喻丹 作品数:33 被引量:148 H指数:8 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 水利部公益性行业科研专项 公益性行业科研专项 更多>> 相关领域: 水利工程 天文地球 农业科学 自动化与计算机技术 更多>>
三峡水库中期优化调度方法及入库径流预报效益的研究 究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;然后利用这一模型,研究了入库径流预报的质量对年发量的影响.所开发的优化模型包括长期优化模型、中期优化模型和长中期优化模型之间的耦合环节.长... 董晓华 吕志祥 宋三红 李磊 喻丹 刘冀 李英海关键词:水库 优化调度 入库径流 基于改进的最小累积阻力模型评价淮河流域氮肥面源污染风险 2024年 农业施肥氮素流失引发的面源污染已成为水体污染的主要因素,识别和评价氮肥施用的环境风险程度是水环境污染防治的重要前提。该研究以淮河洪泽湖以上流域为研究区,基于景观生态学的“源-汇”理论,提出改进的最小累积阻力模型。一方面根据氮肥施用强度采用化肥污染风险指数来评价研究区氮肥面源污染的源风险;另一方面选取高程、坡度、土地利用、地形湿润指数、降雨侵蚀力和土壤可蚀性作为影响面源污染迁移的关键阻力因子来构建综合阻力基面,并创新性地提出基于坡面汇流路径构建氮肥面源污染的汇风险;最后结合源风险和汇风险构成氮肥面源污染的综合风险指标,划分了研究区面源污染的风险等级。研究结果表明:1)研究区氮肥面源污染的源风险值为0~0.81,平均值为0.55,普遍存在着过度施肥的情况,尤其是研究流域所辖的河南省内的商丘市、周口市、驻马店市及信阳市;2)在各阻力因子空间共同作用下,综合阻力基面值呈现出由西南向东北方向逐渐降低的空间趋势,汇风险围绕着淮河干流向外呈现出减小的趋势,且淮河干流以北由于汇流路径更长其汇风险要明显低于南部区域;3)综合风险显示中等风险及以上的面积占整个研究区面积的71.16%,整体面临着较为严峻的氮肥面源污染风险;4)极高风险区主要集中在淮河干流上游的信阳市和驻马店市的南部,淮河干流以北的周口市、商丘市、阜阳市、宿州市和亳州市都有着较大面积的高风险区,低风险区则主要分布于淮河干支流的河源山区地带。该研究依据不同等级的氮肥面源污染综合风险提出了有针对性的防治措施,能够为流域尺度农业面源污染的科学防范和有效治理提供决策依据。 喻丹 董晓华 高松 江宇扬 魏冲 彭涛 刘冀关键词:淮河流域 一种用于土壤入渗实验的土样筒 一种用于土壤入渗实验的土样筒,包括土样筒、振动机和筛网,振动机上设有支架,土样筒通过支架固定在振动机上,土样筒顶端设有筛网。支架为多根,支架上穿设有水平方向的固定螺栓,固定螺栓端头与土样筒紧密贴合。土样筒顶端还设有漏斗。... 姚着喜 董晓华 赵乔 刘冀 喻丹 刘潇钧 苏欢 方燕琴 李璐 郭梁峰 李国翔 杨芝辰 唐慧雅加权马尔可夫链阶数对湖北省年降雨量预测精度的影响研究 被引量:3 2022年 本文采用加权马尔可夫链结合模糊集理论的方法对湖北省27个气象站的年降雨量进行预测,从气象站点和研究区空间两个方面分析了不同阶数对年降雨量预测精度的影响。结果表明,多阶加权马尔可夫链能够克服传统马尔可夫链中年降雨量状态预测不唯一的缺陷,且预测的年降雨量状态的准确性更高;多阶预测的年降雨量空间分布具有较为一致的趋势,表现为东部和东北部高于实测值,南部和西南部低于实测值,且五阶预测的空间年降雨量与实测最为接近。研究结果可为农业、气象和水利等多个部门的决策制定提供重要的数据支持和科学依据。 周安琪 高松 喻丹关键词:模糊集理论 年降雨量 基于SWAT模型的清江流域径流模拟研究 被引量:17 2013年 SWAT模型已有针对北美地区流域建立的数据库,将模型应用于我国流域时,需要另行构建数据库,主要包括土壤数据库和天气发生器。以清江流域作为研究对象,分别采用SPAW程序和土壤渗透率经验公式估算土壤水分参数及土壤下渗率,对研究区土壤按美国标准采用水文分组等方法建立土壤数据库;利用PcpSTAT、Dew02等程序估算部分难获得的气象因子,构建天气发生器。依据前述数据库建立的SWAT模型对清江流域径流分别进行月模拟和日模拟,结果表明,构建的SWAT模型在清江流域的应用取得了良好效果,模拟精度较高,对该地区水资源管理具有一定的参考和借鉴价值。 李磊 董晓华 喻丹 刘冀 周清平关键词:SWAT模型 土壤数据库 天气发生器 清江流域 三峡水库影响下长江中下游水文干旱演变及对气象干旱的响应 被引量:16 2022年 利用1960-2016年长江流域183个气象站逐月气温和降水数据以及干流3个水文站逐月径流资料,采用标准化降水蒸散指数(SPEI)和标准化径流指数(SRI)分析三峡水库蓄水运行前后长江中下游宜昌、汉口和大通站水文干旱的多时间尺度演变以及对气象干旱的响应特征.结果表明:(1)三峡水库运行后下游各站冬春季旱情明显趋缓,而秋季干旱状况略有加重;水库蓄水后各站中旱和重旱发生频率均呈减少趋势,其中中旱减幅明显,而特旱发生频率则总体表现为增加趋势;(2)三峡水库蓄水后3个站平均干旱历时的变幅相对较小,而干旱烈度和烈度峰值的均值增幅较大;同时,各站短时间尺度(1和3个月)干旱特征变量的变幅总体呈现沿程递增趋势,而长时间尺度(6和12个月)干旱特征变量的变幅整体表现为沿程递减趋势;(3)水库蓄水后各站短时间尺度SRI与SPEI的相关性减小,但相关性随时间尺度增加而迅速增强,12个月时间尺度的相关系数达到最大并略高于蓄水前;在年内相关性上,蓄水后各站短时间尺度SRI与SPEI的相关系数明显减小,冬季表现尤为突出,而长时间尺度的相关系数则略有增加;(4)水库影响下不同时间尺度宜昌站水文干旱滞后于气象干旱平均天数有增有减,而汉口和大通站的滞后天数均呈显著增加趋势,且总体表现为沿程递增趋势.研究结果可为变化环境下水文干旱预警与水库优化调度提供参考. 李峥嵘 彭涛 彭涛 董晓华 董晓华 常文娟 刘冀 王高旭关键词:水文干旱 水库调节 气象干旱 三峡水库 长江中下游 基于SWAT模型的淮河上游土地利用变化情景的水文响应 被引量:8 2016年 淮河流域不合理的土地利用是导致水土流失的重要因素之一,探究土地利用变化下的水文响应规律是开展水土保持工作的重要前提。以淮河王家坝水文站以上流域为研究区域构建SWAT模型,并验证模型的适用性;对研究区耕地进行适宜性评价,结合2000年土地利用现状构造最佳土地利用情景;利用验证好的SWAT模型分析最佳土地利用情景、生态保护情景、土地利用现状情景的水文响应。结果表明,相比2000年土地利用,生态保护情景水文响应变幅较小,而最佳土地利用情景下41.29%的耕地转化为林地,年、月均地表径流和年、月均泥沙量减小,年、月均地下径流增加,年、月均蒸发量变化不大。说明最佳土地利用状态有助于提高研究区域涵养水源、保持水土的能力。 董晓华 方燕琴 李英海 喻丹 苏欢 李璐 姚着喜关键词:淮河流域 SWAT模型 水文响应 标定水温对改进型时域反射仪(TDR/MUX/mpts)土壤含水量测量精度的影响 被引量:1 2014年 改进型时域反射仪(TDR/MUX/mpts)是一种土壤物理参数综合监测仪,是在传统时域反射仪的基础上进行改进并融合了土壤水分、温度和盐度基质吸力等土壤物理参数监测功能,实现了连接PC操作,能实时动态监测土壤物理参数值,记录并测量数据,是目前比较先进的一种土壤监测仪器。当利用仪器测量土壤含水量时,仪器标定过程需要手动测量并输入标定水温,水的介电常数会因温度产生变化,因此仪器标定水温可能对其土壤含水量测量精度造成影响;试验设计利用不同温度的蒸馏水标定仪器,并测量同一土样的含水量值与烘干法测量值进行比较,分析可知标定水温度会影响仪器的土壤含水量测量精度,标定温度在15~35℃时结果精度较高。 董晓华 吕志祥 孙立 喻丹 李磊关键词:土壤水分 水温 一种叶面积的测量方法 一种叶面积的测量方法,它包括以下步骤:首先对目标树叶的叶面进行图像采集;对采集到的图像进行图像处理,图像处理包括正规化、平滑化、二值化、噪音消除的处理;对经过处理的图像进行叶面积的计算;将计算的结果、数据传给人机交互装置... 赵乔 董晓华 喻丹 刘潇钧 李璐 方燕琴 苏欢 姚着喜 郭梁锋 李国翔 杨芝辰 唐慧雅三种长期定量降水产品在淮河流域干旱监测中的潜力 被引量:8 2021年 融合地面实测、卫星遥感等信息的定量降水产品能为干旱监测提供时空分布式降水数据源。为评估定量降水产品在淮河流域的干旱监测潜力,该研究利用淮河流域27个气象站点实测降水数据,检验多源集成降水(Multi-Source Weighted-Ensemble Precipitation,MSWEP)产品、气候灾害组融合站点的红外降水(Climate Hazards Group Infrared Precipitation with Station,CHIRPS)产品、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)产品共3种长期(>30 a)定量降水产品精度。并采用标准化降水指数(Standardized Precipitation Index,SPI)作为干旱指标,相关系数(Correlation Coefficient,r)、均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)、临界成功指数(Critical Success Index,CSI)、干旱等级监测准确率(Accuracy,ACC)作为评价指标,评估各定量降水产品在淮河流域的精度及干旱监测潜力。结果表明:1)3种产品降水数据均在整体上对实测降水量有所低估;MSWEP精度优于其他2种定量降水产品,该产品的月、季、年尺度累计降水估算精度指标r分别为0.96、0.97、0.92,RMSE分别为26.38、50.01、124.73 mm;CHIRPS与PERSIANN-CDR精度表现接近;2)MSWEP估算的极端短缺降水量精度最高,RMSE不足其他2种产品的50%;在降水极端短缺月,3种产品估算降水量相对实际降水量整体呈高估状态;3)MSWEP在干旱监测上的整体表现优于其他产品,基于MSWEP计算的月SPI、季SPI、年SPI指数的精度更高(r≥0.92,RMSE≤0.39),历史干旱月份识别(CSI≥0.89)及干旱等级监测(ACC≥80.3%)均更为准确;4)MSWEP对各级别旱情判定更为准确,并且对极端旱情的识别能力最强,各旱情等级下的ACC较CHIRPS和PERSIANN高;5)3种产品在淮河流域2000年典型干旱事件中均表现出了优秀的监测潜力,MSWEP产品更为准确地识别了2000年2—6月的典型� 董晓华 张庆玉 张特 喻丹 喻丹 魏冲关键词:降水 干旱 淮河流域