两种改进的BP模型预报黄河内蒙段冰情信息及效果分析

黄河内蒙古段是黄河产生冰凌灾害的主要河段之一,几乎每年都产生凌汛,了解黄河内蒙古段冰情信息变化规律,建立冰情信息的预报模型对于黄河内蒙古段的冰凌研究和冰凌灾害防治具有重要的实践意义。选择黄河内蒙古段巴彦高勒水文站为典型站,建立了进行流凌日期、封河日期及开河日期等冰情信息预报的两种改进的BP神经网络模型（A-BP和AGA-BP）,对它们的预报效果进行了评价和对比,并且给出了提高冰情预报精度的建议。     

黄河内蒙古段头道拐断面沉积物中六六六(HCHs)和多氯联苯(PCBs)的残留特征分析研究

采用索式提取法和气相色谱法对黄河内蒙古段头道拐断面沉积物中的六六六(HCHs)和多氯联苯(PCBs)进行了分析测定.结果表明:HCHs和∑PCBs在黄河内蒙古段头道拐断面沉积物中均有检出,α-HCH和β-HCH的平均浓度分别为6.70 ng/g和6.24 ng/g,处于中等污染水平;除八氯联苯外,PCBs的各异构体在该断面沉积物中均有检出,且检出率均在65%以上,∑PCBs平均浓度为1.46 ng/g,处于较低污染水平;HCHs和PCBs的残留水平随时间均没有明显的变化.对黄河内蒙古段沉积物中HCHs和PCBs污染物的来源进行了解析,HCHs污染的最大贡献源是河套灌区的农业退水,PCBs的主要来源是历史残留.     

基于小波分析的黄河上游径流变化周期研究

为了研究黄河上游径流变化周期,在综合评述已用方法的前提下,引入了小波分析法;然后采用Morlet连续小波变换,对兰州和贵德2站84年(1920～2003年)年径流时间序列变化特征进行了多时间尺度分析,揭示出黄河上游年径流在不同时间尺度下的小波变换时频特征及其丰、枯交替变化的周期规律;进一步分析其径流变化规律,发现黄河上游年径流变化具有同步性,现正处于偏枯期;最后对分析结果进行小波系数过程线及方差图检验,得出黄河上游年径流具有32年的主周期变化规律,同时预测2007年后的17年(2008～2024年)时期内,将处于偏丰期。     

黄河上游近60年水沙演变及影响因素分析

为揭示黄河上游水沙演变规律及其驱动因素,根据黄河上游3个代表水文站长时间序列资料,均值差异T法、双累积曲线分析法、小波分析法等方法对其多年水沙变化的特征进行了分析研究.结果表明,黄河上游三个代表站1960-2019年径流量和输沙量均呈现出下降趋势;黄河上游唐乃亥、兰州和头道拐站三站年径流量突变年份分别为1989年198...     

基于小波变换技术的内燃机燃烧噪声特征提取

以某六缸柴油机为研究对象,采集不同工况下的噪声信号,对其进行小波包逐层分解和系数重构,提取各频带信号,将与发动机燃烧过程有关的频带信号进行合成重构,得到燃烧激励引起的噪声信号,并对其进行连续复小波变换,计算三维小波能量谱,进一步分析各缸燃烧状态,提取内燃机燃烧过程相关的特征信息.分析结果表明,2 200 r/min满负荷时,燃烧激励产生噪声信号能量主要分布在20.480～24.576 kHz的高频带内,燃烧噪声所占比重较小;650 r/min怠速时,燃烧激励产生噪声信号能量主要集中在1 024～2 521 Hz的中低频带内,燃烧噪声所占比重较大.     

农业气象灾害对农业的危害及防御策略

农业气象灾害主要包括干旱、冰雹、大风、高温、暴雨、冰冻等能影响植物生长的极端气象条件。我国地域分布辽阔,气象变化多端,只有对气象灾害的预警信息进行分析,才能做好应对防护措施,避免气象灾害对植物产量和质量产生危害。     

内蒙古气象灾害成灾基础的研究

内蒙古作为我国较大的自治区,占地面积十分广阔,内蒙古的气候也就有了多种类型,是较为严重的自然灾害多发省区之一。全区自然灾害损失的90%以上都是由草原森林火灾、洪涝气象、等衍生灾害和暴雨、暴雪、冰雹、霜冻、沙尘暴、雷电、干旱等气象灾害所造成的,全区总GDP的2.7%在这些灾害中被损失掉。在内蒙古灾害横行的情况下,做好内蒙古气象灾害成灾基础的研究显得尤为重要。     

平阴岩溶地下水位与降水量、黄河水位的相关性分析

【目的】查明平阴岩溶地下水位对降水量、黄河水位响应的时滞差异。【方法】选取2007—2018年2个沿黄岩溶水位监测数据、同期降水量和黄河水位资料,采用互相关分析、连续小波变换和交叉小波变换对岩溶水位与降水量、黄河水位的相关性进行了分析。【结果】①降水量、岩溶水位的互相关系数具有明显的12个月的周期,黄河水位周期性不强。岩溶水位与降水量、黄河水位之间存在1～8个月和0～10个月的时间滞后。②降水量和岩溶水位存在0.86～1.20 a和0.86～1.36 a的连续主震荡周期,黄河水位存在1 a和3 a的周期变化特征。③岩溶水位对降水量、黄河水位的滞后时间为110.46～164.39 d和105.77～161.88 d,黄河水与岩溶地下水之间径流速度为21.62～25.53 m/d。【结论】平阴岩溶水位对黄河水位的时滞略小于对降水量的时滞。     

苹果贮藏室气体3D荧光特征信息小波包表征与腐败预警

为了实现对苹果贮藏室中气体3D荧光光谱特征信息的有效表征,提出一种基于小波包分解系数的荧光特征信息表征方法,在此基础上开展了腐败预警方法研究。首先利用三角形插值法和Savitzky-Golar卷积平滑对光谱数据进行预处理,以消除瑞利散射和环境噪声的影响。然后,将预处理后的3D荧光数据按激发波长从短到长顺序将其对应的发射光谱首尾相连转换成一维数据向量,并利用3层sym4小波包对该向量数据进行分解,提取低频系数集作为荧光特征信息;运用偏最小二乘对特征信息与6个理化指标进行进行分析,并对其分析结果进行聚类分析以确定出腐败基准。最后,运用马氏距离构建腐败预警模型。结果表明,用小波包分解系数表征荧光特征信息是有效的;同时,随着贮藏时间增加,预测的马氏距离逐渐变小,较好刻画了贮藏过程中苹果品质的变化趋势,进而可实现苹果贮藏过程中的腐败预警。     

基于熵权的贝叶斯模型及其在水质评价中的应用

黄河宁夏段的水质状况对宁夏居民饮用水安全和黄河流域的污染治理具有重要意义。【目的】了解黄河宁夏段的水质状况。【方法】选取黄河宁夏段下河沿断面、银古公路桥断面和陶乐渡口断面的2012年和2013年2、4、6、8、10和12月的水质监测数据,针对贝叶斯模型存在的不确定性缺陷,运用基于熵权的贝叶斯水质模型,选取DO、CODMn、NH_4~+-N、BOD5和COD等5个因子作为评价指标,对黄河宁夏段进行水质评价并研究其水质时空变化规律。【结果】COD、NH_4~+-N是主要污染物,水质以Ⅱ、Ⅲ类为主,水质状况总体较好,时间变化为夏季最好,春秋次之,冬季最差;空间变化为从宁夏段上游到下游,水质逐渐变差。【结论】基于熵权的贝叶斯水质模型评价结果合理、可靠。     

无人机载雷达在冰厚及冰层结构探测中的应用

为提高黄河冰厚测量效率,利用无人机载雷达对黄河内蒙古什四份子弯道进行了冰厚测验,并与人工实测冰厚进行了对比,描述了冰层典型特征雷达图谱.结果表明:弯道冰厚分布不均匀,整体冰厚在40~80 cm,纵向冰厚沿程逐渐减小,弯顶处冰厚最小,横向冰厚凹岸侧大于凸岸侧,清沟断面冰厚呈小-大-小趋势,靠近水面位置冰厚最小;立封区测验效果一般,雷达测量结果大于人工测量结果,误差在10%左右,平封处精度良好,误差在5%以下,雷达与人工对冰厚走向的测量结果基本一致;雷达波在冰层中传播速度为15~17 cm/ns;雷达图谱可以反映冰层结构,确定裂缝的走向、位置,平立封冰盖的雷达图谱差别较大.无人机载雷达能快速对一定区域的冰厚进行连续测量,极大地提升了小范围冰厚的测验效率,为分析黄河冰的冻融过程、冰层结构提供了技术参考,是一种较为理想的冰层探测方法.     

黄河河龙区间洪水泥沙关系分析

【目的】深入了解近年来黄河泥沙变化规律,保障引黄工程的安全运行。【方法】对2006—2015年黄河吴堡、龙门水文站洪水特征资料进行了分析研究,【结果】月最大含沙量大于10 kg/m~3时段集中在3月桃花汛和汛期(6—9月),汛期泥沙量远大于3月水平,同期龙门站最大含沙量水平高于吴堡站;洪水过程径流总量与含沙量相关性并不显著;河龙区间上下游泥沙输移过程存在一定相关性,但龙门站较吴堡站更多呈现自然河道属性。【结论】黄河突发增沙原因不只局限于洪水激增,黄河调水调沙等人类活动对水流携沙突增影响不容忽视。不同水文站局部性暴雨所形成的短历时增沙现象的水文系列过程呈现随机性。     

内蒙古河套灌区地下水开发利用模式的实例研究

内蒙古河套灌区节水改造后,引黄水量大幅度减少。在河套灌区内选择一块有代表性的区域作为研究对象,探讨河套灌区全面实施节水改造方案后,地下水开发利用的可行性以及井渠结合的合理模式。以MODFLOW软件为计算工具,对不同水井布局方案在某一确定的地下水开采强度下计算区地下水动态变化过程进行预测。计算结果表明,井渠结合区每年开采1200 m3/hm2条件下,连续多年运用能够保持采补平衡。不同的水井布局方案的计算表明,1200 m3/hm2开采水平下,以局部集中布井的布局形式较好。     

内蒙古河套灌区GSPAC水分通量分析

阐述了内蒙古河套灌区的水文要素特征和农业节水改造形势。综合考虑区域性水循环过程中地下水系统、地表水系统和土壤植物大气连续体的密切联系,建立了内蒙古河套灌区人工自然复合型的GSPAC系统模型。以各子系统的水均衡为控制条件,计算了现状和节水改造后灌区GSPAC水循环界面通量,并预测了地下水埋深变化的幅度。     

内蒙河套灌区建立回归水灌溉系统可行性分析

通过详实可靠的资料及多种因素分析 ,对河套灌区建立回归水灌溉系统的可行性进行了论证     

宁夏石嘴山市潜水的灌溉水质评价与水资源合理利用

石嘴山市水资源的合理利用包括潜水资源、引黄(河)渠水资源、灌溉期间排水沟水资源以及贺兰山东麓沟谷水资源的合理利用。其中,潜水资源的利用是石嘴山市水资源合埋利用的核心。本文通过大面积的水质评价,给出了可供利用的潜水面积;阐述了不同水资源合埋利用的途径;估算了合埋利用潜水资源和引黄水资源的节水潜力。本文采用的方法和阐述的观点对我国西北及内蒙河套灌区有一定的参考价值。     

基于Visual MODFLOW模型的三湖灌域地下水资源评价

以内蒙古河套灌区下游的三湖灌域为研究背景,采用Visual MODFLOW模型对研究区未来15年的水资源利用及水资源变化趋势作了详细的预测研究。结果显示,到2010年研究区地下水总补给量为9940.76万m3,2015年为8184.34万m3,2020年为6808.72万m3。3个水平年地下水总补给量分别比现状年减少551.68、2308.1和3666.05万m3。3个水平年地下水位下降幅度分别为0.5～2.0 m、0.5～2.5 m之间和0.5～3.0 m之间。到2020年研究区地下水位下降最大达3 m,已接近生态要求最低水位。研究区引黄灌溉水量最少不能低于6000万m3,否则,将会出现地下水量减少、地下水位持续下降的趋势,危及生态环境的安全。     

基于TRMM遥感数据的旱涝时空特征分析

基于光学遥感数据反演的植被指数和地表温度进行旱涝灾害监测在时间上具有滞后性,降水数据可以更加及时直观地反映地表干湿状态的变化,目前旱涝灾害监测应用地面点上降水观测站点的数据较多,热带降雨测量卫星(TRMM)被动微波遥感为大面积进行旱涝灾害监测提供了可能。利用江苏省1998年1月—2014年3月的TRMM 3B43月降水资料,采用尺度为12的标准化降水指数(SPI12),分析江苏省旱涝时空特征变化规律。分析结果表明:江苏省16年来发生旱涝灾害的几率为34.08%,其中发生旱灾的几率(16.74%)与发生涝灾的几率(17.34%)相接近;江苏省一年四季都易受到旱涝灾害的影响且旱灾与涝灾具有交替出现的特点;1999—2014年间多次出现较严重的旱涝灾害,且江苏中部地区更易受到旱涝灾害的影响。     

沮漳河下游洪水遭遇地区组成规律

漳河水库由观音寺和鸡公尖两个水库以明槽渠道组成，涉及入库洪水的两个来源，而为下游防洪又涉及到与水库坝址至两河口区间及沮河洪水的组成遭遇。沮漳河为长江的一级支流，对长江防洪安全有一定的影响作用，为了确保水库及其下游防护区的安全，必须研究洪水的地区组成，为防洪错峰及安全调度提供设计依据。通过F检验法及t检验法来进行回归方程及相关系数的检验，证明回归方程是显著的，相关也较密切，可用于生产实际。