基于产流机制的中长期径流预测RBF神经网络模型研究 被引量：14

1

作者 李天成 钟平安 +3 位作者 吴业楠 朱非林 曹明霖 马彪 《水力发电》 北大核心 2017年第3期13-17,共5页

从产流的物理过程出发,提出了影响产流的主要因子集,利用逐步回归分析法筛选影响各月径流的主要因子;利用筛选的主要因子建立了逐月径流预报RBF神经网络模型,并进行了实证研究。结果表明,不同月份的径流量主要影响因子不完全相同,存在... 从产流的物理过程出发,提出了影响产流的主要因子集,利用逐步回归分析法筛选影响各月径流的主要因子;利用筛选的主要因子建立了逐月径流预报RBF神经网络模型,并进行了实证研究。结果表明,不同月份的径流量主要影响因子不完全相同,存在明显的季节性差异;基于产流机制的RBF神经网络模型对于月尺度的径流过程,具有较好的模拟与预测能力。 展开更多

关键词 产流机制 影响因子 RBF神经网络 径流模拟 径流预报

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水库防洪优化调度自适应拟态物理学算法 被引量：8

2

作者 贾本有 钟平安 朱非林 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期32-41,共10页

拟态物理学算法(APO)是近年来一种新颖的基于物理定律启发的智能算法,本文提出了利用智能算法求解水库防洪优化调度模型的通用启发式策略,阐述了拟态物理学算法的基本原理,尝试通过自适应方式合理设置算法的引力参数,同时改善标准算法... 拟态物理学算法(APO)是近年来一种新颖的基于物理定律启发的智能算法,本文提出了利用智能算法求解水库防洪优化调度模型的通用启发式策略,阐述了拟态物理学算法的基本原理,尝试通过自适应方式合理设置算法的引力参数,同时改善标准算法的寻优进程,提出了自适应拟态物理学算法(AAPO)。将其应用于鲇鱼山水库实时防洪优化调度模型求解,采用最优值的均值和方差衡量算法的精度和稳定性,并对水库最优出流方案分段采用波动率衡量算法应用可操作性,同时统计计算机耗时,结果表明:自适应拟态物理学算法较标准算法搜索精度更高,寻优结果更稳定;且拟态物理学算法较其他算法计算的水库泄流方案的过程线波动变化更小,实时防洪调度应用可操作性较高。 展开更多

关键词 水库防洪调度 优化调度 拟态物理学算法 自适应

原文传递

梯级水电站优化调度的改进社会情感优化算法 被引量：8

3

作者 刘强 钟平安 +2 位作者 陈宇婷 徐斌 朱非林 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期21-30,共10页

探索新的调度模型求解方法一直是水库优化调度研究的热点之一。社会情感优化算法(SEOA)是一种新兴的启发式智能优化算法,但目前在水库优化调度中未见应用。将SEOA应用于梯级水电站发电优化调度中,并针对算法初始种群随机生成造成的初始... 探索新的调度模型求解方法一直是水库优化调度研究的热点之一。社会情感优化算法(SEOA)是一种新兴的启发式智能优化算法,但目前在水库优化调度中未见应用。将SEOA应用于梯级水电站发电优化调度中,并针对算法初始种群随机生成造成的初始解代表性低,引入了初始种群均匀设计,针对部分个体过早收敛导致的种群活力低、算法易于局部收敛,制定了种群淘汰策略,从而建立了改进社会情感优化算法(改进SEOA)。实例表明,在梯级水电站发电优化调度模型的求解中,改进SEOA搜索效率高、寻优能力强、稳定性好。 展开更多

关键词 梯级水电站群 优化调度 社会情感优化算法 均匀设计 淘汰策略

原文传递

河流系统实时洪水预报误差多点联合校正方法研究 被引量：7

4

作者 高益辉 钟平安 +2 位作者 徐斌 朱非林 曹瀚翔 《南水北调与水利科技》 CSCD 北大核心 2018年第5期21-26,共6页

实时校正是改善洪水实时预报精度的重要手段。河流系统中多个站点之间具有高度的水力联系,各个站点之间的误差也具有空间关联性。依据河道水流演进的基本方程和动态自适应的自回归方法,建立了考虑误差空间演化的河流系统实时洪水预报误... 实时校正是改善洪水实时预报精度的重要手段。河流系统中多个站点之间具有高度的水力联系,各个站点之间的误差也具有空间关联性。依据河道水流演进的基本方程和动态自适应的自回归方法,建立了考虑误差空间演化的河流系统实时洪水预报误差多点联合校正方法。利用洪峰段洪量误差、洪峰流量误差、纳什效率系数(NSE)和峰滞时间等指标分别对多点联合校正和不考虑误差空间关联性的单点校正开展校正效果评估。以淮河王家坝断面以上为背景开展实证研究,结果表明:考虑河流系统误差空间关联性的多点联合校正效果优于单点校正,洪峰段效果更为显著,能够更有效地提高河流系统洪水预报的精度。 展开更多

关键词 洪水预报误差 实时校正 马斯京根法 多点联合校正 单点校正 自回归模型

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串联水库群弱耦合条件下实时防洪调度方法研究 被引量：3

5

作者 李颖 王斌 +4 位作者 徐孙钰 朱非林 本梦雪 钱心缘 钟平安 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第8期63-69,共7页

水库群防洪联合调度是提高流域防洪安全的重要技术措施,但串联水库群常由于洪水传播时间导致上下级水库在调度期内水量不平衡问题,研究串联水库群水流时滞并提出有效的应对方法,对防洪调度具有重要的现实意义。针对梯级水库群水流滞时... 水库群防洪联合调度是提高流域防洪安全的重要技术措施,但串联水库群常由于洪水传播时间导致上下级水库在调度期内水量不平衡问题,研究串联水库群水流时滞并提出有效的应对方法,对防洪调度具有重要的现实意义。针对梯级水库群水流滞时的影响,提出了“弱耦合”条件下基于信息价值最大化的梯级水库群实时防洪联合调度方法,建立了超额水量由下而上的逐级消纳机制,在此基础上,采用基于防洪控制断面最大洪峰流量最小化的最大削峰准则,构建了反向补偿调度模型,发挥梯级水库群水文与水力补偿作用。以江西省北潦北河流域三库串联水库群为例开展实例研究,多情景模拟调度结果表明:结合该地区的水利工程以及洪水特点,在中小洪水时可适当发挥各水库的调蓄作用,掌握防洪主动性;在大洪水时,应预先泄流、降低库水位,保证水库群拥有足够的防洪库容,充分发挥流域水库群的防洪效益,最大程度减轻下游防洪压力。场次洪水经上述调度后,罗湾水库平均水库削峰率为20.63%,滞洪量49.6万m3;洪屏水库平均水库削峰率为30.09%,滞洪量1395万m3;小湾水库平均水库削峰率为33.02%,滞洪量597万m3。防洪断面流量峰值比天然来水的流量峰值平均减少了48.83%,并且相较于该区域的原有调度规则,水库群联合调度的削峰作用更显著。 展开更多

关键词 防洪调度 串联水库群 超额水量消纳 逐级补偿

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基于多模型融合的中长期径流集成预测方法 被引量：1

6

作者 朱非林 陈嘉乙 +2 位作者 张咪 徐向荣 钟平安 《水力发电》 CAS 2024年第2期6-13,29,共9页

中长期水文预报是流域水资源规划与合理配置的重要依据。为提高中长期径流预测精度,提出了一种基于多模型融合的水库中长期径流集成预测方法。该方法将ARMA、BP、LSTM、RF和SVR等5个异质预测模型进行融合,同时采用超参数优化方法确定各... 中长期水文预报是流域水资源规划与合理配置的重要依据。为提高中长期径流预测精度,提出了一种基于多模型融合的水库中长期径流集成预测方法。该方法将ARMA、BP、LSTM、RF和SVR等5个异质预测模型进行融合,同时采用超参数优化方法确定各模型的最优参数。将其用于青海省龙羊峡水库的中长期径流预报中,结果表明,通过Stacking融合算法建立的集成预测模型相较于单一模型,取得了更高的预测精度(R2值由0.71提升至0.82)。此方法可为提升流域中长期径流预测精度提供一定参考。 展开更多

关键词 中长期径流预报 ARMA BP LSTM RF SVR 多模型融合 集成预测 Stacking融合算法 超参数寻优 龙羊峡水库

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基于相似洪水动态展延的水库防洪调度决策方法及其应用 被引量：7

7

作者 李映辉 钟平安 +2 位作者 朱非林 杨敏芝 李想 《水电能源科学》 北大核心 2020年第10期39-43,共5页

鉴于实时洪水预报预见期难以满足水库实时防洪调度决策的时间尺度需求,相似洪水动态识别及展延是提升洪水情势预见性的有效途径。因此,将相似洪水动态展延相关理论与水库防洪优化调度模型相结合,提出了基于相似洪水动态展延的防洪调度... 鉴于实时洪水预报预见期难以满足水库实时防洪调度决策的时间尺度需求,相似洪水动态识别及展延是提升洪水情势预见性的有效途径。因此,将相似洪水动态展延相关理论与水库防洪优化调度模型相结合,提出了基于相似洪水动态展延的防洪调度决策方法,并以池潭水库为例,分别从展延水量效益、防洪决策效益分析相似洪水动态展延决策方法的适用性。结果表明,提出的水库防洪调度决策方法可有效降低决策风险、保障了上下游防洪安全。 展开更多

关键词 相似洪水 动态识别 水库 防洪调度

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湖泊型水库环库实时洪水预报方法研究

8

作者 赵含雪 许成婧 +5 位作者 朱非林 王艺雯 钱心缘 王斌 马彪 钟平安 《水力发电》 CAS 2024年第4期14-18,共5页

湖泊型水库的修建,改变了水库坝址控制流域的下垫面和河流水系结构,进而影响流域产汇流机制。针对湖泊型水库环库周边流域产汇流特点,构建了包含库面不透水产流区、环库破碎产流区的组合洪水预报模型,提出了不同分区的产汇流计算方法。... 湖泊型水库的修建,改变了水库坝址控制流域的下垫面和河流水系结构,进而影响流域产汇流机制。针对湖泊型水库环库周边流域产汇流特点,构建了包含库面不透水产流区、环库破碎产流区的组合洪水预报模型,提出了不同分区的产汇流计算方法。以响洪甸水库为例,进行洪水模拟效果的对比分析,结果表明:组合洪水预报模型的精度显著高于整体新安江模型,确定性系数提升0.1,洪量相对误差降低5.3%,洪峰相对误差降低2.8%;组合预报模型的不透水面积,产流和汇流等相关模型参数,更为符合碎片化小流域产汇流的特性,并能较好地反映入库洪水的组成;水库水面的直接产流占有较大比重,是地表、壤中、地下径流之外的第4种径流组分。此方法可为湖泊型水库流域的实时洪水预报提供模型支撑,具备较好的应用前景。 展开更多

关键词 湖泊型水库 实时洪水预报 新安江模型 组合预报模型 不透水面积

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流域风光水电出力互补特性

9

作者 李昕阳 刘为锋 +3 位作者 郭旭宁 李云玲 朱非林 钟平安 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1505-1515,共11页

定量评估风光水能源出力互补特性对风光水电站规模布局以及互补优化调度具有重要意义,现有互补特性评价指标仅适用于评价两能源互补特性.为此建立适合三能源互补特性评价的指标体系,结合历史气象资料,探明雅砻江流域风光水电出力长期互... 定量评估风光水能源出力互补特性对风光水电站规模布局以及互补优化调度具有重要意义,现有互补特性评价指标仅适用于评价两能源互补特性.为此建立适合三能源互补特性评价的指标体系,结合历史气象资料,探明雅砻江流域风光水电出力长期互补特性.针对风光水电出力受气象条件的显著影响和短期互补特性的复杂性,结合机器学习理论,提出风光水电出力短期典型日智能筛选模型,剖析不同时间计算步长对风光水电出力互补特性评价结果的差异.计算结果表明,长期尺度风光能源出力对水电能源呈现电量补偿特性,使水电能源的发电效益提高3%;短期尺度水电能源出力对风光能源出力具有较好的电力补偿效益,水电补偿后风光弃电率减小了18个百分点,出力短缺率减小了28个百分点. 展开更多

关键词 风光水电出力 互补性分析 三能源互补性指标 机器学习 雅砻江流域

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基于VMD-LSTM的水库中长期径流预测模型 被引量：2

10

作者 朱非林 侯添甜 +1 位作者 梁一帆 任瑞杰 《水力发电》 CAS 2023年第9期16-22,共7页

针对径流时间序列非平稳、非线性、变异性强等复杂特点及传统的直接预测方法干扰性强等问题,采取“分解-预测-重构”的策略,耦合变分模态分解(VMD)方法和长短期记忆神经网络(LSTM),构建基于VMD-LSTM的中长期径流预测模型。首先采用VMD... 针对径流时间序列非平稳、非线性、变异性强等复杂特点及传统的直接预测方法干扰性强等问题,采取“分解-预测-重构”的策略,耦合变分模态分解(VMD)方法和长短期记忆神经网络(LSTM),构建基于VMD-LSTM的中长期径流预测模型。首先采用VMD方法对历史中长期径流序列进行信号分解和预处理,得到一系列相对平稳的子序列;然后利用LSTM模型对每个子序列进行建模和预测;最后加和各个子序列结果得到重构的径流预测。池潭水库的月径流预测结果表明,与单一LSTM模型比,其均方根误差、平均绝对误差、平均绝对百分比误差分别下降52.6%、49.9%和45.1%。时间尺度的改变会影响径流预报的准确性,预测步长从1个月增至3个月,确定性系数由0.84降至0.68。 展开更多

关键词 中长期径流预测 分解-预测-重构 变分模态分解 长短期记忆神经网络 池潭水库

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岱海湖水位对气候要素与土地利用的响应 被引量：4

11

作者 刘柏君 夏军 +1 位作者 黄生志 朱非林 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期64-70,共7页

利用Mann-Kendall检验、Hurst系数法、基于有序聚类法的t检验等方法分析湖区水位演变趋势;利用Partial Mantel检验法,并通过构建缺失资料地区的湖区水文模型,探究了典型半干旱区湖泊岱海湖水位对气候要素与土地利用变化的响应。结果表明... 利用Mann-Kendall检验、Hurst系数法、基于有序聚类法的t检验等方法分析湖区水位演变趋势;利用Partial Mantel检验法,并通过构建缺失资料地区的湖区水文模型,探究了典型半干旱区湖泊岱海湖水位对气候要素与土地利用变化的响应。结果表明:岱海湖水位1959—2018年呈现显著下降趋势,于1982年和2005年发生突变,未来水位将呈现持续降低趋势;岱海湖春季受融雪影响导致水位较高,秋季受用水影响导致水位较低,且秋季水位降低在四季中最为明显;气候变化与水土资源开发利用是影响半干旱区湖泊水位变化的主要因素,在气候变化条件下,岱海湖水位对气温变化最为敏感,对日照变化的响应次之;由于岱海湖流域降水产流下渗机制较为复杂,岱海湖水位对降水变化的响应具有滞后性,流域林草面积增加可能是引发岱海湖水位降低的重要因素。 展开更多

关键词 水位演变 气候要素 水文模型 土地利用类型 半干旱区 岱海湖

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龙羊峡地区水-风-光出力互补特性研究 被引量：1

12

作者 朱非林 樊宇堃 +3 位作者 刘为锋 蔡琦 王春浩 钟平安 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第3期181-185,共5页

准确掌握流域水-风-光多能源互补规律对于指导清洁能源规划布局、开展多能互补调度以提升能源利用效率具有重要意义。运用数理统计方法,计算得出了龙羊峡地区典型年的水-风-光出力逐日标准化数据的多个统计量,据此分析了水-风-光出力在... 准确掌握流域水-风-光多能源互补规律对于指导清洁能源规划布局、开展多能互补调度以提升能源利用效率具有重要意义。运用数理统计方法,计算得出了龙羊峡地区典型年的水-风-光出力逐日标准化数据的多个统计量,据此分析了水-风-光出力在长期时间尺度下的互补特性。建立了基于Spearman秩相关系数的水-风-光三能源出力互补性评价指标,根据龙羊峡地区典型年的水-风-光出力逐日标准化数据,在长期时间尺度上对龙羊峡地区的水-风-光出力互补特性进行了重新定量评价,并与数理统计方法的结果进行对比印证。此外,提出了基于K-means聚类算法的典型日出力特征辨识模型,分析了不同时间尺度划分对水-风-光出力互补规律评价的影响。结果表明:①龙羊峡地区的水-风-光出力在长期时间尺度上的互补特性较强,春冬季节水电出力较小,风光出力较大,而夏秋季节则呈现出相反的变化特征;②基于Spearman秩相关系数的水-风-光三能源出力互补性评价结果为“较互补”,与数理统计方法结果一致;③不同时间尺度划分对水-风-光互补特性评价影响显著,随着时间尺度的增加,水-风-光出力互补规律呈增强的趋势,具体体现为:季节互补特性强于月间互补特性,月间互补特性强于日间互补特性。 展开更多

关键词 水-风-光多能互补 出力互补特性 典型日筛选 K-MEANS聚类 龙羊峡水库

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基于HBV模型的实际蒸散发估算模型评估 被引量：3

13

作者 张小琳 王卫光 +1 位作者 陈曙光 朱非林 《水电能源科学》 北大核心 2015年第2期15-18,41,共5页

为了更准确地评估三种基于蒸发互补相关原理的实际蒸散发计算模型（AA模型、GG模型、CRAE模型）对实际蒸散发的估算能力,首先根据北江流域1964~1987年间的逐日气象资料和同期径流量数据,采用HBV模型模拟得到逐日实际蒸散发量,再利用三... 为了更准确地评估三种基于蒸发互补相关原理的实际蒸散发计算模型（AA模型、GG模型、CRAE模型）对实际蒸散发的估算能力,首先根据北江流域1964~1987年间的逐日气象资料和同期径流量数据,采用HBV模型模拟得到逐日实际蒸散发量,再利用三种模型分别估算该流域的逐日实际蒸散发量,并对计算结果进行初步分析比较,而后以HBV模型计算结果为标准进行原始参数的率定,最后在不同的时间尺度上对三种模型的实际蒸散发计算结果进行对比评价。结果表明,三种模型利用原始参数进行模拟的计算结果误差较大;模型参数经率定后,各模型的模拟精度在年、月尺度上均得到提高：以HBV模型模拟得到的实际蒸散发量为标准,计算所得年极差的变化情况分别为AA模型由274mm减至-0.1mm;GG模型由-84.5mm减至0.3mm;CRAE模型由-91.1mm减至0.3mm;AA模型与GG模型的模拟结果相似,在冬季均呈现出模拟结果偏大的现象。通过分析年、月尺度上的结果可知,在北江流域,三种模型中AA模型对实际蒸散发量的估算能力最佳。 展开更多

关键词 实际蒸散发量 互补相关原理 HBV模型 北江流域

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灌区潜水蒸发有效性评价 被引量：2

14

作者 罗玉峰 李思 +4 位作者 彭世彰 郑强 冯跃华 朱非林 缴锡云 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2014年第4期5-9,19,共6页

为了提高潜水蒸发有效利用率,以河南省柳园口灌区为例,基于GIS的区域潜水蒸发计算方法,从潜水蒸发有效利用的必要条件入手,提出潜水蒸发有效性评价标准,区分了灌区的有效和无效潜水蒸发。结果表明:柳园口灌区多年平均潜水蒸发量为0.508... 为了提高潜水蒸发有效利用率,以河南省柳园口灌区为例,基于GIS的区域潜水蒸发计算方法,从潜水蒸发有效利用的必要条件入手,提出潜水蒸发有效性评价标准,区分了灌区的有效和无效潜水蒸发。结果表明:柳园口灌区多年平均潜水蒸发量为0.508亿m3,其中无效潜水蒸发量为0.262亿m3,占51.6%;有效潜水蒸发主要集中在3—5月,6—8月次之,10月的无效潜水蒸发最多,其他月份也都有一定的无效潜水蒸发量;2—5月的潜水蒸发主要发生在灌区中部和北部,麦地的为有效潜水蒸发,非农业用地的为无效潜水蒸发;提出的灌区潜水蒸发有效性评价方法简单实用,易于区域化。 展开更多

关键词 灌区 潜水蒸发 地下水管理 土地利用类型 土壤类型

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汉江流域实际蒸散发的时空演变规律及成因分析 被引量：16

15

作者 朱非林 王卫光 +1 位作者 孙一萌 郑强 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期300-306,共7页

根据汉江流域14个气象站点1961—2011年的逐日气象资料,分别利用参数率定后的AA模型和GG模型计算汉江流域的实际蒸散发。在此基础上,采用Mann-Kendall检验法、Sen’s坡度检测法和Pettitt突变检测法对过去51 a汉江流域实际蒸散发的时空... 根据汉江流域14个气象站点1961—2011年的逐日气象资料,分别利用参数率定后的AA模型和GG模型计算汉江流域的实际蒸散发。在此基础上,采用Mann-Kendall检验法、Sen’s坡度检测法和Pettitt突变检测法对过去51 a汉江流域实际蒸散发的时空演变规律及主要气象因子的变化趋势进行分析,并探讨实际蒸散发变化的成因。结果表明,参数率定后的AA模型和GG模型对汉江流域实际蒸散发的模拟结果基本一致;汉江流域1961—2011年平均实际蒸散发总体上呈现自东南向西北逐次减少的空间分布特征;整个流域的多年平均实际蒸散发呈现显著下降趋势,并于1979年发生显著性突变;显著下降的风速和日照时数是导致汉江流域年实际蒸散发显著下降的主要原因。 展开更多

关键词 实际蒸散发 蒸散发时空演变规律 MANN-KENDALL检验 Sen’s坡度检测法 Pettitt突变检测法 汉江流域

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基于互补相关原理的实际蒸散发模型估算能力评价 被引量：3

16

作者 朱非林 王卫光 +1 位作者 孙一萌 郑强 《水电能源科学》 北大核心 2013年第6期33-35,98,共4页

基于洵河流域1961～1986年的逐日气象资料和同期径流量资料,采用基于互补相关原理的实际蒸散发模型(AA模型、GG模型、CRAE模型)分别估算该流域的逐日实际蒸散发量。根据水量平衡法的实际蒸散发计算结果对三种模型的原始参数进行调整,并... 基于洵河流域1961～1986年的逐日气象资料和同期径流量资料,采用基于互补相关原理的实际蒸散发模型(AA模型、GG模型、CRAE模型)分别估算该流域的逐日实际蒸散发量。根据水量平衡法的实际蒸散发计算结果对三种模型的原始参数进行调整,并在不同的时间尺度上对三种模型进行了比较,评估了三种实际蒸散发模型的估算能力。结果表明,采用三种模型的原始参数计算出的实际蒸散发量误差较大;调整原始参数后,各模型对年实际蒸散发量的计算精度大为提高,逐月的估算效果也有不同程度改善;参数调整后的AA模型与GG模型的模拟结果相近,优于CRAE模型的模拟效果;年、月尺度的模型模拟效果综合分析表明GG模型在洵河流域的估算效果相对最佳。 展开更多

关键词 实际蒸散发量 互补相关原理 水量平衡法 互补相关蒸散发模型 洵河流域

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