2023(5).
摘要:本研究提出了一个图指导的时空关联预报模型(GSCPM,graph-guided spatiotemporal correlation prediction model),针对性地解决流域洪水预报中的时空关系建模和滞后影响问题。该模型通过多个长短期记忆网络(LSTM)编码每个监测点历史属性的时间关联特征,随后利用图卷积神经网络(GCN)挖掘监测点间的地理空间依赖。此外,提出了雨量滞后特征、泄洪量滞后特征和上游水位滞后特征用以挖掘变量滞后效应。本文在现实流域数据集上进行了广泛的实验,通过跟LSTM、RNN 等模型的比较,证明了GSCPM 模型的优越性,适合在流域洪水预报中推广使用。
2023(5).
摘要:塑料作为生产生活中最常见的材料,其废弃物在物理、化学、生物作用下会被分解成为微塑料。微塑料作为新污染物的一种,因其不易降解性,可长距离迁移,并通过食物链转移进入人体中,对人体的免疫系统、消化系统带来危害,给生态环境和人体健康带来极大威胁。对可能受到微塑料污染样品的采样、前处理以及检测工作是微塑料科学研究的必要环节。本文根据不同检测方法的特点,提出微塑料检测实验室的建设实践。
2023(5).
摘要:灌区量水目前最被广泛采用的方式是利用水工建筑物量水,主要是通过水闸结合闸门开度来进行流量测量。但目前闸门量水的精度有限,原因是不同流态下的流量计算公式差距迥异,且在灌区野外环境的实际应用中实际值和理论值存在偏差。该研究通过分析不同流态特点及流量变化规律,结合江西省赣抚平原灌区的三干节制闸实测数据,提出了区分流态的CAP 流量率定模型,并在灌区实际应用。结果表明:(1)当水闸历史实测资料较为齐全、覆盖流态较为全面时,应选择“基于水跃发生先验的流态辨识法”+“CAP 流量公式”作为流量率定算法,其较传统方法(“传统流态辨识法”+“传统流量公式”)提高了0.033 的拟合优度;(2)当无法提供较为齐全的水闸历史实测资料时,为尽可能提高闸门量水精度,应选用CAP 流量公式作为流量率定算法,以平均相对误差绝对值MAPE 作为评价指标,其较传统流量公式提高了16.78%。
2023(5).
摘要:水利工程质量检测管理工作对于水利建设工程质量控制具有重要意义。本文从质量检测能力建设、体系建设、资质管理建设等方面梳理了江西省水利工程质量检测管理工作成效,分析了当前水利工程质量检测单位在从业人员、设施设备及环境、报告记录,以及检测行业取费等方面存在的不足,提出了进一步加强水利工程质量检测管理工作的对策及建议。
2023(5).
摘要:水利风景区是维护河湖健康生命、传承弘扬水文化、建设幸福河湖的重要平台,建设水利风景区是推进水生态文明建设的重要路径。如何推动水利风景区高质量发展,实现水利风景区的提质增效是当前亟需解决的问题。本文分析了江西省水利风景区发展过程中面临的发展失衡、形式单一、人才缺乏等问题,提出相应的对策及建议,以期为水利风景区高质量发展提供借鉴和思路。
2023(5).
摘要:基于水尺的水位监测由于其廉价和便携的特点而得到广泛应用。然而,在复杂的实际水文场景中,如何从水尺图像中准确检测水位仍然是一个棘手的问题。本文提出了一种水位测量的复合方法。与传统方法不同,该方法可以从复杂多变的场景中检测出水位的位置和数量,然后从变化的水位中准确地分割出水位线,最终得到准确的水位值。该方法首先通过上下文调整模块改进了FCOS 模型,以满足边缘计算的要求,并保证了比较高的检测精度。其次,为了模块化语义关系,应用Deeplab-v3 的上下文校正模块来分割水尺图像的水面以上区域,被分割的区域可以用来计算水位线的位置。最后,结合所有的结果来计算水尺图像的水位值。实验证明:本文提出的复合方法,解决了复杂水文场景下的水尺水位计算问题,计算的水位误差已经精确到1 厘米,大大优于现有的方法。
2023(5).
摘要:我国库岸滑坡灾害频发,采用高精度优化算法对边坡位移时间序列进行预测对防灾减灾具有重要意义。边坡位移时间序列通常表现出高度非线性特征,传统模型难以对其进行准确预测。为此,本文提出一种基于优化经验模态分解和最小二乘支持向量机的边坡位移时间序列预测模型。该模型采用基于软筛分停止准则的经验模态分解(SSSC-EMD),可自适应地将边坡位移时间序列分解为多个本征模态分量和1 个残余分量。将残余分量定义为趋势项;通过K-means 聚类方法对分量进行聚类,将其定义为周期项和随机项。采用最小二乘法对趋势项进行预测;建立最小二乘支持向量机回归(LSSVM)模型对周期项和随机项进行预测。将各预测值累加求和,即得到累计位移预测值。以山口岩大坝为例,采用SSSCEMD-LSSVM 模型对厂址边坡位移时间序列进行预测。结果表明:模型能够有效预测位移时间序列,精度优于传统BP 神经网络和LSSVM 模型。
2023(5).
摘要:针对城市地下管线探测中三维地质雷达数据出现强噪声干扰问题,提出基于奇异值分解(SVD)和波数滤波(Wavenumber filtering)相结合的处理方法,并给出了选取奇异值数目阈值的定量判据。研究表明:通过选择合适的奇异值,SVD 方法能准确划分地质雷达数据中的目标信号和噪声信号;基于高斯低通的波数域滤波可有效压制杂波及噪声;将上述SVD 方法与波数滤波方法结合应用,发现可有效提高三维雷达深度切片信号的信噪比,使有效反射信号更加清晰并保证地下目标信息完整性。该方法可提升三维地质雷达对目标反射信号识别的效率与精度,使其更适用于城市地下管线探测。
2023(5).
摘要:由于地质构造作用,一处岩质边坡往往在几个软弱结构面的共同作用下发生失稳,其破坏形式与单一软弱结构面的破坏形式有较大差异,尤其是在地震的往复作用下,其稳定性分析十分复杂,需要合适的判据对其稳定状态进行判别。鉴于塑性应变能具有客观性强,能真实反映岩土体稳定性的特点,本文基于有限元软件ABAQUS 使用强度折减法建立某一实际水利工程含组合软弱结构面岩质边坡震后塑性应变能与折减系数的关系曲线,以震后塑性应变能突变为失稳判别准则对边坡在地震作用下的稳定性进行了分析,并将计算结果与常用特征点位移突变、塑性区贯通判据结果进行对比。结果表明:塑性应变能突变判据与特征点位移突变、塑性区贯通判据得到的结果相近,准确性有保证,且不受观测点选取等主观因素影响,得到的结果唯一,是在分析含组合软弱结构面岩质边坡动力稳定性时的较优选择。
2023(5).
摘要:水环境容量是区域污染物总量控制的基础和核心,可为流域水生态治理提供重要的科学依据。以往的相关研究多侧重于不同水文时期水环境容量的动态变化,而未将点、面源入河的季节性特征纳入考虑范畴。文章采用解析公式法,综合考虑点、面源污染特征确定点、面源协同影响的太滆运河水环境容量,并利用MIKE11 软件构建太滆运河汇水区水量、水质数学模型,模拟在最大允许排放量条件下典型断面的水质达标情况。研究表明:太滆运河水环境容量为COD 22 694.52 t/a、氨氮854.04 t/a、总磷195.58 t/a。典型断面均能实现水功能区划水质目标,该计算方法合理可行。
2023(5).
摘要:准确可靠的水库中长期预报结果对于指导受水区水资源优化配置等具有重要意义。本文首先选取SARIMA 模型、SVM 模型、XGBoost 模型与RF 模型分别构建公平水库月入库径流预报方案,以气象因子的物理机制为基础,在成因分析与随机森林重要性排序的基础上筛选关键预报因子并输入至4 个单一模型中。然后在对比分析各模型优劣的基础上,以线性与非线性组合2 种方式构建组合预报方案。结果表明:RF 模型在4 个单一模型中的模拟结果表现最优,SARIMA 模型的模拟精度随着入库径流量的增加而增加;组合预报模型较任一单一模型的模拟结果均更好,基于神经网络的非线性组合方式能够有效提高验证期的模拟精度,增加模型的泛化能力。
2023(5).
摘要:为提升高庄水库水质,同时提高水库防洪和调蓄能力,对高庄水库实施了水库生态清淤工程,并分析水库底泥及水库清淤前后水质监测数据。结果表明:高庄水库清淤前水质有下降趋势,断面等级的主要控制因素主要是总磷含量、高锰酸盐指数和氨氮含量;底泥中的总氮含量主要来源于干物质,土壤综合污染程度不高,表现为尚清洁;底泥重金属具有同源性,表明其污染来源相同;清淤后水库水质断面等级提高明显,可降低水体中高锰酸盐指数和总磷含量,但作用不如降低氨氮含量明显;不同水期水质污染因子含量存在差异,主要表现为高锰酸盐指数汛期略高于非汛期,氨氮含量汛期低于非汛期,总磷含量汛期高于非汛期;为提高水库清淤效益,建议本次清淤10 年后开展新一轮的清淤疏浚。
2023(5).
摘要:九江水文站地处长江中游末端,其下游9km 处有张家洲将长江分为南北两江;其下游30km 有鄱阳湖入汇长江,对本站水位、流量有顶托影响,水位~流量关系不稳定。为了提高流量整编成果的精度和报汛准确性,需找出能代表流量测验断面平均流速的代表性垂线流速,进而可实行在线流量监测。根据九江水文站垂线平均流速横向分布以及多年断面图,以该站2017 年至2021 年ADCP 实测流量成果资料为依据,对测速垂线进行了指标流速多元线性回归分析,从分析的11种方案中得到起点距为690m 和1 110m 的两条垂线组合的垂线平均流速与断面平均流速有较好的关系,适宜作为该站在线流量监测的代表性垂线。
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