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李紫妍: 作品数：13 被引量：165H指数：7; 供职机构：西安理工大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金陕西省自然科学基金中国博士后科学基金更多>>; 相关领域：水利工程天文地球农业科学生物学更多>>

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SWAT模型参数不确定性对黄河上游径流模拟的影响被引量：12: 2019年; 【目的】探究水文模型参数独立及交互作用对径流模拟的影响,为SWAT模型在我国干旱区的应用提供参考。【方法】采用拉丁超立方方法(LH-OAT)对SWAT模型中的参数进行敏感性分析,以黄河唐乃亥水文站以上流域和唐乃亥至兰州区间流域1960-2010年(1977-1981年为率定期,1982-1986年为验证期)的月径流资料为研究对象,利用SUFI-2方法评价模拟参数平均坡度(HRU_SLP)、土壤饱和容重(SOL_BD)、土壤蒸发补偿系数(ESCO)、土壤饱和水力传导度(SOL_K)、土壤表层到底层的深度(SOL_Z)、径流曲线数(CN2)、浅层含水层渗透到深层含水层的阈值深度(REVAPMN)、基流alpha因子(ALPHA_BF)、平均坡长(SLSUBBSN)和土壤层有效含水量(SOL_AWC)10个模拟参数的不确定性对流域径流模拟的影响;并以方差指标作为模型评价指标,定量评估参数交互作用对径流模拟的影响。【结果】唐乃亥和兰州水文站的月径流模拟与实测水文过程拟合效果较好,率定期和验证期纳什效率系数NSE(Nash-Sutcliffe efficiency coefficient)与相关系数R^2均大于0.81,且相对误差|Re|均小于20%;唐乃亥水文站以上流域参数SLSUBBSN和ALPHA_BF与唐乃亥至兰州区间流域参数SLSUBBSN、HRU_SLP和SOL_K的不确定性对目标函数值的影响较大,其余参数的不确定性影响较小;参数ALPHA_BF与SOL_Z和参数CN2与SLSUBBSN的交互作用对径流模拟影响较大,表明参数的交互作用给径流模拟影响带来的不确定性大。【结论】探究参数的不确定性对径流模拟的影响,有利于模型参数的选取,进而减少径流模拟过程中的参数不确定性。; 周帅王义民郭爱军周凯李紫妍; 关键词：SWAT模型参数不确定性水文模拟黄河上游

气象干旱到不同等级水文干旱的传播阈值——以沁河流域为例被引量：15: 2022年; 系统量化气象干旱到不同等级水文干旱的传播阈值对水文干旱早期预警与精细化管理具有指导作用。本文以黄土高原沁河流域为例,采用标准化降水指数和标准化径流指数表征气象干旱、水文干旱,运用游程理论识别干旱事件,并对干旱事件进行合并、剔除及气象干旱与水文干旱事件的匹配,同时使用贝叶斯网络结合Copula函数构建模型求解气象干旱到不同等级水文干旱的传播阈值。结果表明:随着水文干旱等级的升高,气象干旱到水文干旱的传播阈值增大,在传播过程中气象干旱强度削弱;沁河流域引发中度、重度及极端水文干旱对应的气象干旱历时阈值分别为12.8月、21.8月、30.9月,烈度阈值分别为14.2、22.4、30.0;沁河流域耐旱能力强与流域气象及下垫面条件有关。; 刘永强黄生志郭怿刘永佳李紫妍黄强; 关键词：气象干旱水文干旱 COPULA函数贝叶斯网络

黄河流域干旱时空演变的空间格局研究被引量：51: 2019年; 干旱因子是突变性和连续性并存的复杂地理要素(即空间异质性和相似性并存),理清其空间分布格局,对于深入认识流域水资源演变规律具有重要意义。本文以黄河流域为例,采用标准化降水指数(SPI)分析流域干旱时空演变规律,基于此,运用游程理论方法从标准化降水指数中识别出干旱发生次数、历时和烈度三种属性变量,并分析季尺度干旱因子的空间分布规律;最后,利用全局和局部Moran’s I指数探究了不同特征变量的全局和局部空间自相关性,确立了流域季尺度干旱因子的空间聚集(离散)位置及其空间分布格局。结果表明:(1)黄河流域四季干旱化程度加剧,下游干旱化程度高于上游,随着季节的变化,同一响应单元存在由湿转干再转湿的变化规律;(2)不同季节,流域旱情空间分布格局差异明显,春季西安及周边区域存在区域性干旱现象(干旱次数少、历时长、烈度大);夏季黄河源区旱情严重(历时长、烈度大);秋季黄河下游三门峡、孟津和运城区域存在区域性干旱现象(干旱次数少、历时长、烈度大);冬季宁蒙河段旱情严重,而兰州断面干旱历时和干旱烈度呈现"低高异常"的空间分布格局,旱情可能会加剧。掌握旱情空间分布类型,重点布控"高高聚集"格局区域,可以有效提高旱灾决策的准确度。; 周帅王义民畅建霞郭爱军李紫妍; 关键词：标准化降水指数黄河流域

汉江黄金峡以上流域社会经济-生态-水文的变化规律分析被引量：1: 2019年; 在人类活动和气候变化的影响下,人类社会系统和水文系统的关系日益紧密并形成一种动态反馈机制,在跨流域调水的水源区综合治理与保护的背景下,流域的社会经济-生态-水文也在发生改变。以汉江黄金峡以上流域为研究对象,采用回归分析、Mann-Kendall非参数检验模型、突变检验等方法分析经济-生态-水文因子的变化规律,应用灰色关联度分析径流变化量与经济指标主成分、生态因子的关联度。结果显示:总人口在2003年发生突变,反映农业发展的因子——耕地面积和粮食总产量在2000年发生了由下降到明显下降的变化,其增长率在2004年发生由下降到上升的变化;反映社会经济发展的因子在2006—2008年间发生了上升到显著上升的变化,其增长率均在生态治理期间呈显著下降趋势;林草地覆盖率呈显著上升趋势,在2007年发生由下降到上升的突变;黄金峡的年径流量整体呈显著下降趋势,在1990年发生突变。汉江生态综合治理对反映社会经济发展水平的因子的增长具有减速的作用,林草地覆盖率和黄金峡的年径流量分别由治理前的不显著增加趋势变为治理后的显著增加趋势,不显著减少趋势变为不显著增加趋势。黄金峡以上流域的经济发展规模指标、农业发展指标和生态因子与黄金峡的年径流变化量的关联度分别为0.690、0.878、0.539,其中农业发展对黄金峡径流量的影响最为明显。; 魏秀刘登峰刘慧李紫妍黄强林木; 关键词：主成分分析

气象干旱到不同等级水文干旱的传播阈值及其动态变化——以渭河流域为例被引量：3: 2022年; 揭示变化环境下气象干旱到不同等级水文干旱的传播阈值及其动态变化规律,有助于建立有效的基于气象干旱的水文干旱监测预警系统,深入理解干旱的形成。基于此,以干旱半干旱的渭河流域为例,采用回归模型、随机森林等方法,捕捉了不同季节气象干旱到水文干旱的传播时间,量化了气象干旱到不同等级水文干旱的传播阈值,并验证了结果的可靠性,探究了气象、下垫面、直接人类活动等因子对传播阈值变化的影响。结果表明:流域耐旱性中,北洛河最高、泾河次之、渭河最低,季节耐旱性中,春冬季较高;干旱传播阈值在1、2、7、9、10月显著上升,5月显著降低;直接人类活动会使流域耐旱性降低,且加大了北洛河流域1-3月传播阈值的动态变化;流域蓄、泄状态如土壤湿度和基流对干旱传播阈值变化趋势有较大的影响。; 刘永佳黄生志李紫妍王志霞刘永强黄强王浩; 关键词：气象干旱水文干旱

气候变化和人类活动对黄河源区径流影响的评估被引量：21: 2018年; 为了深入了解黄河源区径流变异规律,需定量评估气候变化和人类活动对径流变化的影响。本文采用Penman-Monteith公式计算出流域各气象站的潜在蒸发量,综合Mann-Kendall方法和累积距平方法诊断出降水和径流突变点位置,并采用5种具有代表性的Budyko公式,量化气候变化和人类活动对径流变化的影响。结果表明:(1)降水和径流的突变年份分别为1985年和1989年;(2)人类活动是导致径流量改变的主要因子,占比为67.62%;气候变化因子次之,占比为32.38%。该成果可为水资源管理部门在制定流域水资源规划方案时提供参考。; 周帅王义民郭爱军李紫妍黎云云郭志辉; 关键词：气候变化黄河源区

耦合二次因子筛选和深度学习的径流预报研究被引量：2: 2023年; 径流影响因子的有效筛选是径流预报研究的关键环节。然而影响径流的要素众多,且因子间存在复杂的相互作用。现有研究大都采用一次因子筛选的数值驱动模型,且研究结果表明输入因子在空间上存在数据冗余,导致预报效果不佳。基于此,以渭河流域为例,对比分析支持向量回归(SVR)与长短记忆网络模型(LSTM),并选出最优的预报模型为LSTM模型。采用主成分分析法与灰色关联度分析法对输入项进行二次筛选,形成主成分分析、灰色关联度分析法与长短记忆网络的耦合模型。结果表明:①LSTM的拟合精度高于SVR;②二次筛选输入项提升了预报精度,耦合模型的预报精度均优于单一模型,其中耦合模型相对单一模型的模型精度评价指标均有大幅度提升;③灰色系统关联分析耦合模型相比主成分耦合模型的纳什效率系数、确定性系数分别提升了0.13%、0.03%,观测值标准偏差比提升了42.9%。研究表明采用灰色关联度进行二次因子筛选,能够有效提高预报精度。; 程立文黄生志李沛李紫妍贾松涛黄强; 关键词：径流预报 SVR 渭河流域

渭河流域潜在蒸散发时空演变与驱动力量化分析被引量：18: 2021年; 潜在蒸散发(ET_(0))是水文循环和能量循环的重要组成部分,揭示ET_(0)的时空演变特征及其对气候变化的响应,有助于进一步了解变化环境下水循环演变机理。该研究利用渭河流域16个气象站1960-2019年的逐日气象资料,基于FAO-56 Penman-Monteith(FAO-56 PM)公式计算ET_(0),采用线性倾向估计、趋势检验和插值方法对其时空变化特征进行分析,并基于敏感性分析和贡献率定量识别影响ET_(0)变化的主导因子。结果表明:1)年尺度上,渭河流域气压(0.04 k Pa/10a)和平均气温(0.30℃/10a)呈显著上升趋势,风速(-0.05 m/(s·10a))和日照时数(-18.79 h/10a)呈显著下降趋势,相对湿度(-0.32%/10a)呈不显著下降趋势;2)年ET_(0)以2.51 mm/10a的速率呈不显著上升趋势,除夏季外,其余季节ET_(0)呈上升趋势,其中春季ET_(0)呈显著上升趋势;空间上,年ET_(0)自东北向西南递减,变化范围为763.49~954.32 mm;3)年ET_(0)变化的主导因子为相对湿度与风速,贡献率分别为2.36和-2.32;季尺度上,春、秋季ET_(0)变化的主导因子为相对湿度,夏季为日照时数,而冬季为风速。研究结果可为区域制定合理的作物需水灌溉政策及实现水资源高效利用提供依据。; 郭雯雯黄生志赵静李紫妍黄强邓铭江; 关键词：气候变化蒸散发贡献率渭河流域

定量评估参数不确定性传递对径流模拟的影响被引量：11: 2019年; 水文模型是模拟流域水文过程的重要工具,其参数的不确定性降低了模拟精度。为了定量探究参数不确定性对径流模拟的影响,文章基于构建的子午河流域SWAT(soil and water assessment tool)模型,采用析因分析方差分解方法评估其影响。结果表明:不同流量下参数不确定性对径流模拟影响差异明显,低流量时参数不确定性影响大,高流量时其影响小;对水文响应最敏感的参数依次为主河道传输损失流量进入深层含水层的比例系数、主河道河床有效导水率和土壤饱和导水。主河道传输损失流量进入深层含水层的比例系数与土壤饱和导水率之间的交互作用,主河道河床有效导水率与土壤饱和导水率之间的交互作用对径流模拟影响显著。结果可为降低水文模型参数不确定性的影响提供参考。; 李紫妍刘登峰黄强白涛周帅; 关键词：SWAT模型参数不确定性洪水过程

基于变化范围法的汉江支流子午河的生态流量分析: 陕西省引汉济渭工程从水资源相对充足的陕南汉江流域向水资源短缺的关中地区引水,缓解关中地区的水资源短缺问题,以改善渭河流域的生态环境.作为引汉济渭工程的两大水源之一,三河口水利枢纽位于汉江支流的子午河上,为了维持下游河道的...; 李紫妍刘登峰黄强张飒; 关键词：下游河道生态环境; 文献传递

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