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基于不同机器学习模型的川中丘陵区参考作物蒸散量模拟 被引量：7
1
作者 黄滟淳 崔宁博 +2 位作者 陈宣全 徐浩若 张艺璇 《中国农村水利水电》 北大核心 2020年第5期13-20,27,共9页
为探究不同数值模拟模型在川中丘陵区的适应能力,提高川中丘陵区气象资料缺失下的参考作物蒸散量(ET0)预报精度。选取7个代表性站点1961-2016年逐日气象资料,分别建立基于M5回归树(M5-RT)、双隐含层优化的反向传播神经网络(H-BPNN)和交... 为探究不同数值模拟模型在川中丘陵区的适应能力,提高川中丘陵区气象资料缺失下的参考作物蒸散量(ET0)预报精度。选取7个代表性站点1961-2016年逐日气象资料,分别建立基于M5回归树(M5-RT)、双隐含层优化的反向传播神经网络(H-BPNN)和交叉验证优化的广义回归神经网络(CV-GRNN)的ET0预报模型。并选取3个在川中丘陵区具有较高精度的经验模型与其进行对比,在日尺度上评估模型的预报精度,利用可移植性分析评价3种模型在川中丘陵区的泛化能力。结果表明:①基于温度、风速和大气顶层辐射输入的M5-RT2、CV-GRNN2和H-BPNN2模型都具有较高的模拟精度,其R\+2分别为0.987、0.967和0.988,NSE分别为0.987、0.937和0.988;②日尺度误差分析表明,4类输入项组合下,M5-RT模型最优,H-BPNN模型次之,CV-GRNN模型最差,但3种模型的均方根误差均小于0.5 mm/d、平均相对误差均小于13.59%,优于Jensen-Haise、Hargreaves-Li和Irmak-Allen模型,M5-RT2(输入大气顶层辐射、最高/低温度和风速)、M5-RT3(输入最高/低温度和风速)和M5-RT4(输入大气顶层辐射和风速)在川中丘陵区内具有广泛的适应性,均可作为气象数据缺失下川中丘陵区ET0预报的推荐模型;③可移植性分析发现,训练、预测站点交叉组合下,3种模型的预报精度都有降低,但M5-RT泛化能力最强,模拟输出稳定,H-BPNN和CV-GRNN在ET0大于6 mm/d时出现明显截断误差,预测值普遍偏小,同时CV-GRNN模拟结果于标准值的趋势线斜率较小,模拟数值整体偏小。基于M5回归树的ET0预报模型在川中丘陵区具有较高精度,模拟结果稳定,可作为推荐的ET0简化模拟模型。 展开更多
关键词 参考作物蒸散量 M5回归树 广义回归神经网络 反向传播神经网络 川中丘陵区
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基于跌坎压力自相似分布的明渠水深−流量关系推求 被引量：1
2
作者 李乃稳 黄滟淳 +2 位作者 陈小攀 李龙国 刘超 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期218-227,共10页
明渠流量计量是高效灌溉、合理分配水资源和进行用水有效管理的重要手段。跌水是常见的明渠水流上下游衔接的水利设施。当跌落水流不受跌坎下游水流影响时形成自由跌流,可用于明渠流量的精确计量。受自由跌流影响,跌坎断面水流由缓流向... 明渠流量计量是高效灌溉、合理分配水资源和进行用水有效管理的重要手段。跌水是常见的明渠水流上下游衔接的水利设施。当跌落水流不受跌坎下游水流影响时形成自由跌流,可用于明渠流量的精确计量。受自由跌流影响,跌坎断面水流由缓流向急流转变,压力分布显著偏离静水压力分布规律。而获得跌坎压力分布及其准确描述方程则正是明渠自由跌流流量公式推求的关键,其准确与否决定了利用跌流进行流量计量的精度。本文首先通过模型试验和数值计算对矩形明渠自由跌流的断面压力分布特征进行研究,而后利用理论推导建立了明渠跌流的水深−流量关系公式。研究发现,明渠跌水跌坎断面压力呈典型自相似分布规律,其无量纲压力值分布倾向于一条曲线,压力最大值为0.238he(he为跌坎水深),出现在竖向距跌坎0.209he水深处,并且压力自相似分布规律与明渠流量、渠道底坡和边壁糙率无关。在此基础上,结合幂函数和尾迹函数提出了描述跌坎断面压力分布的函数方程,并给出了最大压力和最大压力位置的计算公式,然后根据动量方程和流量连续方程推求了明渠自由跌流的流量计算公式。最后,对本文和其他研究者提出的流量计算公式采用试验数据进行了对比分析,结果表明:本文提出的流量公式在明渠流量为5~100 L/s,底坡为–0.0112~0.0534、糙率为0.0930~0.0193的研究范围内,具有更高的精度和适用性,计算误差在±5%之内,可适用于该流量、底坡和边壁糙率范围内矩形明渠自由跌流的流量精确计算。本文研究结果对于利用自由跌流进行明渠流量计量提供了理论与技术支撑,具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 明渠 自由跌水 压力分布 水深−流量关系 流量计量
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沱江流域成都段水/沉积物污染现状评价与相关性分析
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作者 尘乂 李龙国 +4 位作者 白婷 陈猛 黄滟淳 傅斌 李乃稳 《环境工程》 CAS CSCD 2024年第7期144-152,共9页
沱江流域成都段人口密集,河流污染问题突出。近年来,沱江流域污染问题受到广泛关注,污染状况已得到明显改善。在2022—2023年3次现场调查的基础上,采用内梅罗综合污染指数法评价了沱江流域成都段上覆水及沉积物的污染状况,并探究二者的... 沱江流域成都段人口密集,河流污染问题突出。近年来,沱江流域污染问题受到广泛关注,污染状况已得到明显改善。在2022—2023年3次现场调查的基础上,采用内梅罗综合污染指数法评价了沱江流域成都段上覆水及沉积物的污染状况,并探究二者的相关性,以期为沱江流域成都段以及长江水生态环境保护治理提供依据。结果表明:水体最主要的超标因子为TN和COD,内梅罗综合污染评价发现水体处于中重度污染水平;沉积物主要污染物为TN、TP、Cr,内梅罗综合污染评价表明沉积物处于轻中度污染水平;水体与沉积物多项指标呈较强相关性,其中水体总磷与沉积物无机磷呈显著正相关,相关系数为0.506。沉积物污染物对水体有极大影响,因此控制河流外源污染的同时,也应加大对河流内源污染的治理。 展开更多
关键词 沱江流域 营养盐 重金属 污染状况 相关性
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