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珠江河口复合洪水风险与动力系统韧性演变


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珠江河口复合洪水风险与动力系统韧性演变
  • 书号:9787030869951
    作者:蔡华阳等
  • 外文书名:
  • 装帧:平装
    开本:B5
  • 页数:218
    字数:289000
    语种:zh-Hans
  • 出版社:科学出版社
    出版时间:2026-11-01
  • 所属分类:
  • 定价: ¥128.00元
    售价: ¥101.12元
  • 图书介质:
    纸质书

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本书针对全球气候变化与人类活动双重驱动下的挑战,运用统计极值分析、Copula方法、数值模拟等技术,构建了珠江河口“复合洪水风险识别—洪水过程演进—过程连通性诊断—系统韧性演变—临界预警”的系统研究框架,揭示了多重致灾因子驱动下珠江河口复合洪水风险与动力系统韧性演变机制,为粤港澳大湾区防洪减灾与水安全保障等提供了前沿的理论框架与科学支撑。
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    第1章 绪论 1
    1.1 研究背景与科学问题 1
    1.1.1 珠江河口复合洪水风险问题 1
    1.1.2 珠江河口动力系统韧性演变问题 3
    1.2 珠江三角洲流域概况 9
    1.2.1 地理位置 9
    1.2.2 水文气象 11
    1.2.3 人类活动概况 13
    1.3 研究思路 14
    第2章 复合高流量条件下极端水位的空间并发概率 16
    2.1 复合洪水威胁研究进展 16
    2.2 基于C-Vine Copula的高维条件概率方法 18
    2.2.1 水文数据 18
    2.2.2 C-Vine Copula的高维条件概率 19
    2.3 上游流量与下游水位的相关性分析 23
    2.4 高维条件概率方法验证 25
    2.5 河网区多站点极端水位的并发概率估算 27
    2.6 强人类活动对极端水位的并发概率影响分析 28
    2.7 小结 34
    第3章 地理协变量和水文灾害链对空间极端水位的影响 35
    3.1 复合洪水暴露研究进展 35
    3.2 基于最大稳定过程的多元空间极值层次框架 37
    3.2.1 水文数据 37
    3.2.2 最大稳定过程多元空间极值层次框架构建 37
    3.3 地理协变量和水文灾害链选取 45
    3.4 多元空间极值层次框架验证 46
    3.5 不同重现期下河网区的空间极端水位分析 49
    3.6 在特定地点洪水传播下河网区不同重现期的空间极端水位 52
    3.7 小结 55
    第4章 复合洪涝情景下珠江三角洲的洪水特征 57
    4.1 复合洪水过程研究进展 57
    4.2 复合洪水过程模拟方法 58
    4.2.1 基本控制方程 58
    4.2.2 参数设置 62
    4.2.3 率定验证 63
    4.2.4 设计流量边界 65
    4.2.5 地形数据 66
    4.2.6 洪水过程的特征值 67
    4.3 西江-北江复合高流量条件下的洪水过程 68
    4.4 不同复合洪水影响下河网区的洪水过程特征值变化 69
    4.4.1 水位峰值变化和影响范围 69
    4.4.2 洪水时间变化以及易涝区 72
    4.5 高流量复合效应对河网区洪水过程特征值的变化影响 75
    4.5.1 水位峰值变化和影响范围 75
    4.5.2 洪水时间变化以及易涝区 77
    4.6 不同时期对西江-北江复合高流量情景下洪水过程的影响 79
    4.7 对珠江三角洲防洪工程应用的贡献和相关建议 81
    4.8 小结 82
    第5章 珠江河口复杂河网系统的过程连通性 84
    5.1 自然驱动-人类活动共同作用下复杂河网系统过程连通性的研究进展 84
    5.2 复杂河网过程连通性理论与方法基础 86
    5.2.1 考虑 RLC 动态导纳边界的河口潮波响应理论 86
    5.2.2 信息论 96
    5.2.3 高分位流量在复杂网络中的传播过程特征 99
    5.3 不同边界条件下的河口潮波频率响应 100
    5.3.1 封闭端边界 101
    5.3.2 纯蓄水边界 102
    5.3.3 阻力泄流边界 103
    5.3.4 纯电感边界 104
    5.3.5 完整 RLC 动态导纳边界 105
    5.4 复杂河网水位连通性特征 107
    5.4.1 珠江三角洲复杂河网子系统划分 107
    5.4.2 珠江三角洲河网水位连通性 108
    5.5 动力边界对水位过程连通性的空间特征 110
    5.5.1 上游径流对水位过程连通性的影响 110
    5.5.2 下游潮汐对水位过程连通性的影响 112
    5.6 过程连通性的时间滞后特征 113
    5.6.1 水位过程连通性的时间滞后特征 113
    5.6.2 动力边界驱动下的时间滞后特征 115
    5.6.3 考虑时间滞后的过程连通性重构 117
    5.7 径潮过程连通性的时间演变特征 119
    5.7.1 季节与大潮-小潮波动的过程连通性变化 119
    5.7.2 人类活动影响时期的过程连通性变化 122
    5.7.3 过程连通性时空异质性的可能驱动机制 125
    5.8 高分位流量变化条件下连通性特征 126
    5.8.1 西江-北江复合高分位流量下的过程连通性 126
    5.8.2 上游不同复合高分位流量组合下过程连通性的空间差异 128
    5.8.3 西江-北江高分位流量复合效应对河网区的过程连通性 133
    5.9 小结 137
    第6章 珠江河口复杂动力系统韧性时空演变特征 139
    6.1 河口动力系统韧性演变与临界过程研究进展 139
    6.2 动力系统理论 141
    6.2.1 去趋势和去季节性 141
    6.2.2 韧性计算 142
    6.2.3 韧性趋势分析 143
    6.2.4 累积距平曲线 144
    6.3 河口系统韧性的空间分异特征 145
    6.3.1 珠江河口动力系统功能分区特征 145
    6.3.2 珠江河口韧性空间分布特征 146
    6.4 河口动力系统韧性时空演变趋势 148
    6.4.1 珠江河口动力系统韧性整体演变趋势 148
    6.4.2 珠江河口动力系统子系统韧性演变差异 150
    6.5 基于水位AR1的韧性估计可靠性验证 152
    6.6 动力系统韧性演变对人类活动的响应 154
    6.7 小结 157
    第7章 珠江河口复杂动力系统韧性损失空间传递机制 158
    7.1 复杂河网系统韧性损失空间传递机制研究进展 158
    7.2 基于Vine Copula的韧性损失空间传递模型的构建 159
    7.2.1 Vine Copula模型的构建 159
    7.2.2 反距离权重插值 160
    7.2.3 Kendall秩相关系数 161
    7.3 上游复合洪水条件下水位韧性损失的空间发生概率 165
    7.3.1 上游复合洪水条件下水位韧性损失的空间特征 165
    7.3.2 上游复合洪水条件下水位韧性损失空间传递机制 166
    7.4 下游高潮位条件下水位韧性损失的空间发生概率 168
    7.4.1 潮汐主导区韧性损失特征 168
    7.4.2 潮汐主导区韧性损失空间传递机制 169
    7.5 复合极端条件下水位韧性损失的空间发生概率 170
    7.5.1 复合极端条件下水位韧性损失的空间特征 170
    7.5.2 复合极端条件下水位韧性损失的空间传递机制 172
    7.5.3 珠江河口动力边界扰动对水位韧性的空间响应差异 174
    7.6 珠江河口防洪防潮工程系统化韧性治理框架 176
    7.7 小结 178
    第8章 洪水事件下河口动力系统韧性预警方法与应用 180
    8.1 极端条件下复杂河网韧性预测研究进展 180
    8.2 替代序列的机器学习模型 183
    8.2.1 数据对齐 183
    8.2.2 水位序列去趋势与噪声提取 183
    8.2.3 高流量洪水事件识别与状态划分 184
    8.2.4 替代序列数据生成与零假设构建 184
    8.2.5 基于机器学习的韧性损失可检测性评估 185
    8.3 高流量洪水事件识别与状态划分及传统预警指标特征 187
    8.3.1 高流量洪水事件识别及其时序特征 187
    8.3.2 事件状态窗口定义与水位噪声演化特征 188
    8.4 传统临界减速指标在事件尺度上的诊断结果 191
    8.4.1 事件级传统临界减速指标诊断 191
    8.4.2 中性态与临界态统计差异 192
    8.5 基于替代序列的事件级韧性预警模型构建与性能评估 193
    8.5.1 不同替代序列方法的重构误差比较 193
    8.5.2 迭代幅度调整傅里叶替代序列的可靠性验证 194
    8.5.3 替代序列模型的事件级预警性能 195
    8.6 珠江河口动力系统洪水预警的空间响应特征及工程意义 197
    8.6.1 模型预警判别能力的空间分布特征 197
    8.6.2 临界状态预测概率的空间格局 199
    8.6.3 模型混淆特征及其阈值判定意义 201
    8.6.4 面向工程应用的系统状态预警价值 202
    8.7 小结 203
    参考文献 205
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