿度-盐分监测子系统、土壤水采集子系统、根系生长监测子系统、地下水水量-水质动态监测子系统、关键带动态监测子系统、农田生态系统水碳氮交互作用研究子系统、近地面无人机作物长势-多光谱监测子系统等9个子系统;通过多方法定位监测、多要素分层解析、多尺度立体监测组成的综合监测体系,禹城GAS可支撑开展地下水动态变化情景下农田生态系统碳氮水养分循环、粮食安全、生态安全和环境安全相关的基础试验研究和国际前沿探索。 相似文献