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全域视角下黄河断流再审视与现状缺水识别 被引量:26
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作者 赵勇 何凡 +4 位作者 何国华 李海红 王丽珍 朱永楠 《人民黄河》 CAS 北大核心 2020年第4期42-46,共5页
黄河干流从1999年8月迄今实现了连续20 a不断流,但干流不断流不代表流域供需水矛盾得到真正缓解,只是通过科学调控将以往的缺水矛盾由显性转为隐形、由干流转移到支流、由河道转移到陆面、由地表转移到地下、由集中性破坏转移到流域均... 黄河干流从1999年8月迄今实现了连续20 a不断流,但干流不断流不代表流域供需水矛盾得到真正缓解,只是通过科学调控将以往的缺水矛盾由显性转为隐形、由干流转移到支流、由河道转移到陆面、由地表转移到地下、由集中性破坏转移到流域均匀破坏。随着流域经济社会的不断发展,学术界对黄河流域现状条件是否缺水、缺多少水等重大问题的认识开始出现争议。基于此,在回顾“黄河断流”现象的基础上,从全流域的视角对断流后水资源供需情势、水生态状况进行了对比分析,并基于系统可承受程度,构建了刚性缺水、弹性缺水的概念和划分标准。通过分析计算,认为现状年流域缺水总量为114.1亿m3,其中:刚性缺水量为63.1亿m3,弹性缺水量为51.0亿m3。 展开更多
关键词 黄河 断流 水资源 缺水 识别
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水资源综合模拟与调配模型WAS(Ⅱ):应用 被引量:20
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作者 桑学锋 赵勇 +1 位作者 翟正丽 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期201-208,共8页
针对自然-社会水循环系统特点以及水资源管理实践需求,建立一种断面流量过程、断面特征频率径流总量、区域水资源配置总量多指标模型校验方法,并以甘肃省庆阳市为例开展WAS模型(Water Allocation and Simu?lation Model)构建与应用。模... 针对自然-社会水循环系统特点以及水资源管理实践需求,建立一种断面流量过程、断面特征频率径流总量、区域水资源配置总量多指标模型校验方法,并以甘肃省庆阳市为例开展WAS模型(Water Allocation and Simu?lation Model)构建与应用。模型在雨落坪站水文断面调参期(1967—1985年)年径流模拟的相关系数R2为0.89,Nash系数为0.79,校验期(1986—2000年)年径流模拟的相关系数R2为0.88,Nash系数为0.76;区域多年平均水资源总量模拟与实测误差为4.1%,25%、50%、75%和90%频率年误差分别为5.0%、1.1%、5.9%和4.2%;全市水资源配置总量误差为0.35%。在此基础上,提出庆阳市各水资源分区和行政分区的水资源配置方案以及全市自然-人工水资源循环转化图;分析表明,WAS模型在描述自然-社会水循环系统动态反馈方面具有一定优势,模型可以支撑水资源精细化评价和管理需求。 展开更多
关键词 水资源 模拟 调配 校验 水资源评价 水资源管理
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基于区间两阶段随机规划方法的北京市水资源优化配置 被引量:15
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作者 刘寒青 赵勇 +3 位作者 李海红 王丽珍 彭鹏 《南水北调与水利科技(中英文)》 CAS 北大核心 2020年第1期34-41,137,共9页
针对缺水型城市水资源配置过程中的不确定性,建立了基于不确定性基本理论的区间两阶段随机规划模型,应用于北京市2025年水资源优化配置的研究。以北京市用水综合效益最大为目标函数,引入概率分布和区间数表示多重不确定性,求得北京市202... 针对缺水型城市水资源配置过程中的不确定性,建立了基于不确定性基本理论的区间两阶段随机规划模型,应用于北京市2025年水资源优化配置的研究。以北京市用水综合效益最大为目标函数,引入概率分布和区间数表示多重不确定性,求得北京市2025年城六区与郊区在生活、工业、农业与生态用水上的优化供水目标以及不同来水水平下的配水方案。结果表明:北京市2025年优化供水目标为47.39亿m^3,城六区工业用水与郊区农业用水的供水目标应采取保守值;不同来水水平下的优化配置水量为[36.49,47.39]亿m^3,仅北京为丰水年时不存在缺水现象,北京与丹江口水库同时遇枯时的缺水量高达[5.48,10.90]亿m^3,对北京市供水安全造成极大的威胁。该模型充分考虑不确定因素对水资源配置的影响,权衡用水收益与缺水风险的关系,并以区间的形式给出配置结果,可为北京市2025年供水目标与水资源优化配置方案的制定以及水资源安全保障措施的分析提供科学依据。 展开更多
关键词 北京 水资源优化配置 区间 两阶段随机规划 不确定性
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新一代水文水资源监测卫星SWOT数据特征、应用与展望 被引量:1
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作者 么嘉棋 +5 位作者 王梦然 陈敏 莫凡 徐南 温振 曹永强 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期374-390,共17页
水文水资源监测是对地观测系统的重要任务之一,是支撑新时代水利高质量发展、满足“三水”共治需求和践行“十六字”治水策略的直接有效途径,而卫星遥感技术提供了一种大范围、快速和高精度的数据获取渠道。但是现有卫星遥感在水文水资... 水文水资源监测是对地观测系统的重要任务之一,是支撑新时代水利高质量发展、满足“三水”共治需求和践行“十六字”治水策略的直接有效途径,而卫星遥感技术提供了一种大范围、快速和高精度的数据获取渠道。但是现有卫星遥感在水文水资源应用上存在多星同步观测难、应急响应能力差和易受天气影响等问题,因此美国国家航空航天局于2022年12月发射了地表水和海洋地形卫星(SWOT),这是全球第一颗通过多传感器协同观测全球陆地和海洋水资源的卫星,预期将极大提升水文水资源监测的时空分辨率和精度。系统梳理了水文水资源监测卫星发展现状、应用和技术难点等概况,并分析了SWOT卫星的参数、科学任务、算法流程和应用产品等内容,对我国后续卫星设计规划和数据处理关键技术有一定的参考价值。 展开更多
关键词 水资源 水文学 卫星遥感 卫星测高 地表水和海洋地形卫星(SWOT)任务
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基于马尔可夫链的北京市546年来的旱涝演变特征 被引量:5
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作者 翟家齐 +3 位作者 赵勇 李海红 王庆明 韩静艳 《南水北调与水利科技》 CSCD 北大核心 2018年第5期27-34,共8页
基于北京546年的旱涝资料,通过Mann-Kendall检验、滑动t检验等方法,分析得到不同旱涝变化趋势,并使用马尔可夫链研究了整体和每个趋势各状态间的转移概率以及重现期。研究表明北京地区旱涝灾害具有明显的趋势性,整体呈现"涝-旱-涝-... 基于北京546年的旱涝资料,通过Mann-Kendall检验、滑动t检验等方法,分析得到不同旱涝变化趋势,并使用马尔可夫链研究了整体和每个趋势各状态间的转移概率以及重现期。研究表明北京地区旱涝灾害具有明显的趋势性,整体呈现"涝-旱-涝-旱"波动,局部有旱涝急转的现象。1470-1579年整体偏涝,转向偏涝年份的概率最高(31.3%);1580-1768年整体偏旱,转向正常年份的概率最高(34.3%),且容易发生多年连旱;1769-1898年整体偏涝,转向正常年份的概率最高(41.5%),且旱涝灾害发生概率基本相同;1899-1961年由涝转旱,转向偏旱年份的概率最高(35.1%);1962-2015年整体偏旱,转向偏旱概率最高(29.7%),且容易发生多年连旱。对546年旱涝整体分析,旱涝转移趋向于正常,但整体处于一个偏旱的状态。 展开更多
关键词 旱涝变化 趋势 马尔可夫链 转移概率 重现期 北京
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基于生态网络分析法的城市水与能源网络结构解析 被引量:2
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作者 姜珊 朱永楠 +4 位作者 赵勇 王庆明 何国华 王丽珍 《水电能源科学》 北大核心 2022年第9期66-70,共5页
水和能源是城市发展的重要基础性资源,节水节能是实现高质量发展的重要目标。基于投入产出和生态网络分析方法,构建了天津市水网络和能源网络核算框架,从社会经济角度分析城市水和能源的利用情况和演进规律。研究发现,作为资源输入型城... 水和能源是城市发展的重要基础性资源,节水节能是实现高质量发展的重要目标。基于投入产出和生态网络分析方法,构建了天津市水网络和能源网络核算框架,从社会经济角度分析城市水和能源的利用情况和演进规律。研究发现,作为资源输入型城市,2007~2017年天津市三产业直接用水减少7.7%,用能增加81.7%,本地终端隐含水和隐含能消费量分别增加79.0%、84.9%;天津市的能源网络循环效率优于水网络,但水网络的鲁棒性强于能源网络,且更为稳定;不同部门间资源流通体现了水与能源相互需求的特点。最后,从节水节能角度提出实现水与能源协同发展的对策建议。 展开更多
关键词 生态网络分析 水网络 能源网络 循环效率 鲁棒性
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动物王国的“探宝奇兵”
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作者 《新作文(小学中高年级版)》 2006年第11期22-23,共2页
关键词 动物保健药 比赛 土拨鼠 王国 选手 迷宫 松鼠 长跑 豹子 猴子
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京津冀水资源-粮食-能源-生态协同调控研究Ⅱ:应用 被引量:10
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作者 赵勇 +3 位作者 桑学锋 何国华 王庆明 姜珊 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期1251-1261,共11页
京津冀是我国水资源-粮食-能源-生态(以下简写为水-粮-能-生)关系表现最显著、联合风险最突出的地区之一。针对该地区特点以及水资源管理实践需求,构建了京津冀水-粮-能-生协同调控模型,识别了耦合系统现状状态,开展未来多情景推演式模... 京津冀是我国水资源-粮食-能源-生态(以下简写为水-粮-能-生)关系表现最显著、联合风险最突出的地区之一。针对该地区特点以及水资源管理实践需求,构建了京津冀水-粮-能-生协同调控模型,识别了耦合系统现状状态,开展未来多情景推演式模拟调控,提出基于水-粮-能-生关联视角下京津冀协同调控方案。结果表明,京津冀现状水资源供需平衡是以地下水超采、河湖生态用水被挤占来维持的,在保障水-粮-能-生耦合系统平衡下,即使南水北调中线一期工程达效运行,仍存在30.9亿m^(3)的破坏性缺水;通过需求变化、生态保障和供给能力3个方面进行未来情景推演式模拟调控,提出了保障2035水平年京津冀水-粮-能-生耦合系统协同发展情景,从水资源衰减和受水区需求角度出发,建议京津冀地区南水北调中东线后续年调水工程规模为46.2亿~60亿m^(3)。 展开更多
关键词 京津冀 水-粮-能-生 推演式情景设置 协同调控 中东线后续规模
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京津冀水资源-粮食-能源-生态协同调控研究Ⅰ:方法与模型 被引量:10
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作者 赵勇 +3 位作者 桑学锋 李海红 何凡 翟家齐 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期655-665,共11页
京津冀是我国重要的粮食、能源消费地,但水资源已经成为制约区域粮食、能源和生态可持续发展的关键要素。为优化水-粮-能-生系统间关系,实现水-粮-能-生关联视角下多水源协同调控,本文以GWAS模型为基础,通过改进水资源调配模块,添加粮... 京津冀是我国重要的粮食、能源消费地,但水资源已经成为制约区域粮食、能源和生态可持续发展的关键要素。为优化水-粮-能-生系统间关系,实现水-粮-能-生关联视角下多水源协同调控,本文以GWAS模型为基础,通过改进水资源调配模块,添加粮食生产、能源消耗和层次化需水预测模块,构建了实现各系统关键要素传递和互馈的水-粮-能-生协同调控模型。根据京津冀水-粮-能-生系统紧密耦合的特征,建立保障水安全、粮食安全、低碳发展路径和生态健康的协同发展目标,提出了基于NSGA-Ⅱ和耦合协调度的协同优化算法与综合协同指数,以实现水-粮-能-生耦合系统协同调控方案优化求解。 展开更多
关键词 京津冀 水-粮-能-生 协同调控 GWAS 综合协同指数
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海河流域干旱时空演变及其与气候因子的关系 被引量:3
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作者 关不了 姜珊 +5 位作者 赵勇 李海红 董义阳 何国华 韩昕雪琦 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期59-68,共10页
以标准化降水蒸散指数(SPEI)作为干旱反映指标,运用Mann-Kendall趋势检验法分析海河流域及站点的干旱变化情况,采用经验正交函数分析法解析海河流域干旱分布的主要模态,并通过交叉小波变换和皮尔逊相关分析探究年尺度、季尺度、月尺度... 以标准化降水蒸散指数(SPEI)作为干旱反映指标,运用Mann-Kendall趋势检验法分析海河流域及站点的干旱变化情况,采用经验正交函数分析法解析海河流域干旱分布的主要模态,并通过交叉小波变换和皮尔逊相关分析探究年尺度、季尺度、月尺度下太阳黑子及大尺度环流因子与海河流域干旱的相关关系。结果表明:1960—2017年海河流域SPEI在年尺度、季尺度、月尺度下分别以每10 a下降0.16、0.015和0.004的速率向干旱化发展;海河流域干旱分布第一模态为全域统一分布型,第二模态为南—北反向分布型,反映了纬度对干旱分布的影响;大气环流因子中的Ni o3.4与海河流域干旱有较强的相关关系(年、季尺度下为负相关,月尺度下为正相关),而太阳黑子与海河流域干旱呈明显负相关,并对海河流域干旱事件有着深远影响。 展开更多
关键词 干旱 SPEI 交叉小波变换 大气环流因子 太阳黑子 海河流域
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缺水胁迫区水系统优化调控理论与模式
11
作者 赵勇 +3 位作者 李海红 秦长海 何凡 曲军霖 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期202-213,225,共13页
开展水系统优化调控是实现缺水胁迫区人-水-生态和谐可持续发展的关键措施之一,对于保障地区经济社会稳定发展和生态健康具有重要意义。本文以京津冀作为典型缺水胁迫区案例,通过解析水系统内涵,总结得出缺水胁迫区水系统存在深度耦合... 开展水系统优化调控是实现缺水胁迫区人-水-生态和谐可持续发展的关键措施之一,对于保障地区经济社会稳定发展和生态健康具有重要意义。本文以京津冀作为典型缺水胁迫区案例,通过解析水系统内涵,总结得出缺水胁迫区水系统存在深度耦合、强烈竞争和系统失衡三大现象,发现水系统呈现非稳态和稳态之间交替演进的模式,并通过构建水系统稳态指数,研判了京津冀地区水系统状态变化发展过程。研究以实现自然社会水系统健康为调控目标,提出缺水胁迫区水系统“高内聚-低耦合”解耦式调控模式,结合京津冀现实状态,在需求侧开展“保障刚需-压缩弹性-抑制奢侈”层次化调控,在供给侧进行“自然水网-人工水网-虚拟水网”适配性优化,提出京津冀“三线七河、四区八源”一体化水网布局,进而实现水系统的整体健康。 展开更多
关键词 缺水胁迫区 水系统 演进机制 调控模式
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京津冀水 食物系统风险评估
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作者 李玲慧 何国华 +3 位作者 赵勇 何凡 李海红 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期49-57,共9页
构建了京津冀水食物系统风险评估体系,考虑农业水足迹因素,分3个时段对2000-2020年京津冀水食物系统风险进行了评估。结果表明:2000-2020年京津冀水食物系统总体面临损害性风险,系统会发生风险并造成明显破坏;河北邯郸、张家口和石家庄... 构建了京津冀水食物系统风险评估体系,考虑农业水足迹因素,分3个时段对2000-2020年京津冀水食物系统风险进行了评估。结果表明:2000-2020年京津冀水食物系统总体面临损害性风险,系统会发生风险并造成明显破坏;河北邯郸、张家口和石家庄等市为系统风险最大的地区,北京最小;在时间变化上,2000-2020年京津冀大部分地区为Ⅲ级风险,Ⅳ级风险地区在第一时期(2000-2006年)为4个,第二时期(2007-2013年)为2个,第三时期(2014-2020年)为0个,系统稳定性随时间有所提高;在空间变化上,前两个时期风险最高的地区为张家口,第三时期为邯郸,3个时期中风险最小的地区分别为邢台、北京、唐山;2000-2020年系统主要致险因素为农业灌溉缺水率,主要承险因素为节水灌溉程度、农业灌溉设施建设状况和本地水资源量满足需求率。 展开更多
关键词 水食物系统 损害性风险 农业水足迹 农业灌溉缺水率 京津冀地区
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