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水网的科学内涵解析与形成演变机制探究
1
作者 王建华 刘欢 +1 位作者 胡鹏 王智元 《水利学报》 北大核心 2026年第1期128-140,共13页
构建水网是解决水资源时空分布不均问题、提升水安全保障能力的重要手段。国内外水网建设主要受减灾兴利的治水实践驱动,自然与人工水网的研究融合度不高,水网基础认知及其形成与演变机制不清,制约水网规划与建设成效。本文系统解析了... 构建水网是解决水资源时空分布不均问题、提升水安全保障能力的重要手段。国内外水网建设主要受减灾兴利的治水实践驱动,自然与人工水网的研究融合度不高,水网基础认知及其形成与演变机制不清,制约水网规划与建设成效。本文系统解析了水网的科学内涵,提出了基于三层次健康水平衡的水网构建目标准则与“平衡点”“平衡度”确定方法。在此基础上,揭示了从年至千万年等不同尺度上水网形成和演变的主导路径,并从驱动水流角度引入“势”“阻”理论,分别针对自然与人工水网阐释了相应的势、阻含义与构成,提出了水网形成和演变的“势差驱动与阻力约束”机制,明确了势阻关系对自然与人工水网作用的相同本质与联动效应。研究将自然与人工水网纳入到统一的机制框架,力图为水网科学规划布局提供基础支撑。 展开更多
关键词 水网 科学内涵 形成演变 主导路径 势差驱动 阻力约束
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洪水风险图成果在海河“25·7”区域性大洪水防御中的应用
2
作者 柴福鑫 刘舒 +3 位作者 穆杰 李匡 郝晓丽 徐美 《中国防汛抗旱》 2026年第3期17-20,80,共5页
受2025年7月23—29日持续强降雨影响,海河流域潮白河、滦河、大清河等多条河流发生暴雨洪水,其中潮白河发生1959年以来最大洪水。基于洪水风险图模型与相关成果,根据水文监测与预报成果,快速推演了东淀蓄滞洪区及密云水库不同泄流方案... 受2025年7月23—29日持续强降雨影响,海河流域潮白河、滦河、大清河等多条河流发生暴雨洪水,其中潮白河发生1959年以来最大洪水。基于洪水风险图模型与相关成果,根据水文监测与预报成果,快速推演了东淀蓄滞洪区及密云水库不同泄流方案下的洪水演进过程,准确判别了“东淀蓄滞洪区不启用”,并分析了不同泄流方案下的潮白河淹没范围,为密云水库下游潮河沿线庄头峪村、辛安庄村、羊山村,潮河与白河汇合口宁村、团结村、新兴村等居民地的堤防巡查防守与人员避洪转移提供了科学参考。实践证明洪水风险图可为防洪风险分析、堤防巡查防守和避洪转移等提供快速决策依据。 展开更多
关键词 海河“25·7”区域性大洪水 洪水风险图 潮白河 避洪转移
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澳门地区水浸灾害仿真推演与防控效果分析
3
作者 余晓 刘家宏 +3 位作者 李文 骆卓然 梅超 董莉榕 《中国水利》 2026年第2期53-59,共7页
气候变化背景下,滨海城市受潮位顶托、高度城镇化和高人口密度等因素叠加影响,水浸灾害频发,显现出水浸灾害防控能力不足、决策分析智能化程度较低等问题,开展滨海城市水浸灾害仿真推演研究具有重要现实意义。本文以澳门地区为研究对象... 气候变化背景下,滨海城市受潮位顶托、高度城镇化和高人口密度等因素叠加影响,水浸灾害频发,显现出水浸灾害防控能力不足、决策分析智能化程度较低等问题,开展滨海城市水浸灾害仿真推演研究具有重要现实意义。本文以澳门地区为研究对象,构建了滨海城市水浸灾害仿真推演系统,开展了重点工程防控效果的仿真推演分析。该系统具有城市水浸灾害模拟、三维视景推演等功能,通过了“天鸽”台风历史水浸灾害事件的系列测试验证,具有较高的模拟精度和三维可视化呈现能力。对新建挡潮闸、加高围堤等重点工程防控效果的仿真推演分析表明:挡潮闸的修建有效阻挡了闸外潮水,可显著减少澳门半岛西侧水浸灾害的影响,但澳门半岛东北侧部分区域仍然存在水浸现象;在修建挡潮闸的基础上,加高澳门半岛重点区域围堤后,澳门半岛东北部区域仅有零星的积水,最大积水深度不足10 cm。修建挡潮闸、加高围堤的组合,能有效防控澳门半岛水浸灾害风险。本研究可为滨海城市水浸灾害预防、应对和缓解提供科学化、系统化、可视化的仿真平台,能够为滨海城市水浸灾害科学管控提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 滨海城市 水浸灾害 数值模拟 仿真推演 澳门半岛 数字孪生水利 洪涝灾害
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三峡运行后长江中游砂卵石河段滩槽演变及通航水动力特征
4
作者 杨云平 郑金海 +1 位作者 李明 朱玲玲 《水科学进展》 北大核心 2026年第1期147-160,共14页
流域梯级水库群联合运行后,枢纽下游河床冲刷已引起同流量-枯水位、水面比降和流速等适应性调整,这些要素变化叠加形成的“坡陡流急”会影响船舶通航安全。本文以长江中游砂卵石河段为对象,通过2002—2024年水文泥沙与河床地形等实测数... 流域梯级水库群联合运行后,枢纽下游河床冲刷已引起同流量-枯水位、水面比降和流速等适应性调整,这些要素变化叠加形成的“坡陡流急”会影响船舶通航安全。本文以长江中游砂卵石河段为对象,通过2002—2024年水文泥沙与河床地形等实测数据分析,解析河床冲淤强度与滩槽形态、同流量-枯水位、水面比降及最大流速等变化特征。研究表明:宜昌—大埠街河段枯水河槽、平滩河槽发生了累积性冲刷与深泓下切,洲滩面积先减小后逐渐稳定,深槽面积为增大态势;砂卵石河段同流量-枯水位为累积性下降态势,宜昌—枝城段枯水期水面比降较稳定,枝城—大埠街河段水面比降增大且发生天数增多使得“坡陡”现象增强;沙质河段河床冲刷及同流量-枯水位下降已引起砂卵石过渡段溯源冲刷作用增强,芦家河河段枯水期表层最大流速表征的“流急”特性增强;在无大型人类活动作用下,砂卵石河段的河床仍维持小幅冲刷,随着下游沙质河床段的持续强冲刷,引起砂卵石过渡段“坡陡流急”特性存在增强态势。 展开更多
关键词 滩槽形态 坡陡流急 水位变化 砂卵石河床 长江中游
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考虑流域形状系数的水文比拟法改进
5
作者 回晓莹 张育德 《水利水电工程设计》 2026年第1期72-75,共4页
水文比拟法是设计洪水计算的重要方法,但一些流域受形状、面积、降雨特性等因素的影响,导致区域内水文站设计洪峰与面积相关关系较差,无法拟合得到统一的面积比指数,从而影响水文比拟法的应用。以洛清江流域为研究对象,通过将流域形状... 水文比拟法是设计洪水计算的重要方法,但一些流域受形状、面积、降雨特性等因素的影响,导致区域内水文站设计洪峰与面积相关关系较差,无法拟合得到统一的面积比指数,从而影响水文比拟法的应用。以洛清江流域为研究对象,通过将流域形状系数加入到设计洪峰与面积的双对数关系中,使得各水文站设计洪峰流量与其面积的2/3次方相关性较好。由此,提出一种在参证站设计洪峰与面积相关关系较差的情形下,可以尝试使用考虑流域形状系数的水文比拟法,对于类似地区的设计洪水计算具有一定的参考意义与实用价值。 展开更多
关键词 流域形状系数 设计洪水 水文比拟法 洛清江流域
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降雨诱发的黄土高原淤地坝溃决灾害快速动态评价研究
6
作者 王琳 唐倩 +2 位作者 于沭 薛一峰 单熠博 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第2期386-394,共9页
超标准降雨导致淤地坝溃决事件频发,亟需开展黄土高原淤地坝溃决灾害快速动态评价研究。以降雨诱发的淤地坝溃决灾害过程为研究核心,构建“雨-洪-沙-溃”灾害评价方法,将“土-水-沙”耦合作用贯穿于溃决灾害全过程,建立淤地坝水沙动力-... 超标准降雨导致淤地坝溃决事件频发,亟需开展黄土高原淤地坝溃决灾害快速动态评价研究。以降雨诱发的淤地坝溃决灾害过程为研究核心,构建“雨-洪-沙-溃”灾害评价方法,将“土-水-沙”耦合作用贯穿于溃决灾害全过程,建立淤地坝水沙动力-溃坝数学模型。并以王茂沟流域2012年“7·15”降雨为实例,开展淤地坝溃决状态快速判定、泥沙补给突变溃决影响规律研究、危险坝体快速定位研究,从而实现溃决灾害快速动态评价。结果表明:采用水沙动力-溃坝数学模型判定黄柏沟^(#)1坝、康河沟^(#)1坝和康河沟^(#)2坝溃决,结果符合实际溃决情况;考虑降雨诱发的径流激增和泥沙补给突变对溃决灾害评价的影响,黄柏沟^(#)1坝、康河沟^(#)1坝和康河沟^(#)2坝洪峰时间分别提前24,21,26 min,洪峰流量分别增大4.24%,1.53%,4.76%,洪峰时间提前,洪峰流量偏大,结果偏安全,有助于提前发出预警;随着降雨量的增大,忽略泥沙作用时所判定的溃坝数量均小于考虑泥沙作用时所判定的结果,泥沙作用不可忽视。 展开更多
关键词 淤地坝 雨-洪-沙-溃 溃决灾害评价 泥沙补给突变
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考虑特征选择的土石坝溃口峰值流量预测模型
7
作者 张美满 李晶 +5 位作者 张友明 杨旭 雷天宇 陈瀚 徐津 王玲玲 《水利水电科技进展》 北大核心 2026年第1期54-59,共6页
针对溃口特征维度高且特征间高度相关性导致预测模型性能下降的问题,提出了一种融合Lasso算法和XGBoost模型的土石坝溃口峰值流量预测模型。该模型采用斯皮尔曼相关系数法分析溃口特征间的相关性,使用Lasso算法进行进一步的特征选择,并... 针对溃口特征维度高且特征间高度相关性导致预测模型性能下降的问题,提出了一种融合Lasso算法和XGBoost模型的土石坝溃口峰值流量预测模型。该模型采用斯皮尔曼相关系数法分析溃口特征间的相关性,使用Lasso算法进行进一步的特征选择,并通过剔除冗余特征得到最优特征子集,再将该特征子集输入XGBoost模型进行溃口峰值流量预测。与支持向量回归和岭回归机器学习模型对比结果表明,该模型具有良好的非线性信息挖掘能力,可对高维特征进行有效降维,在减少模型复杂性的同时提高了模型预测精度。 展开更多
关键词 土石坝溃口 峰值流量预测 特征选择 多重共线性 Lasso算法 XGBoost模型
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资水流域多源降水数据融合精度评估及径流模拟应用
8
作者 周雪 彭涛 +2 位作者 董晓华 李昌文 刘浩支 《中国农村水利水电》 北大核心 2026年第2期107-113,121,共8页
高分辨率降水数据的获取是准确模拟陆地水循环过程的基础。尽管卫星降水产品在空间代表性和连续性方面具有显著优势,但其较低的空间分辨率和较大的不确定性仍然制约了其在实际应用中的效果。提出了一种基于贝叶斯融合方法的卫星降水与... 高分辨率降水数据的获取是准确模拟陆地水循环过程的基础。尽管卫星降水产品在空间代表性和连续性方面具有显著优势,但其较低的空间分辨率和较大的不确定性仍然制约了其在实际应用中的效果。提出了一种基于贝叶斯融合方法的卫星降水与雨量站观测降水融合框架,以2001-2019年资水流域站点实测降水量为参考,对3种卫星降水产品(CMORPH、GPM和TRMM)及其融合降水产品(MCMORPH、MGPM和MTRMM)的适用性进行评估。研究结果表明:(1)从卫星降水产品来看,日尺度精度相对较低(CC≤0.583,RMSE≥7.57mm),且与各站点的相关性较弱,误差较大(CC<0.44,RMSE>10.21 mm)。而融合降水产品与地面观测数据的CC达到0.988,且能很好地反映资水流域的降水空间分布,但对站点观测降水略有高估(RB中位数为1.72%~11.22%)。(2)在水文效用评估方面,采用站点实测降水驱动的SWAT模型在资水流域表现良好,率定期和验证期的模拟结果均达到了“好”级别。而卫星降水产品在率定期和验证期的径流模拟效果均可达到“满意”等级,其中GPM的NSE分别达到0.59和0.54。融合降水产品MGPM同样表现为“好”,率定期和验证期的NSE分别为0.66和0.68,而MCMORPH和MTRMM均达到了“满意”水平。融合降水产品相比原始卫星降水产品的评价指标值均有明显提升,在研究区域具有更好的适用性。研究结果可为缺资料地区的降水融合和水文模拟提供参考。 展开更多
关键词 卫星降水产品 数据融合 贝叶斯融合 径流模拟 资水流域
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未来极端降水情景下太行山区铁路涵洞集水区洪水特征模拟
9
作者 张少龙 张永勇 +2 位作者 李占玲 郝凌霄 翟晓燕 《南水北调与水利科技(中英文)》 北大核心 2026年第1期135-143,共9页
以太行山中段东麓典型铁路涵洞为研究对象,利用偏差校正后的CMIP6多个气候模式预估数据集驱动(hydrologic engineering center's river analysis system,HEC-RAS)二维水动力模型,构建铁路涵洞集水区洪水淹没模拟框架,评估未来极端... 以太行山中段东麓典型铁路涵洞为研究对象,利用偏差校正后的CMIP6多个气候模式预估数据集驱动(hydrologic engineering center's river analysis system,HEC-RAS)二维水动力模型,构建铁路涵洞集水区洪水淹没模拟框架,评估未来极端降水情景下洪水特征(洪峰流量、流速、水深和淹没范围等)的变化。结果表明:经偏差校正后的气候数据与实测数据相关性较好。未来3种不同排放情景(SSP245、SSP370和SSP585)下降水量均呈上升趋势,增幅为9.4%~12.2%。与“23·7”特大暴雨相比,未来极端降水将显著加剧涵洞集水区淹没风险,SSP245和SSP585极端降水情景下涵洞上游水深和淹没面积预计分别增加13.9%~36.9%和6.5%~14.0%。本研究阐明了铁路涵洞不同气候变化情景下洪水响应特征,为铁路水害风险识别与防洪应对提供科学依据。 展开更多
关键词 山区洪水 洪水特征 HEC-RAS 气候变化 铁路涵洞
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耦合物理机制和数据驱动的城市洪涝潮淹没快速模拟
10
作者 唐雯雯 刘立军 +1 位作者 张文婷 刘永志 《水电能源科学》 北大核心 2026年第2期16-21,共6页
城市洪水突发性强、损失巨大,传统的基于物理机制的水动力学洪水淹没模拟方法存在建模复杂、计算耗时等缺陷。为了满足城市洪涝潮灾害快速预报预警需求,尝试采用耦合物理机制和数据驱动的方法,以沿海洪涝高风险城市——浙江省临海市为... 城市洪水突发性强、损失巨大,传统的基于物理机制的水动力学洪水淹没模拟方法存在建模复杂、计算耗时等缺陷。为了满足城市洪涝潮灾害快速预报预警需求,尝试采用耦合物理机制和数据驱动的方法,以沿海洪涝高风险城市——浙江省临海市为例进行实证研究,利用基于物理机制的水动力学模型构建大规模样本集,建立洪水淹没深度学习模型,并开展洪水淹没深度学习模型精度评价及性能分析。研究结果表明,与水动力模型相比,耦合模型可以敏感地捕捉洪水演进过程中产生的洪水动态变化,高效准确地模拟淹没水深。由于计算效率高、性能优越和建模过程简单,研究结果有望为洪水淹没的实时短临预报提供支持。 展开更多
关键词 水动力学模型 深度学习模型 卷积神经网络 洪水淹没模拟 临海市
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溃坝洪水经过部分溃决坝体的演进规律
11
作者 张力元 许唯临 +1 位作者 张法星 张晓龙 《水科学进展》 北大核心 2026年第1期173-184,共12页
梯级溃坝洪水一旦发生将对下游地区造成毁灭性的灾难,当前混凝土坝的梯级溃决洪水研究中对坝体局部溃决情景的关注较少。本研究采用室内大型水槽试验和理论分析相结合的方法,对溃坝洪水经过垂向部分溃决坝体的演进规律开展了研究。结果... 梯级溃坝洪水一旦发生将对下游地区造成毁灭性的灾难,当前混凝土坝的梯级溃决洪水研究中对坝体局部溃决情景的关注较少。本研究采用室内大型水槽试验和理论分析相结合的方法,对溃坝洪水经过垂向部分溃决坝体的演进规律开展了研究。结果表明:第二级大坝在上游溃坝洪水作用下垂向局部溃决后,其库区会形成涨水负波或降水负波,进而影响上游水深过程;涌浪波对下游坝面的作用压力会呈现出周期性的震荡特点,破碎波对下游坝面的峰值荷载更大,而后迅速降低;建立了溃坝洪水对下游大坝作用压力简化计算方法,计算值与试验结果吻合较好;当第二级坝的垂向溃决高度小于0.2倍坝高时表现为阻滞效应,当其大于0.2倍坝高时则表现为激励效应。本文研究成果可为梯级溃坝洪水灾害风险评估提供参考。 展开更多
关键词 溃坝洪水 部分溃决 作用压力 峰值水深 模型试验
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基于MIKE FLOOD模型的杭州典型城区城市洪涝模拟及风险分析
12
作者 张磊磊 刘艳丽 +2 位作者 鲁芳 徐楠涛 宋晓猛 《中国农村水利水电》 北大核心 2026年第3期13-20,共8页
气候变化和城市化进程加速背景下,极端天气事件频繁发生,城市洪涝问题日趋严峻。在多种降雨情景下进行洪涝过程模拟,分析洪涝风险空间分布和演变情况已成为当前研究热点。以杭州市钱塘区某典型区域为例,基于Mike Flood平台耦合Mike Urba... 气候变化和城市化进程加速背景下,极端天气事件频繁发生,城市洪涝问题日趋严峻。在多种降雨情景下进行洪涝过程模拟,分析洪涝风险空间分布和演变情况已成为当前研究热点。以杭州市钱塘区某典型区域为例,基于Mike Flood平台耦合Mike Urban、Mike 11和Mike 21模型,利用实测降雨积水数据对模型进行验证。基于研究区的降雨特性设定六种不同重现期降雨情景,模拟各降雨情景下的雨洪过程,从节点溢流、管网汇流和地表淹没3个过程分析内涝潜在风险,并利用积水深度和积水历时两个指标进行内涝风险区划。结果表明:耦合模型模拟结果与实测值平均误差为5.41%,能够较为准确地模拟真实淹没状况,具有较高的适用性;在高重现期降雨情景下,研究区部分区域存在严重的节点溢流、管道承压运行以及洪水淹没的风险,研究区排水管网设计标准偏低,难以应对极端降雨情景;随着重现期的增加,研究区溢流节点数量、管道充满度、最大淹没水深和各级内涝风险面积均呈现增长趋势,其中道路及其沿线、地势低洼区域、多路段十字交叉路口以及排水口附近为高风险区,需采取针对性防灾措施加以应对。相关研究结果可为完善城市洪涝风险管理工作提供参考。 展开更多
关键词 城市洪涝 MIKE FLOOD模型 耦合模型 风险分析
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基于高分六号WFV影像的黄河宁蒙段河冰识别研究
13
作者 李继清 徐泽辉 +1 位作者 伍海 徐天龙 《中国农村水利水电》 北大核心 2026年第2期91-98,共8页
河冰识别是开展凌汛监测、及时应急响应的技术前提。当前光学卫星遥感作为河冰识别的重要手段,多依赖短波红外波段,且难以同时满足大尺度和较高精度的监测需求,而国产高分六号卫星的宽视场优势为此提供了新的技术可能。针对凌情复杂、... 河冰识别是开展凌汛监测、及时应急响应的技术前提。当前光学卫星遥感作为河冰识别的重要手段,多依赖短波红外波段,且难以同时满足大尺度和较高精度的监测需求,而国产高分六号卫星的宽视场优势为此提供了新的技术可能。针对凌情复杂、地域跨度大的黄河上游宁蒙河段,利用高分六号(GF-6)WFV数据的新增可见光波段,通过分析凌汛期影像中河冰与水体、其他地物的光谱特征差异,选取紫波段(0.40~0.45µm)和黄波段(0.59~0.63µm),提出了一种可以准确识别河道内河冰分布的归一化河冰-水体分类指数模型(NRIWI)。为验证NRIWI的河冰识别性能,对比了其他几种基于可见光波段构建的可用于河冰识别的指数模型,包括归一化差异水体指数(NDWI)、归一化差异未封冻水体指数(NDUWI)、归一化冰川指数(NDGI),在宁蒙河段选取了六个历年多发凌汛的典型区域,包括由水利枢纽工程控制的河段、易发冰塞的弯曲型河段、易受山体阴影影响的峡谷型河段,通过开展河冰识别试验分析并比较了各指数的总体精度、Kappa系数和阈值敏感性。结果表明:各典型区NRIWI的总体精度均高于96%,并且Kappa系数均高于0.9,相较于其他指数模型河冰识别精度更高、区域间差异更小、阈值敏感性更低,其可以有效削减河冰细小特征、冰水易混像元和山体阴影带来的干扰,从而有效识别河冰范围,适用于黄河宁蒙河段中各类凌汛易发河段。 展开更多
关键词 GF-6 WFV 河冰识别 遥感指数 黄河宁蒙段
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基于复杂网络的山地型区域洪涝灾害链风险评估——以北京市门头沟区为例
14
作者 卢兴超 徐宗学 +2 位作者 陈浩 叶婉露 王乾勋 《水科学进展》 北大核心 2026年第1期94-106,共13页
揭示山地型城市洪涝灾害链的时空演变机制,解析灾害链的级联效应,量化灾害链的风险水平,可为山地型区域灾害链断链减灾提供技术支撑。以北京市门头沟区历史洪涝灾害和典型“23·7”特大暴雨事件为例,建立山地型区域洪涝灾害链风险... 揭示山地型城市洪涝灾害链的时空演变机制,解析灾害链的级联效应,量化灾害链的风险水平,可为山地型区域灾害链断链减灾提供技术支撑。以北京市门头沟区历史洪涝灾害和典型“23·7”特大暴雨事件为例,建立山地型区域洪涝灾害链风险评估模型,厘清灾害链时空演变关系,评估灾害链风险大小,辨析洪涝灾害链和承灾系统的鲁棒性,提出基于节点防护与重要路径阻断的工程措施和基于灾害监测模拟与避险救援的非工程措施。结果表明:门头沟区洪涝灾害链中城市洪涝(C11)和交通中断(E13)为关键节点,以经济财产损失(G13)为核心的边是灾害链系统的脆弱路径,且是风险爆发的关键出口;灾害链的综合风险值为23.909,其中节点风险贡献80.4%;在采取防灾措施情况下,承灾系统鲁棒性增强,灾害链风险降低,二者呈现负相关关系。借助复杂网络模型厘清山地型城市洪涝灾害链的复杂性,识别关键节点和脆弱边,有助于制定针对性的灾害防控策略和措施。 展开更多
关键词 洪涝灾害链 风险评估 复杂网络 节点 脆弱边 鲁棒性 山地型区域
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基于UE5的洪水淹没范围高精度可视化模拟及验证研究
15
作者 鲁家杰 刘少东 +4 位作者 林彦宇 徐嘉阳 冯骥 张泽健 孔鹏飞 《中国农村水利水电》 北大核心 2026年第3期21-27,共7页
为了增强洪水演进过程动态模拟的可视化清晰度,以及提升灾害应急响应效率,研究提出了一种基于Unreal Engine 5(UE5)的洪水淹没范围可视化模拟方法。该方法融合了浅水方程(SWE)水动力模型与虚拟仿真技术,通过整合遥感影像、地形点云等多... 为了增强洪水演进过程动态模拟的可视化清晰度,以及提升灾害应急响应效率,研究提出了一种基于Unreal Engine 5(UE5)的洪水淹没范围可视化模拟方法。该方法融合了浅水方程(SWE)水动力模型与虚拟仿真技术,通过整合遥感影像、地形点云等多源数据,构建了非结构化离散网格的三维地形模型,并结合Fluid Flux进行流体运动过程计算,实现了高精度洪水渲染。通过划定空间锚定点位进行数据实测,对模拟与实测的洪水淹没范围进行了对比分析,结果显示范围吻合度达到98.14%。此外,基于三角剖分算法与向量叉乘原理,本研究采用C语言与蓝图节点混合编程,动态提取淹没边界,实现了曲面淹没面积的实时计算,面积差异率控制在≤1.86%以内。研究结果表明:在可视化效果方面,该方法能够精准刻画复杂地形下的洪水扩散特征,准确呈现洪水沿谷地蔓延的趋势,为决策者提供了直观且准确的洪水演进视图;在精准模拟方面,模拟淹没范围与实际受灾区域的吻合度误差低于2%,证实了该方法具备有效性和可靠性。研究不仅支持在三维场景中交互式推演水流路径,还能够根据动态数据更新洪水淹没范围,为洪灾应急撤离路径规划及防洪工程优化提供了强有力的可视化决策支持。 展开更多
关键词 UE5 SWE水动力模型 虚拟仿真 遥感影像 淹没面积 防洪减灾
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正向和侧向汇流对多孔有压暗涵过流均衡性影响研究
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作者 胡靖宇 刘明潇 +2 位作者 牛岭 孟奔 徐梦鑫 《人民黄河》 北大核心 2026年第1期46-52,共7页
南水北调中线总干渠左岸排水工程众多,排水暗涵进流条件十分复杂,近年河南、河北连发特大暴雨洪水使左岸排洪安全形势十分严峻。以紧邻水库溢洪道且有侧向区间汇流的某左岸排水暗涵为例,针对溢洪道泄洪叠加旁侧入流的典型工况,研究暗涵... 南水北调中线总干渠左岸排水工程众多,排水暗涵进流条件十分复杂,近年河南、河北连发特大暴雨洪水使左岸排洪安全形势十分严峻。以紧邻水库溢洪道且有侧向区间汇流的某左岸排水暗涵为例,针对溢洪道泄洪叠加旁侧入流的典型工况,研究暗涵有压过流的水动力特性以及多孔过流均衡性。通过建立基于RNG k-ε模型的交汇区+暗涵水动力数学模型,开展了上游洪水与不同侧向汇流比组合的数值模拟研究,分析了交汇区的流态、流速分布、湍动能变化及6孔暗涵过流特点,并与物理模型试验结果进行了比对分析。模拟结果显示:随着左侧汇流比的增大,水动力轴线逐渐向右偏移,左右两侧单洞过流的不均匀度最大差值达到0.23,暗涵的过流均衡性及过流能力受到明显干扰;采用导流桩阵可以有效抑制左侧回流,各涵洞过流均衡性得到显著改善,左右不均匀度最大偏差降低27.8%,当地湍动能降低44%,有效提高了暗涵过流能力。 展开更多
关键词 河渠交叉 暗涵 侧向汇流 流速分布 均衡性 导流桩阵
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融合ResNet-18与水动力模型的洪水演进快速预测
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作者 童超 詹晗煜 +3 位作者 崔罡 刘康 欧阳磊 肖宏宇 《水资源保护》 北大核心 2026年第1期129-136,共8页
为实现高精度和高效率洪水演进预测,结合数据驱动与物理建模的双重优势,提出了融合残差神经网络(ResNet-18)与水动力模型Telemac2D的洪水演进快速预测算法,将Telemac2D生成的高精度洪水淹没数据作为训练样本,构建了基于一维ResNet-18的... 为实现高精度和高效率洪水演进预测,结合数据驱动与物理建模的双重优势,提出了融合残差神经网络(ResNet-18)与水动力模型Telemac2D的洪水演进快速预测算法,将Telemac2D生成的高精度洪水淹没数据作为训练样本,构建了基于一维ResNet-18的深度神经网络模型,并利用该模型对黄柏河流域下游尚家河河段洪水淹没水深与演进路径进行了实时动态预测和对比验证。结果表明:构建的ResNet-18模型对240组测试集预报结果的平均绝对误差和均方根误差分别为0.0332 m和0.0898 m,淹没范围的空间分布与Telemac2D模拟结果高度一致,相关系数达0.9981,对测量点水深的预测结果比卷积神经网络模型更精确,且计算效率相较传统水动力模型提升超300倍。 展开更多
关键词 洪水演进 残差神经网络 深度神经网络 Telemac2D 卷积神经网络模型 黄柏河流域
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岷江上游山洪灾害的时空演变特征及驱动力
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作者 陈新森 张国涛 +5 位作者 钱晓鹤 张军龙 马超 李朝月 靳文 王中根 《水土保持学报》 北大核心 2026年第1期297-309,共13页
[目的]揭示岷江上游山洪灾害时空演变规律及其气候-地形-人类活动耦合驱动山洪灾害发生机制,阐明灾害形成过程,为区域防灾规划提供理论依据。[方法]基于1953—2023年岷江流域山洪灾害实录数据,结合小波分析、B-G分割、地理探测器等方法... [目的]揭示岷江上游山洪灾害时空演变规律及其气候-地形-人类活动耦合驱动山洪灾害发生机制,阐明灾害形成过程,为区域防灾规划提供理论依据。[方法]基于1953—2023年岷江流域山洪灾害实录数据,结合小波分析、B-G分割、地理探测器等方法,系统揭示山洪灾害的年际演变规律、季节分布特征、空间集聚格局及多因子耦合作用。[结果]1)山洪灾害年际呈显著增长趋势,2014—2023年山洪频次占总数63.6%,峰值年为2022年(92次),呈现56 a主周期与8 a次周期叠加特征;2)空间上集中分布在平均坡度>24.6°、面积<77.8 km^(2)的小流域,71.1%的灾点位于断层10 km范围内,茂县、汶川县与大邑县合计占比达52.9%,尤为集中;3)气象因子主导空间分异性(贡献值q=0.558),农田与不透水面扩张(q=0.539)及陡峭地形(q=0.502)形成协同效应,多因子交互作用(如断层与人类活动耦合q=0.81)显著加剧风险。[结论]岷江流域山洪灾害发育受“构造-季风”双重控制,且灾害多发区具有明确的地形与水热特征,降水与人类活动下垫面为主因,交互增强风险,人类工程扰动叠加极端气候可诱发特大山洪灾害链。研究结果拓展了山洪灾害的可预测性与可量化评估路径,对山洪灾害区域的风险防控具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 山洪灾害 岷江上游 时空演变 多因子耦合 地理探测器 小波分析
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黄河“几字弯”典型支流雨洪时空演变及驱动因素
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作者 王英杰 高瑞忠 +3 位作者 吴山 房丽晶 王银龙 白世明 《南水北调与水利科技(中英文)》 北大核心 2026年第1期98-110,共13页
基于1996-2022年黄河典型支流窟野河上源乌兰木伦河流域降水、径流及洪水数据,结合主成分分析、层次聚类、土地转移矩阵和径流曲线法(soil conservation service-curve number,SCS-CN)模型,识别主要洪水类型并定量评估土地利用变化对产... 基于1996-2022年黄河典型支流窟野河上源乌兰木伦河流域降水、径流及洪水数据,结合主成分分析、层次聚类、土地转移矩阵和径流曲线法(soil conservation service-curve number,SCS-CN)模型,识别主要洪水类型并定量评估土地利用变化对产流的影响。结果表明:年降水量整体呈上升趋势,洪水期集中出现在6-9月,空间分布呈东南高中间低趋势;主要洪水类型为尖瘦型、缓慢增长型、短时暴雨型和矮胖型,占比分别为8.3%、50.0%、16.7%、25.0%;流域土地利用格局自2000年以来发生显著变化,建设用地面积增长近400%,呈现出典型的城市化主导特征;城市化进程的加快导致不透水地面增加,中等强度降雨条件下产流量增幅超100%。基于洪水类型识别与产流量定量评估,可完善流域精细化洪水预警模型与应急响应方案,提高对突发强降雨事件的处置能力。 展开更多
关键词 乌兰木伦河流域 洪水类型 土地利用类型 人类活动 SCS-CN
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基于新安江+马斯京根洪水预报模型的梅汛期分水江流域应用研究
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作者 朱兆晶 冯晓乐 康爱卿 《水电能源科学》 北大核心 2026年第1期1-5,共5页
针对分水江流域梅汛期(6月18~28日)洪水预报精度不足的问题,探讨了“新安江+马斯京根”耦合模型的实际应用效果及改进方法。基于流域实测降雨、水库调度数据,采用相对误差分析法评估洪峰流量、径流深度及峰现时间预报精度,结合确定性系... 针对分水江流域梅汛期(6月18~28日)洪水预报精度不足的问题,探讨了“新安江+马斯京根”耦合模型的实际应用效果及改进方法。基于流域实测降雨、水库调度数据,采用相对误差分析法评估洪峰流量、径流深度及峰现时间预报精度,结合确定性系数(DDC)对比实测值与预报值来验证模型的准确性,并通过修正新安江模型产汇流参数与马斯京根模型演进参数优化预报效果。结果表明,参数修正后,模型洪峰流量相对误差降至15%以内,径流深度误差小于40%,峰现时间偏差缩短至2 h内,确定性系数提升至0.85以上,但强降雨集中时段预报仍存在滞后现象。修正后的耦合模型显著提升了梅汛期预报精度,可支撑水库调度决策,未来需进一步优化降雨时空分布输入与河道演进参数的动态耦合机制。 展开更多
关键词 分水江流域 梅汛期 新安江+马斯京根模型 洪水预报 水库调度
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