李建柱
- 作品数：72 被引量：538H指数：14
- 供职机构：天津大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金水利部公益性行业科研专项国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：水利工程天文地球环境科学与工程农业科学更多>>
- 一种基于数值模拟与物理模型试验相结合的建筑群消能防冲优化设计方法
- 本发明涉及一种基于数值模拟与物理模型试验相结合的建筑群消能防冲优化设计方法，通过模拟不同情境下建筑物周围流场与建筑物迎流面上动力学特征，识别建筑物薄弱位置，从而采取针对性措施优化建筑物设计；通过建筑群的排列方式，计算洪水...
- 荣佑同张婷李建柱 彭令 郑彦辰冯平
- 基于机器学习模型的洪水预报研究进展被引量：7
- 2023年
- 【目的】准确可靠的洪水预报作为水文预报工作的重中之重,对提高防洪减灾的应急响应效率至关重要。基于数据驱动的机器学习模型无需考虑流域水文物理过程,通过学习历史数据中隐含规律进行建模,在洪水预报领域发展迅速。【方法】将机器学习模型在洪水预报中的应用进行总结,根据结构和复杂度将其分为传统机器学习模型和深度学习模型,包括线性回归、人工神经网络、支持向量机、自适应神经模糊推理系统、小波神经网络和决策树在内的传统机器学习模型,以及包括卷积神经网络和循环神经网络在内的深度学习模型。【结果】结合国内外研究成果,分析了机器学习模型的原理和特点,总结了其在洪水预报中的优势和局限性,并对混合模型的优化方向进行归纳分类,最后对机器学习模型在洪水预报中的未来应用进行展望。【结论】相关成果可为基于机器学习模型的洪水预报研究提供参考。
- 张然柴志勇张婷李建柱
- 关键词：数据驱动洪水预报水文预报
- 城市典型LID措施水文效应及雨洪控制效果分析被引量：29
- 2019年
- 城市化的快速发展加剧了城市内涝灾害及水污染问题。以天津市蓟州区某小区为研究区域,根据其规划方案,在透水铺装物理实验基础上,建立SWMM模型,模拟不同降雨事件中7种规划方案的径流控制效果,分析在一定区域内采用自然排水系统代替雨水管网的可行性,以及单独布设透水铺装、下凹绿地、植草沟、生物滞留区和组合LID方案对径流的控制作用。结果表明:通过植草沟等完成汇流是可行的,并且能达到更好的控制效果。LID措施能够削减径流总量、洪峰流量、积水量,延迟峰现时间,且控制效果在低重现期、短历时降雨时更为显著。其中,组合LID方案的控制效果最优;透水铺装和生物滞留区对洪峰流量的削减效果最显著;植草沟单独铺设时,雨洪控制效果较差。
- 张曼周可可张婷李建柱冯平
- 关键词：雨洪控制水文效应透水铺装SWMM模型
- 永定河流域生态补水绩效分析及生态调度方案评估
- 2024年
- 为分析生态补水对河道内生态需水量的满足程度,以永定河流域三家店以上流域为研究区域,利用流量历时曲线法计算了不同需求条件下的河道内生态需水量,明确了现状水文条件下的河道生态缺水程度,评估了2019年和2020年生态补水过程中河道主要断面收水率及沿途损耗的空间分布规律,定量评估了生态补水对官厅水库入库流量的贡献,构建了生态水量调度模拟模型,通过对不同生态补水情景河道生态水量调度过程模拟分析,推荐了合理的生态补水调度方案.结果表明:现状永定河山区主要控制断面生态水量处于较为严重的亏缺状态,尤其是山区总控制站三家店缺水率达97%,沿途输水损耗率变化范围为(0.94%~5.38%)/10 km,且呈现上游至下游河段依次减少的规律,收水率与上游补水量呈正相关关系,构建的生态水量调度模型在两个断面率定期和验证期纳什效率系数为0.67~0.96,能够反映永定河河道生态补水过程的水流运动.根据不同情景河道生态水量调度过程模拟结果,为达到低生态流量需求目标,可采用生态补水情景方案4;为达到高生态流量需求目标,可采用生态补水情景方案5.研究成果对认识跨流域调水影响下中国北方季节性河道的生态流量恢复过程具有重要的科学意义,可为面向生态水量恢复目标的永定河跨流域调水与流域内生态补水方案制定等提供科技支撑.
- 杜勇冯平袁红琳李建柱刘兴旺周娜
- 关键词：跨流域调水径流模拟生态补水绩效分析
- 基于物理实验的典型透水铺装水文效应研究被引量：2
- 2024年
- 为了研究典型透水铺装水文效应,设计研制了一套人工模拟降雨实验系统,经过降雨特性检验,对透水混凝土铺装和植草砖铺装进行了定雨强下渗实验和设计暴雨情景下降雨径流实验。结果表明,本实验系统可实现雨强自动连续变化,人工降雨与设计暴雨在降雨峰值、降雨总量和降雨过程上接近,模拟降雨效果较好。透水混凝土铺装初始下渗率较大,相比于植草砖铺装更早进入稳定下渗阶段,稳定下渗率也更小;植草砖铺装在充分供水条件下也可一定程度控制径流;Horton模型对于透水铺装下渗特性有较好的描述能力。透水混凝土铺装产流过程与降雨过程呈现较高相关性,相同重现期下透水混凝土铺装产流时间均早于植草砖铺装,且产流量大;在削减径流总量和径流峰值、延后径流峰值方面,植草砖铺装都表现更好。
- 赵利东冯平李建柱张婷张立斌王欣泽
- 关键词：水文效应物理实验透水铺装人工模拟降雨
- 基于K_(c)和NDVI关系的蒸散发量空间尺度提升及时空变化
- 2023年
- 为探究流域长时序高空间分辨率蒸散发量计算对区域水资源开发利用、水利工程规划设计及农业可持续发展的重要意义,以河北省邢台市柳林流域为研究对象,基于Penman-Monteith模型和蒸渗仪实测蒸散发数据计算不同时期的流域作物系数(Kc),并建立Kc与归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)的关系,利用250 m分辨率NDVI产品将蒸渗仪测算的蒸散发量升尺度到柳林流域,计算流域各网格2000—2021年的蒸散发量,分析蒸散发量的时空变化规律。结果表明:柳林流域多年平均潜在蒸散发量为1135.6 mm,呈下降趋势;多年平均蒸散发量为591.4 mm,呈上升趋势。蒸散发量在空间上西北高东南低,四季蒸散发量空间分布特征与多年平均蒸散发量一致,且季节上分配不均。基于NDVI估算的蒸散发量与水量平衡法计算的蒸散发量2000—2020年多年平均相对误差为7.9%,说明利用Kc与NDVI关系可以较精确地对蒸散发量进行空间尺度提升。
- 李建柱逯清张婷张博康彦付
- 关键词：作物系数归一化植被指数
- 滦河潘家口水库控制流域水量与污染物负荷模型构建及率定
- 2022年
- 由于水质时空监测资料缺乏,采用水文水质模型模拟的方式揭示污染物负荷的主要贡献是流域管理的重要手段。本文以滦河潘家口水库控制流域为研究背景,根据水文气象、下垫面及水质监测等数据,构建了流域SWAT水文水质模拟模型,采用实测径流和水质监测资料对模型进行参数率定和验证,结果表明:径流模拟的R和NSE均大于0.50,尤其是潘家口水库入库径流模拟的精度在0.79以上。各水质监测断面TP模拟的R在0.57以上,TN模拟的R在0.61以上,说明构建的SWAT水文水质模型能够反映流域水文过程及污染物迁移转化过程,研究结果可为潘家口水库污染物来源分析及水资源管理提供科学依据。
- 刘超李建柱徐彬鑫
- RF-SVR降尺度模型在滦河流域的适用性分析被引量：4
- 2021年
- 探讨了RF-SVR统计降尺度模型用于汛期极端降雨模拟的可能性。该统计降尺度模型由降雨状态分类和降雨量预测回归两部分构成,降雨状态分类过程中采用了随机森林(RF)方法,降雨量预测回归过程采用了支持向量机回归(SVR)法。选用1961-2000年的NCEP/NCAR再分析资料及滦河流域10个雨量站点的降雨观测数据进行模型率定,并用2001-2012年数据进行了验证。将RF-SVR统计降尺度模型与SVR模型降尺度效果做了对比。结果表明:RF-SVR模型模拟的滦河流域日降雨量偏差显著减小,并可以改善流域极端降雨的模拟预测效果。
- 孙傲涵李建柱冯平
- 关键词：滦河流域
- 滦河流域遥感生态指数改进及生态环境质量评价被引量：5
- 2023年
- 为明晰流域生态环境质量及其主要影响因素,本研究基于卫星遥感数据,通过耦合绿度、湿度、干度、气溶胶光学厚度4个指标,提出了改进的遥感生态指数(IRSEI)。采用IRSEI对滦河流域生态环境质量进行评价,并分析了影响流域生态环境质量的主要因素。结果表明:2000、2008、2016、2022年,研究区IRSEI分别为0.488、0.532、0.563、0.586,流域整体生态环境质量持续上升,其中,东南地区相对较优、西北地区相对较差,并且东南地区生态环境质量改善而西北地区退化。年降水量、坡度、土地利用、第一产业以及第三产业是影响流域生态环境质量空间分异的关键因子,各因子的交互作用对流域生态环境质量的影响更显著。
- 冯平杨妮娟李建柱
- 关键词：生态环境质量评价滦河流域
- 基于CMIP6模式解析未来水资源变化对引滦入津工程的影响
- 2025年
- 为揭示未来水资源变化对引滦入津工程的影响,基于地理空间与水文气象数据,构建了滦河潘家口水库控制流域的SWAT模型。选取4个单项指标和1个综合指标对采用的8个GCMs逐站点进行适用性评估,并依据评估结果进行加权多模式集合,以改进的Delta-DCSI对气象数据进行降尺度及偏差校正,同时保留了其趋势信号,将修正后的气象数据用于驱动SWAT模型,对未来情景下水资源变化情况进行了模拟预测。结果表明:构建的SWAT模型适用性良好,模式优选后的多模式集合数据精度能够满足驱动SWAT模型进行未来水资源变化预估的要求;未来3种气候情景下径流量年际间变化剧烈,波动起伏较大,总体呈现增大趋势;与1997—2022年相比,潘家口水库入库径流量在未来时期显著增大,流域内水量丰沛,天津市对引滦水量依赖性下降。
- 王粼昊张婷李建柱冯平
- 关键词：水资源降尺度SWAT模型引滦入津
