薄会娟 作品数:43 被引量:247 H指数:10 供职机构: 三峡大学水利与环境学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 公益性行业科研专项 湖北省高等学校省级教学研究项目 更多>> 相关领域: 水利工程 天文地球 环境科学与工程 文化科学 更多>>
土地利用变化对雅砻江流域水文极值的影响研究 被引量:4 2020年 气候变化和人类活动是影响流域水文循环和水资源调配的两个主要驱动因素。雅砻江流域为我国重要的水电基地,其规划总装机容量达3 000万kW,量化分析土地利用/覆被变化(LUCC)对水文极值的影响对于雅砻江流域梯级水库群防洪调度和确保流域防洪安全具有重要的理论价值和现实意义。首先建立了雅砻江流域日尺度SWAT模型,然后采用CLUE-S模型模拟了城镇化发展情景下的土地利用空间分布,并在现状土地利用基础上进行退耕还林操作,进而模拟了3种土地利用情景(基准期、城镇化情景及退耕还林情景)下的日径流序列,结果表明:建立的SWAT模型能较好模拟和重现雅砻江流域基准期水文极值,模型率定期和验证期的Nash-Sutcliffe系数、确定性系数均在0.70以上,除洼里站的验证期外PBIAS的绝对值小于10%,模拟精度较高。城镇化土地利用情景下,城镇面积占比由0.12%增加到0.37%,耕地和未利用地面积占比略有减少;雅江站、麦地龙站及洼里站的日最大流量整体上增加,增幅依次为4.6%、3.4%及2.3%,增幅从上游至下游逐步减小。退耕还林土地利用情景下,耕地面积占比由5.43%降至2.85%,林地和草地面积占比相应增加;雅江站、麦地龙站及洼里站的日最大流量略有减少,但减少幅度十分有限,洼里站减少幅度最大,也仅为-1.2%。 董立俊 董晓华 魏冲 喻丹 喻丹 郭靖关键词:土地利用 SWAT模型 城镇化 退耕还林 HEC-HMS模型在清江流域洪水模拟中的应用 被引量:4 2009年 HEC-HMS模型是一个半分布式的水文模型,它和它的子模块HEC-GeoHMS模型一起用来进行洪水模拟。首先,由HEC-GeoHMS处理流域DEM数据,生成包含水文信息的HEC-HMS能接受的降雨输入信息;然后将该信息导入HEC-HMS模型中,在HEC-HMS模型中建立包含流域产汇流模块的流域模型,包括雨量气象信息的气象模型,和包含模拟时间控制的控制模型;最后率定各子模型中的参数。以清江流域为例,运用HEC-HMS模型对6场洪水过程进行了模拟,模拟结果表明对次洪径流过程的模拟精度较好。 李春雷 董晓华 邓霞 薄会娟关键词:洪水模拟 三峡水库中期优化调度方法研究 被引量:5 2010年 以建成后的三峡水库为研究对象,开发了一个基于入库径流预报的水库中期优化调度模型.所开发的优化模型使用离散动态规划法作为优化算法,模型中包括长期优化模块(时间跨度为一年,优化时段为一个月),中期优化模块(时间跨度为3~7d,优化时段为1d),和长中期优化模块之间的耦合环节.长期优化模块所输出的是月平均库水位,它被设定为中期优化模型所使用的离散动态规划法的终止状态,以此实现长中期优化模型的耦合.应用此优化模型进行三峡水库调度模拟的结果显示,这种耦合机制的设计是成功的:长期优化的库水位轨迹能很好地指导中期优化调度.利用开发的优化模型,研究了具有不同预见期的入库径流预报对发电效益的影响效益.发现在7d以内,入库径流预报的预见期越长,所获得的年发电量越大.在7d的预见期下,年发电量最大可达理论年最大发电量(8.85×10^10kW·h)的85%. 董晓华 刘冀 邓霞 薄会娟关键词:三峡水库 优化调度 一种测定不同温度情况下土壤饱和导水率的批量测定仪 本实用新型涉及一种测定不同温度情况下土壤饱和导水率的批量测定仪,它包括供水箱,所述供水箱安装在固定支架上,供水箱通过出水管与恒温箱中的水槽连接,装有土壤样品的环刀安装在水槽的环刀槽上,所述环刀与环刀槽之间以及环刀上方均放... 姚着喜 董晓华 彭涛 刘冀 李英海 薄会娟 赵乔 刘潇钧 李璐 郭梁锋 李国翔一个用于瞬时单位线参数更新的递归公式的推导及应用 被引量:3 2010年 在应用瞬时单位线(IUH)进行流域汇流模拟时,需要先率定其2个参数:线性水库的个数n及调蓄系数K。研究表明,用传统的矩法率定得到的IUH,对地面径流的模拟精度较差,需要对参数进行更新。此前袁作新给出了一个用于参数更新的递归公式。本文推导了一个新的递归公式,并与袁作新公式的应用效果进行了对比。新递归方程的推导原理是针对地面径流过程线的2个特征值:洪峰流量和峰现时间,按模拟值与观测值之间的比来调整参数n和K,以使调整后得到的地面径流尽量接近观测值,调整的目标函数选取确定性系数(DC)和误差的均方值(MSE)。将新递归公式和袁作新公式应用于2个案例。结果表明,新递归公式在提高地面径流模拟精度上要优于袁作新公式,对于案例1,新递归公式能提高模拟精度,而袁作新公式则不能;对于案例2,新递归公式提高模拟精度的幅度要高于袁作新公式,DC值提高了1.1%,MSE值降低了14.2%。分析原因认为较大的参数调整幅度可能跨越最优点,而新递归公式对参数的调整幅度小于袁作新公式,从而使其能够找到最优点。应用本文的递归公式时,不宜调整次数过多,否则会降低地面径流模拟精度,对2个案例的最优调整次数均为2次,产生此现象的原因是增加调整次数虽然可以提高对洪峰流量和峰现时间的模拟精度,但不一定能提高对整个地面径流过程的模拟精度。 董晓华 刘冀 邓霞 薄会娟关键词:瞬时单位线 递归公式 基于REOF的淮河流域降雨侵蚀力时空变化 被引量:8 2022年 淮河流域作为中国重要的粮食生产基地,研究其降雨侵蚀力的时空变化特征,对流域水土流失防治、土壤资源保护及农业可持续发展具有重要意义。该研究基于淮河流域内的40个气象站点1960—2018年的日降雨数据,采用Xie方法计算各站点降雨侵蚀力及降雨侵蚀力密度;使用旋转经验正交函数(Rotating Empirical Orthogonal Function,REOF)对淮河流域依据降雨侵蚀力的分布特性进行分区,采用线性倾向率、改进的Mann-Kendall检验和R/S分析法来分析流域内降雨侵蚀力的时空变化特征;并为不同分区提供合理的农业水土流失防治措施。结果表明:1)淮河流域多年年均降雨侵蚀力及降雨侵蚀力密度分别为4264 MJ·mm/(hm^(2)·h)和4.63 MJ/(hm^(2)·h),且降雨侵蚀力未来将呈增长趋势;整体上,流域内年降雨侵蚀力从东南部向西北部递减,年降雨侵蚀力密度从北部向南部递减。2)基于淮河流域40个站点的年降雨侵蚀力序列,使用REOF展开的10个空间特征向量的累计贡献率达74.34%,可着重突出空间分布特征。并依据这10个模态分布将淮河流域的降雨侵蚀力场划分为降雨特征不同的10个地理区。3)降雨侵蚀力较高的分区为第2、3、4、5和6区,主要集中于流域南部和东部;5—9月的降雨侵蚀力约占全年总和的80%~91%,降雨侵蚀力密度较高。3)在降雨侵蚀力较高的5—9月期间,流域内各区域的农业活动过程中需加强水土流失防治措施,尤其是第6区所在的区域。研究结果可为淮河流域内不同区域的耕地水土保持工作提供参考,并进一步保障流域内农业可持续发展。 魏冲 董晓华 龚成麒 马耀明 马耀明 薄会娟 喻丹关键词:降雨 旋转经验正交函数 农业用地 淮河流域 基于SRTM DEM的月降水量空间插值方法研究 被引量:8 2010年 利用ArcG IS地统计模块中的反距离权插值法、径向基函数插值法、克里格插值法和协克里格插值法,对清江流域1998年4—9月的月降水量进行了插值研究。结果表明:考虑高程、坡度、坡向等地形因素的协克里格插值法比其他3种方法具有更好的插值效果。 邓霞 董晓华 薄会娟 胡瑞关键词:SRTM 空间插值 月降水量 湖北省土壤有机碳垂直分布及储量估算 被引量:11 2018年 土壤有机碳空间分布和储量估算是全球碳循环和气候变化的关键研究领域之一。该文利用湖北省第2次土壤普查资料,研究了省内13种土壤类型地表以下1 m内的有机碳的含量、密度和容重的垂直变化规律,并估算分层(5层)和整体的有机碳储量。结果表明:对研究的所有类型的土壤,它们的有机碳的含量和碳密度均随土壤深度增加而下降,容重随深度增加而变大;湖北省有机碳储量总量为1.1Pg,其中表层土壤为0.385 Pg,占总有机碳储量的35%;所研究的13种土壤类型中,紫色土的有机碳碳密度最小(为3.41 kg/m^2),山地草甸土最大(为32.46 kg/m^2),全省平均碳密度为12.87 kg/m^2,高于全国平均水平(10.53 kg/m^2),说明湖北省植被覆盖率较高,土壤有机质积累较多,有利于生态改善和农业生产。 薄会娟 董晓华 董晓华 万浩 陈亮 吴永红 唐次来关键词:有机碳含量 有机碳密度 储量估算 澜沧江流域卫星产品降尺度与融合方法 被引量:1 2023年 卫星降水产品具有覆盖范围广、更适用于无资料区域的优势,但分辨率较低、精度不足,为获取高时空分辨率、高精度的降水数据,需对卫星产品进行降尺度,并与地面观测数据融合,以提高数据质量。以澜沧江流域为例,在综合考虑地形、地理和植被等要素的基础上,建立地理加权回归(geographic weighted regression,GWR)模型对热带降雨测量卫星(tropical rainfall measurement mission,TRMM)和基于人工神经网络的遥感降水估计-气候数据记录(precipitation estimation from remotely sensed information using artificial neural networks-climate data record,PERSIANN-CDR)产品进行空间降尺度,再采用集合卡尔曼滤波算法,将地面气象站点经反距离加权插值法(inverse distance weighted,IDW)插值后的数据作为融合算法观测值,对降尺度后的TRMM、PERSIANN-CDR数据进行融合,以进一步提高降水数据精度。结果表明:1)相比TRMM卫星降水产品,PERSIANN-CDR降水产品对澜沧江流域降水的捕捉能力更弱,但降尺度后两者卫星产品数据精度都有较显著的提升;且两类产品在旱季(11月至次年4月)的精度评估效果相较于雨季(5月至10月)更为明显,表明GWR方法能显著提升这两类卫星降水产品对旱季降水的监测效果。2)对比其他学者的研究表明,对降尺度后的产品进一步使用集合卡尔曼滤波算法,最终得到的融合结果极好,并改善了卫星产品高估降水的现象。综上所述,该研究所使用的降尺度与融合方法,能够显著提升数据空间分辨率与精度,最终得到与地面观测降水数据相关性极高的高空间分辨率卫星产品结果。 胡雪儿 董晓华 马耀明 马耀明 薄会娟 郭东淏关键词:澜沧江流域 TRMM 非洲奥果韦河水力资源理论蕴藏量估算 被引量:1 2020年 非洲大陆电力严重短缺,同时水能资源没有得到充分利用,水电开发量仅占技术可开发水能资源的7%,水电资源有较大开发空间.本文以非洲奥果韦河为研究对象,通过收集该流域地形、降雨和径流资料,对奥果韦河流域的降雨及径流特性进行分析.对奥果韦河干流采用径流直接计算,同时对缺资料支流移用径流系数的方法,估算奥果韦河流域的理论蕴藏量,分析了该流域的水力资源空间分布情况.结果表明:奥果韦河流域年降雨量均值为1800 mm,从西到东降雨量逐渐减少;奥果韦河多年平均流量为4730 m 3/s,干流多年平均丰水枯水比值为1.77,年内变化较大;奥果韦河水力资源主要集中于干流中下游、伊温多河和恩古涅河,其理论蕴藏量分别为6389.39 MW,1043.02 MW,1572.43 MW.本研究对“一带一路”沿线国家缺资料地区的水力资源估算提供了新方法,对开拓国外水电市场具有重要意义. 李璐 董晓华 赵乔 周清平 薄会娟 魏冲关键词:理论蕴藏量 水资源特性