基于改进长短期记忆网络模型的水库库区水温模拟 被引量：1

1

作者 郑铁刚 吴茂喜 +3 位作者 张迪 金瑾 林俊强 孙双科 《农业工程学报》 北大核心 2025年第3期144-153,共10页

水温是影响水库水生态系统的“主因子”,了解库区水温分布及预测未来的水温变化对保护水库生态具有重要的意义。针对水库水温结构复杂、实时预测困难的技术问题,该研究通过在传统的长短期记忆网络模型(long short-term memory,LSTM)中... 水温是影响水库水生态系统的“主因子”,了解库区水温分布及预测未来的水温变化对保护水库生态具有重要的意义。针对水库水温结构复杂、实时预测困难的技术问题,该研究通过在传统的长短期记忆网络模型(long short-term memory,LSTM)中嵌入相关分析模块自动筛选模型的特征输入,并优化输出维度,提出了一种改进的LSTM模型,并在溪洛渡水库工程开展了模型应用研究,结果表明:1)改进LSTM模型的均方根误差最大值为0.63,纳什效率系数最小值为0.96,表明模型整体性能较好,能够精准地捕捉数据中的长期依赖关系;2)基于改进LSTM模型的库区水温分布预测值和环境流体动力学模型(environmental fluid dynamics code,EFDC)模拟值随时间的量值分布及变化规律基本一致,两者的库区表层年际误差值为-1.19~1.04℃,中层年际误差值为-1.06~1.68℃,底层年际误差值为-1.28~1.07℃,年际水温最大相对误差为8.3%;3)相较于EFDC模型多天的模拟时长,改进模型的计算时间缩短至几百秒,计算效率大幅提升,实现了水温分布的快速、实时精准预测。该研究通过改进LSTM模型,实现了深水水库垂向水温的高效预测,研究结果可为分层取水设施的优化调控提供技术支撑。 展开更多

关键词 水温 模拟 改进的长短期网络记忆模型 水温分布 相关性分析 水温预测 人工智能学习

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太湖水体水温垂向分层特征及其影响因素 被引量：57

2

作者 赵林林 朱广伟 +4 位作者 陈元芳 李未 朱梦圆 姚昕 蔡琳琳 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期844-850,共7页

为揭示大型浅水湖泊水温分层特征及其影响因素,采用温度链,高频观测太湖水温分层的周年变化过程。结果表明:太湖水体水温的垂向温差绝大多数处在0～1℃,部分处于1～4℃,偶尔超过4℃;太湖水体水温垂向温差存在季度、月、日差异,相应的分... 为揭示大型浅水湖泊水温分层特征及其影响因素,采用温度链,高频观测太湖水温分层的周年变化过程。结果表明:太湖水体水温的垂向温差绝大多数处在0～1℃,部分处于1～4℃,偶尔超过4℃;太湖水体水温垂向温差存在季度、月、日差异,相应的分层位置也不同;水温分层影响因素包含太阳辐射、气温、风速、水密度和比热、藻华堆积等。随着太阳辐射强度的增加,水温垂向温差先增加后减小,峰值出现在太阳辐射强度700 W/m2时。在夏秋季节风速低于4 m/s时,水温垂向温差随着风速增加而下降,而超过4 m/s时,则变化不大。气温的急剧变化容易使水体垂向产生较大温差。冬季低温期间由于水体密度和比热特性会产生逆温层。夏季藻华堆积可产生短期水温垂向较大温差。研究表明,作为一个水动力扰动频繁的大型浅水湖泊,仍然会存在短暂的水温分层,分层特征受气象条件控制。本研究成果对研究大型湖泊蓝藻水华的形成机制、湖泊生态模型构建和营养盐内源释放规律都有参考价值。 展开更多

关键词 浅水湖泊 水温分层 太阳辐射 气温 风浪扰动 蓝藻水华

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北京塔院井数字化观测水温的同震效应研究 被引量：68

3

作者 杨竹转 邓志辉 +3 位作者 陶京玲 谷圆珠 王志敏 刘成龙 《地震学报》 CSCD 北大核心 2007年第2期203-213,共11页

基于北京塔院井数字化水温观测资料,分析了远震引起的水温同震效应,注意到塔院井水温同震变化总是具有下降-上升-恢复的过程,不受地震方位和震源机制的影响;水温同震下降幅度随震级的增大而增大,随震中距的增大而减小,三者之间有较好的... 基于北京塔院井数字化水温观测资料,分析了远震引起的水温同震效应,注意到塔院井水温同震变化总是具有下降-上升-恢复的过程,不受地震方位和震源机制的影响;水温同震下降幅度随震级的增大而增大,随震中距的增大而减小,三者之间有较好的关系;震后水温后效恢复上升幅值受水位动态影响.最后,对塔院井水温同震效应机理进行了探讨,初步研究结果显示,井孔中的水体受震荡激发而加速对流与掺混是导致水温先下降的主要原因:当井水受到地震波的作用时,对流加速,井内深部较热的水体上涌,而浅部较冷的水体下沉,水温探头将先观测到温度下降现象;震后水震波逐渐平息,探头附近井水温逐步恢复上升. 展开更多

关键词 塔院井 水温变化 地震 同震效应

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黄河上游高寒区河流水温变化特征及影响因素研究 被引量：17

4

作者 袁博 周孝德 +1 位作者 宋策 张华安 《干旱区资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2013年第12期59-65,共7页

探讨河流天然水温时空变化特征及其影响因素,为未来水资源规划和河流生态系统健康提供科学依据。基于黄河上游鄂陵湖～循化水文站河段各水文站1958-2008年水温资料,采用线性趋势分析和标准化距平分析,研究了该河段河道天然水温的时空变... 探讨河流天然水温时空变化特征及其影响因素,为未来水资源规划和河流生态系统健康提供科学依据。基于黄河上游鄂陵湖～循化水文站河段各水文站1958-2008年水温资料,采用线性趋势分析和标准化距平分析,研究了该河段河道天然水温的时空变化特征;选取与水温同步系列的4个气象站1959-1997年气象资料,采用非线性Mann-Kendall检验方法分析其变化趋势,并对气温、降雨等水温变化敏感因素进行线性相关分析。结果表明:1)研究河段年内水温分布发生明显变化主要集中于暖季的5-10月份,黄河沿下游三站河道水温年际间均呈现较为明显增温趋势,但唐乃亥站下游两站河道水温却呈现降温趋势,开发河段水温变化的人为扰动影响远大于自然环境;2)天然河流的热异质性受气象、河流条件以及所处地理环境等因素影响,其中以降水和气温影响较大。 展开更多

关键词 河道水温 黄河上游 标准化距平分析 时空特征

原文传递

深埋长引水隧洞对电站下游水温的影响 被引量：12

5

作者 李然 李克锋 +1 位作者 邓云 陈明千 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期588-592,共5页

引水式水电站深埋长引水隧洞对电站下游水温的影响直接关系到下游水生物生境。采用k ε模型,结合能量传输方程建立了引水隧洞三维水温预测模型,并在利用原型观测资料验证模型的基础上,对拟建的锦屏二级引水隧洞的水温进行了预测。预测... 引水式水电站深埋长引水隧洞对电站下游水温的影响直接关系到下游水生物生境。采用k ε模型,结合能量传输方程建立了引水隧洞三维水温预测模型,并在利用原型观测资料验证模型的基础上,对拟建的锦屏二级引水隧洞的水温进行了预测。预测结果表明,由于雅砻江上拟建的锦屏二级隧洞洞径与过流量较大,水流在隧洞内滞流时间短,水温升高不明显。由于模型采用隧洞实际空间布置数据,建立包括混凝土衬砌区域在内的三维空间计算域,同时考虑温度场与流场的相互影响,实现了对温度场的精确模拟,从而可为水电站设计和水生物保护提供科学依据。 展开更多

关键词 引水隧洞 电站下游 水温 数值模拟

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珠海小规模溪流水温与气温关系研究 被引量：11

6

作者 董林垚 陈建耀 +1 位作者 付丛生 蒋华波 《水文》 CSCD 北大核心 2011年第1期81-87,共7页

使用最小二乘曲线拟合法、相关分析和互相关分析法，对中山大学珠海校区滨海水循环综合试验基地监测的2006年8月-2009年6月溪流水温、水位及气温数据进行分析。发现小规模溪流水温-气温可以用线性模型和logistic模型较好拟合，水温波动... 使用最小二乘曲线拟合法、相关分析和互相关分析法，对中山大学珠海校区滨海水循环综合试验基地监测的2006年8月-2009年6月溪流水温、水位及气温数据进行分析。发现小规模溪流水温-气温可以用线性模型和logistic模型较好拟合，水温波动相对气温存在2．0h位相延迟，水温一气温相关程度与水位值呈负相关关系；使用Moflet小波滤波、功率谱分析及小波方差计算等方法对水温与气温的日周期、半日周期及季节性周期成分进行研究，探讨其周期大小以及周期成分能量等问题。 展开更多

关键词 溪流水温 气温 相关系数 互相关系数 MORLET小波 功率谱 小波方差 珠海

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水库对河流水温影响的评价指标 被引量：12

7

作者 宋策 周孝德 唐旺 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期419-426,共8页

水库对其下游河道水温影响是目前水电工程环境影响评价的重要内容之一。在分析水库干扰后的河流水温波动特征的基础上,构建了水库对其下游河道水温影响的评价指标:基线偏离指标、相位偏移指标和极值变幅指标。对各指标含义进行界定并建... 水库对其下游河道水温影响是目前水电工程环境影响评价的重要内容之一。在分析水库干扰后的河流水温波动特征的基础上,构建了水库对其下游河道水温影响的评价指标:基线偏离指标、相位偏移指标和极值变幅指标。对各指标含义进行界定并建立其函数表达式,提出水库对河流水温影响的指标评价方法。选取黄河上游已开发梯级水库为例,应用提出的指标评价了该梯级水库对河流水温的时空影响。研究表明:对于不同调节类型的水库,指标能够敏感地辨析水库对河流水温季节性波动、水温滞迟和均化作用等影响;也可判别其对水温影响的主要特征。此外,针对受影响河段的不同位置分析各指标的波动趋势,可揭示梯级水库对其下游河道水温累积影响的变化程度。提出的指标具有通用性,可为其它流域开展水库水温影响研究提供科学参考。 展开更多

关键词 水库 河流水温 评价 指标体系

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水体表面温度反演研究综述 被引量：8

8

作者 阎福礼 吴亮 +3 位作者 王世新 周艺 徐晨娜 王利双 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2015年第8期969-978,共10页

水体表面温度是研究全球或区域气候变化、数值天气预报的重要参数,是控制水体与大气热量、水分交换的重要变量,对理解水体生物物理过程具有重要意义。卫星观测水表温度具有传统手段不可比拟的技术优势,同时也存在精度和质量上的限制和... 水体表面温度是研究全球或区域气候变化、数值天气预报的重要参数,是控制水体与大气热量、水分交换的重要变量,对理解水体生物物理过程具有重要意义。卫星观测水表温度具有传统手段不可比拟的技术优势,同时也存在精度和质量上的限制和挑战。本文总结了观测水表温度常用的红外、微波传感器及其分辨率特征,并比较分析了各类传感器的优势、劣势和分辨率适用的时空尺度;在区别不同手段观测的水表温度基础上,分别概述了红外遥感和微波遥感反演水表温度的理论基础,以及常用的算法模型;基于水表温度反演的原理和过程,系统分析了云、水汽、气溶胶、比辐射率等不确定性因素,对反演精度的影响及解决方法,并对精度验证方法做了简单介绍;最后,对水体表面温度反演的发展趋势进行了展望,并指出多源数据的同化融合、优势互补是提升水温反演精度的重要途径。 展开更多

关键词 水体表面温度 遥感定量反演 红外 微波 不确定性分析

原文传递

承德市近58年气温和降水序列多时间尺度分析 被引量：5

9

作者 张月丛 张才玉 +2 位作者 成福伟 孟宪峰 杨依天 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2012年第5期70-73,共4页

利用墨西哥帽小波(Mexican Hat)函数对承德市1951—2008年共696个月的气温和降水数据进行多尺度分析,确定序列中存在的主周期,并用Mann—Kendall法进行检验。结果表明:承德市气候总体变化特征为小尺度变化嵌套在较大尺度的复杂背景之中... 利用墨西哥帽小波(Mexican Hat)函数对承德市1951—2008年共696个月的气温和降水数据进行多尺度分析,确定序列中存在的主周期,并用Mann—Kendall法进行检验。结果表明:承德市气候总体变化特征为小尺度变化嵌套在较大尺度的复杂背景之中,气温序列数据表现出14a、6a和2a左右变化周期,14a左右为变化主周期。降水序列数据表现出10～12a,4a和1a左右周期,4a左右为变化主周期。气温序列14a主周期反应冷暖交替的情况,21世纪以前在多尺度波动的背景下,气温呈现上升的总趋势。降水序列4a尺度主周期反应干湿交替的情况,表明多雨年份明显减少,且当前降水仍然偏少。 展开更多

关键词 小波分析 气温 降水 尺度效应 承德市

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天津地区深层地下热水井水动力特征 被引量：5

10

作者 赵敬波 周训 +1 位作者 方斌 刘东林 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期363-369,392,共8页

天津地区部分深层地下热水钻井在开采过程中井口水温明显高于开采前的井口水温,井内水的密度随之降低,可导致动水位高于开采前的静水位。采取井底压力的折算公式和室内实验的方式分别对实测数据和该现象进行分析、模拟。结果表明,开采... 天津地区部分深层地下热水钻井在开采过程中井口水温明显高于开采前的井口水温,井内水的密度随之降低,可导致动水位高于开采前的静水位。采取井底压力的折算公式和室内实验的方式分别对实测数据和该现象进行分析、模拟。结果表明,开采条件下的井底压力明显小于停采条件下的井底压力,水位拟合主要受地热井的密度、井底压力的计算公式和计算方法、地质结构以及地热井回灌等因素的影响;在实验第一阶段观测到井底温度与井口水位呈正线性相关,井底压力与水柱的平均密度呈线性负相关;在第三阶段平均密度和井底压力也呈线性负相关;而在第二阶段井底压力几乎保持不变时,可以根据该压力对不同井口温度时动水位升高值进行预测。 展开更多

关键词 动水位 井底压力 水位拟合 地下热水 天津

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浮筒式自动水温计与人工水温计比测分析

11

作者 陈媛媛 《黑龙江水利科技》 2025年第8期34-38,共5页

为提升河岸水温监测自动化水平,采用高精度浮筒式自动测温装置,在辽宁营口熊岳水文站开展人工与自动化同步观测误差对比分析。结果表明:双轨观测温差稳定在±0.2℃区间,相关系数普遍超过0.6,其中高温区间(32~35℃)监测精度显著优于... 为提升河岸水温监测自动化水平,采用高精度浮筒式自动测温装置,在辽宁营口熊岳水文站开展人工与自动化同步观测误差对比分析。结果表明:双轨观测温差稳定在±0.2℃区间,相关系数普遍超过0.6,其中高温区间(32~35℃)监测精度显著优于低温区间(5~6℃),符合现行水文监测规范标准。 展开更多

关键词 水温自动监测 人工观测 偏差对比 成因解析 熊岳水文站

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分层型水库垂向水温分布模型解析解研究 被引量：6

12

作者 祝东亮 李兰 杨梦斐 《人民长江》 北大核心 2010年第15期67-70,93,共5页

分层型水库垂向水温计算常采用垂向水温分布模型的数值解法或经验公式法,数值解法计算工作量较大,经验公式法简便但不能随便移植使用。在Huber和Harleman建立的垂向一维水库水温模型的基础上,简化模型结构和部分参数,推导出垂向一维水... 分层型水库垂向水温计算常采用垂向水温分布模型的数值解法或经验公式法,数值解法计算工作量较大,经验公式法简便但不能随便移植使用。在Huber和Harleman建立的垂向一维水库水温模型的基础上,简化模型结构和部分参数,推导出垂向一维水库水温分布模型解析解,并用二滩水库的实测水温资料验证了解析解,得到了较好的效果。提出的垂向一维水库水温分布模型解析解法可用于深水型水库垂向水温分布预测。 展开更多

关键词 水温 垂向分层结构 水温模型 解析解

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引水渠道多井抽水融冰下水温的变化研究

13

作者 李孙强 《水利科学与寒区工程》 2025年第7期5-8,共4页

为了研究引水渠道多井抽水融冰下水温的变化规律,本文以某引水渠道为研究背景,通过数值模拟计算的方法,分析了原始流量下混合水流速变化规律、双井井水流量、多井井水流量变化特征,以及渠道引水温度变化对混合水温的影响。结果表明:(1)... 为了研究引水渠道多井抽水融冰下水温的变化规律,本文以某引水渠道为研究背景,通过数值模拟计算的方法,分析了原始流量下混合水流速变化规律、双井井水流量、多井井水流量变化特征,以及渠道引水温度变化对混合水温的影响。结果表明:(1)当井水汇入渠道后,混合水温度快速升高,随着距渠道入口距离的增大,混合水的温度逐渐降低。(2)当井水汇入渠道后,在融冰井附近混合水温快速上升,井水的流量越大,混合水的温度越高。(3)在融冰井水流量不变条件下,当距渠道入口距离相同时,引水渠道内水温上升越高,混合后的水温越高。(4)在实际融冰工程中,建议引水渠道沿程合理布置融冰井,同时增大井水流量,通过井水的温度提高渠道水的温度,可有效提高融冰效率。 展开更多

关键词 引水渠道 抽水融冰 混合水温 数值模拟

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苏门答腊8.5级地震引起的水温响应变化 被引量：28

14

作者 孙小龙 刘耀炜 《华北地震科学》 2008年第1期35-40,共6页

收集并分析了首都圈地区水温观测井对2007年9月12日印度尼西亚苏门答腊Ms8.5级大震有响应的4口井水温资料。在此次地震中,北京良乡井和塔院井出现了水温突降—缓升脉冲型同震响应现象,河北三马坊井出现了震后水温缓慢升高的现象,北京昌... 收集并分析了首都圈地区水温观测井对2007年9月12日印度尼西亚苏门答腊Ms8.5级大震有响应的4口井水温资料。在此次地震中,北京良乡井和塔院井出现了水温突降—缓升脉冲型同震响应现象,河北三马坊井出现了震后水温缓慢升高的现象,北京昌平井则表现为震后水温阶变下降的现象。针对不同的水温响应现象,总结了前人对其机理的研究成果。水温突降—缓升型的响应机理主要有气体逸出说、井内水体热弥散说和冷水下渗说3种,而观测井水温震后效应是由于地震波作用导致井—含水层系统内水流状态的变化所致。 展开更多

关键词 水温 同震响应 震后效应 机理 苏门答腊

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黄河上游河道一维河道水温模型和经验公式法对比 被引量：5

15

作者 李勋贵 王晓磊 苏贤保 《水资源保护》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期24-29,48,共7页

为对比不同方法在黄河上游水温模拟中的适用性,分别用一维河道水温模型和经验公式法(四次多项式、三次多项式和幂函数)对兰州以上的黄河上游干支流共8个主要水文站日平均水温和月平均水温进行模拟,并采用平均绝对误差、均方根误差和纳... 为对比不同方法在黄河上游水温模拟中的适用性,分别用一维河道水温模型和经验公式法(四次多项式、三次多项式和幂函数)对兰州以上的黄河上游干支流共8个主要水文站日平均水温和月平均水温进行模拟,并采用平均绝对误差、均方根误差和纳什系数对模拟的精度进行检验。结果表明:四次多项式在黄河干流(除黄河沿站)日平均水温模拟中精度最高,幂函数在支流湟水的日平均水温模拟中精度最高;四次多项式适合黄河干流水文站的月平均水温模拟,幂函数更适合于支流湟水的月平均水温模拟;经验公式法在黄河干流日平均水温模拟中精度高于一维河道水温模型,更适合黄河上游干流段的日平均水温模拟。 展开更多

关键词 径流水温 一维河道水温模型 经验公式法 黄河上游

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水库及下游河道的水温分析 被引量：19

16

作者 蔡为武 《水利水电科技进展》 CSCD 2001年第5期20-23,共4页

在收集国内外水库与下游河道水温时空分布资料的基础上 ,对水库水温分布类型判别及其影响因素 ,水库表层年平均及各月水温变化估算 ,下游河道水温秋冬升温与春夏降温及冬季最小不封冻距离估算等进行探讨 .

关键词 水库 河道 水温 封冻距离

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渡槽前水体温度的有限元计算 被引量：2

17

作者 吴泽玉 李玉河 白新理 《人民长江》 北大核心 2008年第3期73-74,共2页

在大型渡槽设计中温度问题越来越引起人们的重视,为了计算出温度应力,准确合理地计算出水体温度分布显得格外重要。在渡槽中,流动的水在沿程流动中与空气进行热量交换,同时也与周围的介质进行热量交换。在水未流入渡槽之前,水在渠道中流... 在大型渡槽设计中温度问题越来越引起人们的重视,为了计算出温度应力,准确合理地计算出水体温度分布显得格外重要。在渡槽中,流动的水在沿程流动中与空气进行热量交换,同时也与周围的介质进行热量交换。在水未流入渡槽之前,水在渠道中流动,热量交换的媒介为空气和渠道本身,所以热量交换要分别考虑这两种物理特性,才能准确计算出水体温度。通过对双洎河渡槽前渠道夏季和冬季气温分析,得出水温计算的一般方法,为今后渡槽水温计算提供参考。 展开更多

关键词 渡槽 边界条件 初始条件 水体温度 有限元

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一种水源地气温-水温-水质关系智能预警算法 被引量：2

18

作者 王晶 张雯 +1 位作者 郭栋梁 裴阳 《环境监测管理与技术》 CSCD 2018年第5期15-19,55,共6页

设计了一种两阶段算法,引入水温作为中间桥梁,第一阶段利用多变异位自适应遗传算法解析气温与水温数学关系,第二阶段根据遗传算法改进的BP神经网络通过水温对水质进行预测,进而设计气温-水温-水质组成的水质预测算法GA-GABP,并将该算法... 设计了一种两阶段算法,引入水温作为中间桥梁,第一阶段利用多变异位自适应遗传算法解析气温与水温数学关系,第二阶段根据遗传算法改进的BP神经网络通过水温对水质进行预测,进而设计气温-水温-水质组成的水质预测算法GA-GABP,并将该算法应用于秦皇岛石河水库的水质监测模拟。结果表明,整个过程算法寻优速率快,网络学习时间短,其最终拟合、预测效果理想,能够对水质预警作出有效分析。 展开更多

关键词 气温 水温 多变异位自适应遗传算法 BP神经网络 水质预测 秦皇岛石河水库

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沧浪亭河道水温预测 被引量：2

19

作者 王涌涛 张维佳 袁文麒 《桂林工学院学报》 北大核心 2007年第1期40-43,共4页

温度是园林水体最重要的生态因子之一,为了准确把握河道水体水温的时空变化,分析了影响河道水温的多种因素,建立了一种河道水温预测模型,并用数学模型法预测分析了沧浪亭河道水温变化规律及其对水环境的影响,结果表明:数学模型法能较好... 温度是园林水体最重要的生态因子之一,为了准确把握河道水体水温的时空变化,分析了影响河道水温的多种因素,建立了一种河道水温预测模型,并用数学模型法预测分析了沧浪亭河道水温变化规律及其对水环境的影响,结果表明:数学模型法能较好地模拟出河道水体温度分层的形成和发展过程,水温计算结果与实测值较接近.同时,计算和实测值都表明,沧浪亭河道在春、秋季节会因“逆温”导致“翻塘”现象,使水体混浊、水质变差. 展开更多

关键词 河道 水温 预测模型

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天然河流水温同步原型观测方案设计 被引量：3

20

作者 蒲灵 李克锋 《水利技术监督》 2005年第6期30-31,共2页

为了进一步了解天然河流水温沿程变化规律,本文选取某河干流及主要支流,依托现有水文水位站对天然河流进行了水温同步原型观测。通过分析实际观测中遇到的问题,修订了观测计划,完善了观测方案,为以后的天然河流水温同步原型观测设计了... 为了进一步了解天然河流水温沿程变化规律,本文选取某河干流及主要支流,依托现有水文水位站对天然河流进行了水温同步原型观测。通过分析实际观测中遇到的问题,修订了观测计划,完善了观测方案,为以后的天然河流水温同步原型观测设计了一套科学可行的观测计划。 展开更多

关键词 水温 天然河流 观测方案

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