检索结果-内蒙古大学图书馆

水资源保护 2025年第2期41卷 193-199页

作者：韩琦付湘张翔赵小丹武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室武汉大学海绵城市建设水系统科学湖北省重点实验室

针对南水北调中线工程运行以来汉江中下游径流量大幅减少，水资源供需矛盾突出的问题，基于水资源配置空间均衡准则，以生活、工业、农业3个用水部门水量分配满意度最大为目标函数，建立了水资源配置稳健博弈模型，分析了中线工程调水... 详细信息

针对南水北调中线工程运行以来汉江中下游径流量大幅减少，水资源供需矛盾突出的问题，基于水资源配置空间均衡准则，以生活、工业、农业3个用水部门水量分配满意度最大为目标函数，建立了水资源配置稳健博弈模型，分析了中线工程调水前后各主体水量分配满意度变化，并将稳健博弈模型与多目标优化模型的结果进行了对比。结果表明：在不确定性条件下，稳健博弈模型通过降低目标值来提高可靠性，得到的稳健均衡解劣于纳什均衡解；南水北调中线工程调水后，用水部门整体水量分配满意度下降幅度为9.4%,生活、工业、农业用水部门满意度分别下降4.9%、10.4%、12.9%;需水量最大的农业用水部门水量分配满意度目标值对稳健参数的变化最为敏感。

关键词：水资源配置稳健博弈优化南水北调中线工程汉江中下游

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多时空尺度下武汉市景观格局与地表水质的关系

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中国农村水利水电 2025年第2期 7-16,24页

作者：孙祖佑陶士勇林丽芳徐晶武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072 武汉大学海绵城市建设水系统科学湖北省重点实验室湖北武汉430072

研究不同时空尺度下的景观格局对城市河流水质的影响,对流域的生态环境保护具有重要意义。以湖北省武汉市范围内的长江流域水系为研究对象,基于2021年全年7个监测断面pH、溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)、总氮... 详细信息

研究不同时空尺度下的景观格局对城市河流水质的影响,对流域的生态环境保护具有重要意义。以湖北省武汉市范围内的长江流域水系为研究对象,基于2021年全年7个监测断面pH、溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)、总氮(TN)的统计结果,采用GlobeLand30数据集提取水质监测断面200、500、1 000、1 500、2 000 m共5种圆形缓冲区的土地利用情况,利用冗余分析方法将景观格局指数与水质数据相结合,研究不同时空尺度下武汉市景观格局与地表水质的关系。结果表明:(1)土地利用组成在湿季和干季时均以200 m缓冲区对各水质指标的解释率最大,分别为84.1%和97.2%。景观格局指数的解释率在湿季的200 m缓冲区和干季的500 m缓冲区最大,分别为90.9%和88.2%;(2)不同时空尺度下土地利用组成和景观格局指数影响水质指标的主要解释变量存在差异,对于土地利用组成,湿季时在较小的空间尺度下水域、草地贡献率较高,较大的空间尺度下建设用地贡献率较高,而干季时林地为主要解释变量。对于景观格局指数,在多数情况下斑块密度(PD)、最大斑块指数(LPI)和香浓多样性指数(SHDI)对于解释水质指标的贡献率最高;(3)在多数情景下,研究区域中耕地、草地和PD、景观形状指数(LSI)及SHDI与COD_(Mn)和NH_(3)-N具有较大的正相关关系,林地、未利用地及LPI与DO呈正相关,水域与COD_(Mn)、NH_(3)-N、TP等指标负相关,而建设用地仅在200 m缓冲区与污染性水质指标存在明显正相关关系。因此,重点防控200 m缓冲区内污染物的排放,强化耕地、林地、建设用地等管理,以及优化城市景观空间格局等措施对于武汉市城市水系污染治理具有重要意义。

关键词：土地利用尺度效应水质冗余分析武汉市

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适应高比例新能源的梯级水电站中长期补偿调峰调度研究

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中国农村水利水电 2025年第05期 64-71页

作者：艾学山黄馗石轩语赵龙庆刘丰硕于洋馨武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室海绵城市建设水系统科学湖北省重点实验室(武汉大学) 广西电网电力调度控制中心

随着风光等新能源的快速发展，新能源在电网中的占比不断增加，协调高比例新能源与常规电站出力之间的关系已成为电网调度中需要考虑的重要课题。以含风光等新能源和梯级水电站的区域电网为研究对象，建立水风光一体化下梯级水电站对风... 详细信息

随着风光等新能源的快速发展，新能源在电网中的占比不断增加，协调高比例新能源与常规电站出力之间的关系已成为电网调度中需要考虑的重要课题。以含风光等新能源和梯级水电站的区域电网为研究对象，建立水风光一体化下梯级水电站对风光等新能源与其他水电站等变化出力进行中长期补偿调峰调度研究，分别建立了以年、月、旬为计算期，以月、旬、日为计算时段的序贯补偿调峰调度模型，并应用DDDPSA优化算法对模型进行求解。以新能源占比较高的广西电网为研究对象开展的实例研究表明，梯级水电站与风光等新能源进行补偿调峰调度可以充分发挥新能源和梯级水电站的优势，提高电网中长期补偿调峰能力。研究方法可为含高比例新能源的区域电网开展梯级水电站的补偿调峰优化运行，提高电网科学管理水平提供决策参考。

关键词：高比例新能源梯级水电站补偿调峰 DDDPSA算法广西电网

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基于多源降雨数据的中游城市群极端降雨特征和风险分析

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长江科学院院报 2025年第2期42卷 83-90页

作者：龚莉张翔罗蔚陶士勇武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室武汉430072 武汉大学海绵城市建设水系统科学湖北省重点实验室武汉4300723 中铁水利水电规划设计集团有限公司南昌330029

长江中游城市群是位于我国中部的特大型城市群,在经济社会发展中发挥着重要作用。为探究变化环境下中游城市群的降雨特征和风险,对CMFD、MSWEP和CN05.1这3种降雨数据在中游城市群的适用性进行了评估,选择中国区域地面气象要素驱动数据集... 详细信息

长江中游城市群是位于我国中部的特大型城市群,在经济社会发展中发挥着重要作用。为探究变化环境下中游城市群的降雨特征和风险,对CMFD、MSWEP和CN05.1这3种降雨数据在中游城市群的适用性进行了评估,选择中国区域地面气象要素驱动数据集CMFD进行降雨特征分析,同时考虑强降雨量、暴雨日数、高程、坡度、人口、土地利用对区域城市化快速发展前后暴雨灾害风险进行分析。结果表明:包括省会城市在内的高度城市化区域在过去的40 a短历时暴雨发生频率和强度增加,城市群南部强降雨量、暴雨日数存在显著增长趋势,包括江西省新余、抚州、南昌、九江等区域;随着城市化的进程,人口向中心城市聚焦,中高暴雨风险区域增加,环鄱阳湖都市圈中高风险区占比明显增加。为应对区域暴雨风险,需集成多学科多部门城市监测数据,推进高精度多尺度监测-预报-预警系统研发与应用,加强城市化对局地气候和极端降雨影响的机理研究,协调灰-绿-蓝措施以增强城市气候适应性和韧性。

关键词：城市化极端降雨特征风险分析中游城市群 CMFD

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基于水文水动力模型的平原河网地区排涝模拟应用研究

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中国农村水利水电 2025年第05期 17-23页

作者：梁昌梅王敬张翔刘路广吴凤燕湖北省水利水电科学研究院湖北省节约用水研究中心武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉大学海绵城市建设水系统科学湖北省重点实验室

平原地区河道纵横交错，水流速度慢且流向不定；闸站众多，导致水情、工情极为复杂，一旦发生洪水，将形成大面积的洪涝灾害，对人民群众生命和财产安全造成了较大的威胁。为了准确模拟平原地区洪涝水的产汇流过程，结合SCS模型和MIKEFL... 详细信息

平原地区河道纵横交错，水流速度慢且流向不定；闸站众多，导致水情、工情极为复杂，一旦发生洪水，将形成大面积的洪涝灾害，对人民群众生命和财产安全造成了较大的威胁。为了准确模拟平原地区洪涝水的产汇流过程，结合SCS模型和MIKEFLOOD模型的优势，充分考虑了各类下垫面产流特征和闸站调度规程，构建了水文水动力模型，选取了位于湖北省江汉平原腹地的通顺河流域作为研究区，利用实测数据对模型进行了率定、验证，分析不同降雨条件下对该区域的排涝影响。结果表明(1)利用2003年、2010年、2016年的实测水位对模型进行率定与验证，模拟的相关系数均在0.8以上，误差低于2%；表明该模型的模拟效果较好，可以用于通顺河流域的产汇流模拟。(2)将通顺河流域分为11个子排区，各个排区产流量最大为排湖排区；幸福、通北等7个排区的现状排涝能力均不足10年一遇3日暴雨3日排出。(3)当发生5～20年一遇的洪水时，流域的排涝时间达到10～12 d时，河道水位逐渐下降。当发生30年一遇的洪水时，流域内的水位先增长后趋于稳定，表明流域内的外排泵站排涝能力不足以应对30年一遇洪水。该项研究可为复杂平原河网地区的排涝措施制定提供参考。

关键词：平原河网水文水动力模型 SCS模型 MIKEFLOOD模型排涝模拟

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武汉降水稳定同位素变化特征及其驱动因素分析

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水资源保护 2025年

作者：陶士勇徐晶夏军强熊兴基张翔陈小强刘祖凡武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室武汉大学海绵城市建设水系统科学湖北省重点实验室大连理工大学建设工程学院大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

降水稳定同位素变化及其驱动因素是同位素水文研究的重要内容。基于武汉2019—2023年采集的降水样品，利用统计分析方法和HYSPLIT模型，分析了降水同位素变化特性及其与局地气象因子、水汽来源和区域尺度云量的关系。结果表明，降水同... 详细信息

降水稳定同位素变化及其驱动因素是同位素水文研究的重要内容。基于武汉2019—2023年采集的降水样品，利用统计分析方法和HYSPLIT模型，分析了降水同位素变化特性及其与局地气象因子、水汽来源和区域尺度云量的关系。结果表明，降水同位素表现夏季风时期相对贫化、冬季风时期相对富集的年内变化规律，各个时期均不具有“降水量效应”，仅冬季风时期呈现“温度效应”。识别出6种水汽输送类型对武汉降水的影响，相对于大陆水汽成因的降水，海洋水汽成因的降水δ18O值显著贫化，d-excess值更低。区域尺度上，夏季风时期降水δ18O值与降水前10天的总云量、高云量和中云量之间存在明显的负相关关系，相关性最明显的区域与对流过程的发生区域重叠，处于远洋水汽运移轨迹的上游。综合推断，武汉降水同位素的变化特征与水汽来源和上游对流活动的共同作用有关。

关键词：降水稳定同位素水汽来源对流活动 HYSPLIT模型武汉

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基于图像三维连通性识别方法的长江流域干旱事件特征

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农业工程学报 2021年第11期37卷 131-139页

作者：邓翠玲佘敦先张利平张琴柳鑫王书霞武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072 海绵城市建设水系统科学湖北省重点实验室武汉430072

全球变化背景下,干旱事件频发给区域水资源管理和社会经济可持续发展带来了巨大挑战,科学合理地辨识干旱发生发展过程一直是干旱研究领域的前沿与难点。该研究将图像三维连通性识别方法应用于气象干旱事件的识别和提取。在长江流域的应... 详细信息

全球变化背景下,干旱事件频发给区域水资源管理和社会经济可持续发展带来了巨大挑战,科学合理地辨识干旱发生发展过程一直是干旱研究领域的前沿与难点。该研究将图像三维连通性识别方法应用于气象干旱事件的识别和提取。在长江流域的应用表明此方法识别出的干旱事件与历史记录的吻合度较高,能有效识别气象干旱事件。基于1960—2015年标准化降水蒸散发指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI),长江流域共发生281场气象干旱事件,其中长历时干旱事件(历时大于4个月)64场。长历时干旱事件在流域中部发生次数多于东部和西部,2000年之后的发生频次、干旱面积和干旱强度大于2000年之前,单场事件发展方向以西北和东南为主。整体上,干旱事件发生频次和干旱强度在长江流域中部呈增加趋势,在流域东部和西部呈减小趋势。该研究有助于探索长江流域干旱事件发展演变规律。

关键词：干旱三维图像连通时空特征演变规律长江流域

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水质保护与用水效率的主从博弈稳健优化模型及其应用

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水利学报 2024年第7期55卷 874-882页

作者：贾晓琳付湘张翔范志鹏武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072 武汉大学海绵城市建设水系统科学湖北省重点实验室湖北武汉430072

水资源系统的复杂不确定性为可靠的水资源优化配置带来挑战。为实现水质保护与用水效率均衡,基于量化水资源系统不确定性的稳健参数建立了主从博弈稳健优化模型,并采用稳健对等转换法和模糊满意度算法进行联合求解。以汉江中下游流域为... 详细信息

水资源系统的复杂不确定性为可靠的水资源优化配置带来挑战。为实现水质保护与用水效率均衡,基于量化水资源系统不确定性的稳健参数建立了主从博弈稳健优化模型,并采用稳健对等转换法和模糊满意度算法进行联合求解。以汉江中下游流域为研究区域,结果表明:主从博弈稳健模型的均衡解劣于确定性多目标模型的优化解,模型以牺牲目标最优值为代价提高了可靠性;不确定性影响均衡解的决策范围,高不确定度下均衡解范围更宽,能够为不确定性下提升决策策略的适应性提供依据。相比于单目标的水质保护稳健模型与经济发展稳健模型,主从博弈稳健模型能提供更均衡的水资源配置方案。模型的敏感性分析揭示了目标层对稳健参数变化的响应规律。本研究可为不确定情景下水资源冲突管理提供适应性稳健决策方法。

关键词：主从博弈稳健优化不确定性水资源配置汉江中下游

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变化环境下中国现代水网建设的机遇与挑战

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地理学报 2023年第7期78卷 1608-1617页

作者：夏军陈进佘敦先骆文广武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室武汉430072 海绵城市建设水系统科学湖北省重点实验室武汉430072 长江水利委员会长江科学院武汉430015

国家水网工程是应对气候变化、提高国家水安全保障一项重大战略部署。本文在分析中国气候、水土资源分布不均等地理特点基础上,探究了变化环境下中国水资源供需关系,分析了国家水网规划布局及典型水网成效,探讨了国家水网规划建设中存... 详细信息

国家水网工程是应对气候变化、提高国家水安全保障一项重大战略部署。本文在分析中国气候、水土资源分布不均等地理特点基础上,探究了变化环境下中国水资源供需关系,分析了国家水网规划布局及典型水网成效,探讨了国家水网规划建设中存在的亟待研究的若干问题和对策建议。研究表明:全球变化影响愈来愈凸显;国家进入高质量发展阶段,人们对供水质量及保障程度、洪旱灾害防御能力等要求越来越高;构建国家及区域水网是应对环境变化影响、显著提高供水灌溉保障程度和防洪排涝能力,改善天然河湖水环境质量,提高国家水安全保障的重大举措。但需要从区域“水—土—气—生”及“人—地”关系协调,尊重自然,做到人与自然和谐共生。加强国家水网规划建设和运行的科技和管理创新,受水区不仅应该加强节水和水资源保护,守住本地水资源的主体地位,与外调水联合调度,提高水网工程生态环境与经济发展综合效益,支撑国家生态文明建设和高质量发展。

关键词：气候变化水资源格局高质量发展国家水网水安全保障

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水资源利用与排污控制的非合作博弈方法

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水利学报 2022年第1期53卷 78-85页

作者：付湘谈广鸣黄莎刘双郡武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 武汉大学海绵城市建设水系统科学湖北省重点实验室湖北武汉430074

为在水环境保护优先的前提下保障水资源持续利用,通过分析水资源经济利用主体与水环境保护主体的目标冲突,建立水资源利用与排污控制的讨价还价博弈模型与主从博弈模型,提出水资源利用与排污控制互馈决策的协调方法,并对比分析均衡解与... 详细信息

为在水环境保护优先的前提下保障水资源持续利用,通过分析水资源经济利用主体与水环境保护主体的目标冲突,建立水资源利用与排污控制的讨价还价博弈模型与主从博弈模型,提出水资源利用与排污控制互馈决策的协调方法,并对比分析均衡解与非劣解的内涵与关系。以洞庭湖四口河系地区为研究区域,结果表明:讨价还价博弈和主从博弈方法的均衡解均在多目标优化方法的非劣解前沿上,讨价还价博弈的均衡解范围远小于非劣解范围;主从博弈得到了唯一的均衡解,比讨价还价博弈的均衡解更有效地控制了污染物排放量。研究为水资源利用与水环境保护冲突管理提供了新的协调方法。

关键词：经济效益排污总量讨价还价博弈主从博弈非劣解均衡解

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