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水利水电学院第142期研究生“弘禹论坛”成功举办

通讯员: ;发布时间:2020-07-12  点击数:

7月3日下午,学院第142期研究生“弘禹论坛”在腾讯会议app举行。学院党委副书记龚文德,教师张翔、刘德地和佘敦先,学生主讲人徐志成、梁昌梅、张琴、霍苒及相关专业研究生代表出席。本次论坛由研究生水文系第一党支部、研究生水文系第二党支部、研究生水文系第三党支部和研究生水文系第四党支部联合承办。

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博士生徐志成首先作了题为《利用GRACE重构数据探究黄河源区和长江源区水储量变化对径流系数的影响》的报告。在报告中徐志成同学说到在过去近40年里,剧烈的气候变化已经引起了长江源区和黄河源区径流系数(RP:径流/降水)的显著下降。围绕径流及径流系数的变化已经开展不少归因分析,但少有分析流域内水储量变化对径流系数的影响或假设水储量在五年或十年尺度稳定不变。这与基于重力卫星(GRACE)水储量观测、遥感影像水面面积观测和其他地下水储量变化研究结果并非一致。徐志成同学通过收集基于气象学重构的水储量数据(GRACE-REC)、陆地与大气多元观测数据,结合陆地水量平衡与大气水量平衡,验证并计算了1980-2015长江源区和黄河源区水储量变化。进一步利用变点分析、趋势分析和路径分析量化了长江源区和黄河源区水储量对径流系数的影响。结果表明,GRACE-REC可用于长江源区域黄河源区水储量变化及水量平衡分析,流域水储量在1980-2015年分别以26mm/10a和20mm/10a速率显著增加,水储量增加主要归因于降水增加(>50%),气候变暖起着次要作用(~30%)。流域水储量的增加在黄河源区和长江源区对径流系数变化分别贡献了(-18%~-8.3%)和(-40%~-20%)。这一结果表明在长江源区和黄河源区流域水储量变化对径流系数变化起着不可忽视的作用,应谨慎假设水量储量在短时期(十年及以下尺度)维持稳定。水储量变化作为水文循环的关键环节之一,以上发现将有助于长江源区和黄河源区流域内及下游水资源管理。

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博士生梁昌梅同学随后作了题为《利用海绵城市建设断接直接相连的不透水面积在流域尺度上的水文效应研究》的报告。在报告中梁昌梅同学指出为了缓解城市化以及气候变化所造成的城市洪涝灾害和水污染等问题,我国政府提出了提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市。本次汇报内容主要是利用不同位置布设的海绵设施来断接与管道直接相连的不透水面积(DCIA),探究在不同断接率下流域尺度的水文特征变化。梁昌梅同学选取了西宁市的开发区作为研究区域,利用GIS-SWMM与MIKE 11构建了研究区的源头-过程-末端的水文水动力模型。设置了三种降雨模式(T=2,5,10年),五种情景模式,海绵设施布设的面积相同但位置不同,断接率分别为0%,25%,50%,75%,100%。结果表明,水文特征的减少率DCIA的减少率呈正线性相关关系,其中峰值减少最为敏感。随着降雨强度的增加,DCIA减少对水文特征的影响逐渐减弱,而雨强的影响逐渐增强。此次的研究可以为如何合理的布设海绵设施提供参考依据。

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硕士生张琴作了题为《一个自动挑选洪水事件并确定洪水特征的框架》的报告。张琴同学指出洪水抽样及其特征识别是进行洪水分析(包括洪水频率分析、风险分析、趋势分析等)的第一步也是关键的一步。以前的研究主要集中于洪水分析的方法上,而很少关注输入数据的准确性。所以张琴同学本研究中应用POT抽样方法,通过AD拟合优度检验选取最优阈值来确定洪峰序列,并利用MRC方法来分割洪水过程线,从而得到场次洪水的洪峰、洪量和洪水持续时间。为了提高数据处理的效率减少人为因素的影响,本研究基于上述方法构建了一个自动确定洪水事件并识别其特征的框架,并开发了相应的用户界面。为了检验这个自动框架的实用性,选取MOPEX数据集中423个流域进行验证,结果表明:基于AD拟合优度选取的阈值得到的洪峰序列更符合GPD分布;本研究的洪水特征确定方法相对传统方法,洪水特征间的相关性更高,即洪水特征更加准确;对于不同特征的流域,该框架均匀较好的适用性,其中对于湿润地区的应用效果更好。这是首次对洪水抽样及特征识别进行的综合研究,可以为后续的洪水分析提供准确的输入数据。

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最后,硕士生霍苒同学随后作了题为《雨量站网布设对水文模型不确定性影响的比较》的报告。在报告中霍苒同学指出雨量站网布设会影响径流模拟精度,因此研究不同雨量站密度和空间分布的径流响应规律对提高径流模拟精度和减小不确定性具有重要意义。霍苒同学应用新安江模型和HBV模型,以湘江流域为研究对象,采用贝叶斯方法比较分析在不同雨量站密度及空间分布下径流模拟的不确定性。结果表明:增加雨量站密度可以降低面雨量的估计误差,使模型在不同的雨量站空间分布下具有较高的模拟精度;通过优化雨量站空间分布,可以减小雨量站网布设导致的模型不确定性,从而提高径流模拟精度;在相同的降雨输入和参数采样方法下,新安江模型和HBV对降雨输入导致的不确定性响应规律具有相似性,但是本研究结果显示在湘江流域新安江模型的模拟精度更高,而HBV模型的不确定性更大。

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在报论坛期间,到场的研究生们针对不懂的问题主动提问,嘉宾老师也对主讲人逐一进行了指导和点评,建议同学们在做科研时要透过宏观现象发掘微观本质,明确概念,考虑多要素的变化,给出指导性的意见。此外在汇报过程中还要积极与观众互动交流,让他们能够在本次论坛中受益。

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最终,博士生徐志成以精彩的分享征服了现场评委及观众,被评为本期弘禹论坛优秀主讲人。依据评分结果,研究生水文系第一党支部被评为优秀承办党支部。

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