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2026,42(1):1-12
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.001
摘要：
针对水资源空间均衡的科学调控与量化分析的核心命题,从历史演进、现实需求和系统耦合的多维视角剖析了水资源空间均衡的内涵与基本特征,解构了水资源经济社会生态环境复杂系统,构建了水资源空间均衡调控理论框架,从生态安全、社会公平和经济发展三位一体的视角探明了水资源对生态环境和社会经济的保障、协调、联动的多重作用机制。融合动态对称思想与统计学原理、代数几何思想,开发了时空双维水资源配置动态均衡统计模型,并量化了系统间动态适配规律并识别关键驱动因子。研究成果可为协同优化水量分配、生态保护与社会经济需求提供量化决策工具,为破解我国水资源空间错配难题提供兼具理论深度与实践可操作性的系统解决方案。
针对水资源空间均衡的科学调控与量化分析的核心命题,从历史演进、现实需求和系统耦合的多维视角剖析了水资源空间均衡的内涵与基本特征,解构了水资源经济社会生态环境复杂系统,构建了水资源空间均衡调控理论框架,从生态安全、社会公平和经济发展三位一体的视角探明了水资源对生态环境和社会经济的保障、协调、联动的多重作用机制。融合动态对称思想与统计学原理、代数几何思想,开发了时空双维水资源配置动态均衡统计模型,并量化了系统间动态适配规律并识别关键驱动因子。研究成果可为协同优化水量分配、生态保护与社会经济需求提供量化决策工具,为破解我国水资源空间错配难题提供兼具理论深度与实践可操作性的系统解决方案。
2026,42(1):13-21
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.002
摘要：
为揭示变化环境下长江和黄河流域不同区域枯水遭遇对国家水网工程的规划、设计与运行的影响,采用Copula函数、空间插值、冷热点分析、SWAT模型等方法,分析了两流域枯水遭遇概率的时空演变特征并预测其未来趋势。结果表明:上游大金兰州组合、雅江兰州组合枯水遭遇概率以每10a 1.46%~1.57%的速率显著上升,而大通花园口组合以每10a 1.04%的速率显著下降；大金站与雅江站的热点区域主要位于长江中上游与长三角地区,冷点区域位于黄河“几字弯”及长江两湖地区；兰州站与花园口站的热点区域位于黄河中游黄土高原以南,冷点区域集中于长江中下游；未来各站点组合枯水遭遇概率的多模式平均值均超过20%,其中大金兰州组合与大通花园口组合呈先减小后增大的趋势,雅江兰州组合呈线性增大趋势,黄家港花园口组合呈先减小后缓升趋势。
为揭示变化环境下长江和黄河流域不同区域枯水遭遇对国家水网工程的规划、设计与运行的影响,采用Copula函数、空间插值、冷热点分析、SWAT模型等方法,分析了两流域枯水遭遇概率的时空演变特征并预测其未来趋势。结果表明:上游大金兰州组合、雅江兰州组合枯水遭遇概率以每10a 1.46%~1.57%的速率显著上升,而大通花园口组合以每10a 1.04%的速率显著下降；大金站与雅江站的热点区域主要位于长江中上游与长三角地区,冷点区域位于黄河“几字弯”及长江两湖地区；兰州站与花园口站的热点区域位于黄河中游黄土高原以南,冷点区域集中于长江中下游；未来各站点组合枯水遭遇概率的多模式平均值均超过20%,其中大金兰州组合与大通花园口组合呈先减小后增大的趋势,雅江兰州组合呈线性增大趋势,黄家港花园口组合呈先减小后缓升趋势。
2026,42(1):22-29, 69
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.003
摘要：
基于1960—2020年长江源区水文气象要素数据,采用Pettitt非参数检验、一元线性回归等方法,系统分析了径流深、降水量、气温、潜在蒸散发及积雪特征等要素的突变特征及月尺度变化。结果表明:1960—2020年长江源区多年平均径流深为90mm,2004年后由下降趋势转为回升；年降水量于1997年出现突变,突变前以0.54mm/a的速率增加,突变后略有下降；多年平均气温为-4.5℃,自1997年起增温速率加快至0.05℃/a,显著高于此前的0.02℃/a；潜在蒸散发整体增加,突变后增幅达到6%；多年平均积雪深度为1.7cm,呈下降趋势,速率为0.1cm/a；月尺度上,径流深和降水量均表现出明显季节性波动,夏季贡献占全年的60%以上；冬季气温升幅最大,呈现典型“冷季放大效应”；干燥指数多年平均值为1.8,呈下降趋势,反映区域气候向湿润化转变；径流系数多年平均值为0.2,2004年前下降,之后出现回升,反映积雪融水及地下水补给等因素增加了水文过程复杂性。
基于1960—2020年长江源区水文气象要素数据,采用Pettitt非参数检验、一元线性回归等方法,系统分析了径流深、降水量、气温、潜在蒸散发及积雪特征等要素的突变特征及月尺度变化。结果表明:1960—2020年长江源区多年平均径流深为90mm,2004年后由下降趋势转为回升；年降水量于1997年出现突变,突变前以0.54mm/a的速率增加,突变后略有下降；多年平均气温为-4.5℃,自1997年起增温速率加快至0.05℃/a,显著高于此前的0.02℃/a；潜在蒸散发整体增加,突变后增幅达到6%；多年平均积雪深度为1.7cm,呈下降趋势,速率为0.1cm/a；月尺度上,径流深和降水量均表现出明显季节性波动,夏季贡献占全年的60%以上；冬季气温升幅最大,呈现典型“冷季放大效应”；干燥指数多年平均值为1.8,呈下降趋势,反映区域气候向湿润化转变；径流系数多年平均值为0.2,2004年前下降,之后出现回升,反映积雪融水及地下水补给等因素增加了水文过程复杂性。
2026,42(1):30-38
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.004
摘要：
基于高精度水面数据集,结合水系数量特征、结构特征及连通性指标,对1995—2021年鄱阳湖流域丰水期与枯水期的水系格局与连通性变化进行了定量分析。结果表明:鄱阳湖流域的丰水期与枯水期水系的干流总长度基本不变,支流均存在较低等级河流向较高等级河流演变的现象；2021年不同水文时期的Ⅰ级河流长度相较于1995年表现出相反的变化特征,丰水期Ⅰ级河流长度整体增长率达7.81%,枯水期Ⅰ级河流长度的减小率达5.83%；鄱阳湖流域丰水期的水系格局趋于复杂化,水系数量与结构特征指标总体呈增加趋势,水面率、河网密度、河网复杂度和河网发育系数的增长率均达到5.50%以上,枯水期水系发育程度基本不变但河湖总面积逐渐减少；鄱阳湖流域丰水期水系的节点数和河链数总体上均呈增加态势(增长率超8.50%),枯水期水系的节点数和河链数整体保持稳定,两水文时期水系连通性基本不变,均呈现出良好的连通状态。
基于高精度水面数据集,结合水系数量特征、结构特征及连通性指标,对1995—2021年鄱阳湖流域丰水期与枯水期的水系格局与连通性变化进行了定量分析。结果表明:鄱阳湖流域的丰水期与枯水期水系的干流总长度基本不变,支流均存在较低等级河流向较高等级河流演变的现象；2021年不同水文时期的Ⅰ级河流长度相较于1995年表现出相反的变化特征,丰水期Ⅰ级河流长度整体增长率达7.81%,枯水期Ⅰ级河流长度的减小率达5.83%；鄱阳湖流域丰水期的水系格局趋于复杂化,水系数量与结构特征指标总体呈增加趋势,水面率、河网密度、河网复杂度和河网发育系数的增长率均达到5.50%以上,枯水期水系发育程度基本不变但河湖总面积逐渐减少；鄱阳湖流域丰水期水系的节点数和河链数总体上均呈增加态势(增长率超8.50%),枯水期水系的节点数和河链数整体保持稳定,两水文时期水系连通性基本不变,均呈现出良好的连通状态。
2026,42(1):39-48
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.005
摘要：
针对流域水网关键节点与通道的系统分类和定量识别问题,基于复杂网络理论,构建了融合度中心性、中介中心度和特征向量中心性的综合评估体系,提出控制可达二维分类矩阵,分类识别了我国四大流域(海河、黄河、淮河、长江流域)水网结构中的关键节点与功能通道。结果表明:淮河流域核心枢纽型通道占比22.02%,海河流域高等级节点占比56.87%,均体现出明显的控制集中特征；黄河流域中等过渡型通道占比高达88.10%,表现为结构均衡但缺乏强控制通道；长江流域边缘隔离型通道比例为14.45%,凸显复杂地形下的通达性不足。
针对流域水网关键节点与通道的系统分类和定量识别问题,基于复杂网络理论,构建了融合度中心性、中介中心度和特征向量中心性的综合评估体系,提出控制可达二维分类矩阵,分类识别了我国四大流域(海河、黄河、淮河、长江流域)水网结构中的关键节点与功能通道。结果表明:淮河流域核心枢纽型通道占比22.02%,海河流域高等级节点占比56.87%,均体现出明显的控制集中特征；黄河流域中等过渡型通道占比高达88.10%,表现为结构均衡但缺乏强控制通道；长江流域边缘隔离型通道比例为14.45%,凸显复杂地形下的通达性不足。
2026,42(1):49-58, 212
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.006
摘要：
为量化洪泽湖和骆马湖北调水位约束对南水北调东线工程江苏段调度效益的影响,构建了考虑该约束(工况S1)与不考虑该约束(工况S2)的河、湖、闸、泵多目标联合优化调度模型,以最小化受水区综合缺水率与总抽水量为目标,并引入供水基尼系数保障各受水区间的供水均衡性。结果表明:在保障相同供水水平下,工况S2 可显著减少总抽水量、弃水量和抽江水量,提升湖泊调蓄能力与水资源综合利用效率;丰水年,工况S2 相较于S1 抽水量减少34. 9%,弃水量下降5.9%,抽江水量下降34.7%,洪泽湖和骆马湖的供水量分别增加1.69亿m3和1.86亿m3,泵站抽水入湖水量分别减少85.1%和50.3%;在保障湖泊安全供水的前提下,不考虑湖泊北调水位约束可增强区域水资源保障能力,提升工程水量调度能力。
为量化洪泽湖和骆马湖北调水位约束对南水北调东线工程江苏段调度效益的影响,构建了考虑该约束(工况S1)与不考虑该约束(工况S2)的河、湖、闸、泵多目标联合优化调度模型,以最小化受水区综合缺水率与总抽水量为目标,并引入供水基尼系数保障各受水区间的供水均衡性。结果表明:在保障相同供水水平下,工况S2 可显著减少总抽水量、弃水量和抽江水量,提升湖泊调蓄能力与水资源综合利用效率;丰水年,工况S2 相较于S1 抽水量减少34. 9%,弃水量下降5.9%,抽江水量下降34.7%,洪泽湖和骆马湖的供水量分别增加1.69亿m3和1.86亿m3,泵站抽水入湖水量分别减少85.1%和50.3%;在保障湖泊安全供水的前提下,不考虑湖泊北调水位约束可增强区域水资源保障能力,提升工程水量调度能力。
2026,42(1):59-69
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.007
摘要：
本文聚焦水网工程对地下水系统的影响及驱动机制,系统解析其对区域水循环过程重塑、开发利用模式转变及依赖型生态系统影响的深层机理。水网建设将原本离散分布的水系统整合为互联的复杂网络系统,驱动地下水管理实现管理范围由单一含水层拓展至流域、区域乃至跨流域尺度以及管理目标由单一保障水量供给拓展为统筹保障水资源经济利用效益、生态安全与地质环境稳定的多维协同安全目标。本文构建了水网建设驱动下地下水可持续开发的关键技术体系,包括高精度勘查技术、协同调度的开采调控技术、地表水地下水联合调配技术及多尺度动态监测预警技术；针对环境风险提出了地下水资源系统性保护路径,包括污染源通道靶区防控、生态地质安全协同保障及含水层结构完整性保护。
本文聚焦水网工程对地下水系统的影响及驱动机制,系统解析其对区域水循环过程重塑、开发利用模式转变及依赖型生态系统影响的深层机理。水网建设将原本离散分布的水系统整合为互联的复杂网络系统,驱动地下水管理实现管理范围由单一含水层拓展至流域、区域乃至跨流域尺度以及管理目标由单一保障水量供给拓展为统筹保障水资源经济利用效益、生态安全与地质环境稳定的多维协同安全目标。本文构建了水网建设驱动下地下水可持续开发的关键技术体系,包括高精度勘查技术、协同调度的开采调控技术、地表水地下水联合调配技术及多尺度动态监测预警技术；针对环境风险提出了地下水资源系统性保护路径,包括污染源通道靶区防控、生态地质安全协同保障及含水层结构完整性保护。
2026,42(1):70-79
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.008
摘要：
利用SSP585情景下的CMIP6气象数据驱动黄河流域VIC水文模型,基于模拟水文要素计算月尺度综合干旱指数,从三维视角分析了黄河流域未来干旱事件的演变规律。结果表明:SSP585情景下黄河流域干旱事件的严重程度呈现逐渐增强的趋势,未来时期较严重的干旱事件多集中在甘肃东部、宁夏南部以及陕西西部地区；基于干旱事件三维识别,SSP585情景下2021—2070年黄河流域共识别出172场时空连续的干旱事件,其中一场历时16月的典型复杂干旱事件(第138场)演变过程包括发生、强化、衰减、再强化、峰值、再衰减、消亡7个阶段,干旱中心迁移路径大致为东北方向；SSP585情景下,黄河流域未来季节干旱整体上以向东(东南和东北)迁移为主,春季干旱事件平均迁移距离最短,夏季干旱事件平均迁移距离最长。
利用SSP585情景下的CMIP6气象数据驱动黄河流域VIC水文模型,基于模拟水文要素计算月尺度综合干旱指数,从三维视角分析了黄河流域未来干旱事件的演变规律。结果表明:SSP585情景下黄河流域干旱事件的严重程度呈现逐渐增强的趋势,未来时期较严重的干旱事件多集中在甘肃东部、宁夏南部以及陕西西部地区；基于干旱事件三维识别,SSP585情景下2021—2070年黄河流域共识别出172场时空连续的干旱事件,其中一场历时16月的典型复杂干旱事件(第138场)演变过程包括发生、强化、衰减、再强化、峰值、再衰减、消亡7个阶段,干旱中心迁移路径大致为东北方向；SSP585情景下,黄河流域未来季节干旱整体上以向东(东南和东北)迁移为主,春季干旱事件平均迁移距离最短,夏季干旱事件平均迁移距离最长。
2026,42(1):80-92
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.009
摘要：
基于利用分位数映射法校正后的CMIP6 10个气候模式数据,驱动VIC分布式水文模型模拟黄河流域径流,利用标准化径流指数表征水文干旱,利用热浪烈度表征高温热浪,从历时、频次、烈度3个维度刻画了未来复合型水文干旱高温热浪事件(复合事件)的变化特征,并量化了单一事件及其交互作用对复合事件变化的相对贡献。结果表明:水文干旱事件在未来变化中具有明显的区域性特点,上游鄂尔多斯高原区域的水文干旱风险可能增加,相较于历史时期上中游部分地区干旱历时预估缩短1~2月,烈度降低25%~50%；随着温室气体排放浓度升高及时间推移,黄河流域高温热浪、复合事件的历时、频次和烈度均呈现增加趋势；SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5 3种情景下,复合事件历时延长0.1~12d,频次增加0.1~2次/a,烈度增强10%~230%；高温热浪增加是导致未来复合事件变化的主要原因,黄河流域大部分地区高温热浪在未来近期的相对贡献占比60%及以上,远期升至70%；交互作用对复合事件变化的相对贡献较低,未来近、远两期占比均为20%及以下。
基于利用分位数映射法校正后的CMIP6 10个气候模式数据,驱动VIC分布式水文模型模拟黄河流域径流,利用标准化径流指数表征水文干旱,利用热浪烈度表征高温热浪,从历时、频次、烈度3个维度刻画了未来复合型水文干旱高温热浪事件(复合事件)的变化特征,并量化了单一事件及其交互作用对复合事件变化的相对贡献。结果表明:水文干旱事件在未来变化中具有明显的区域性特点,上游鄂尔多斯高原区域的水文干旱风险可能增加,相较于历史时期上中游部分地区干旱历时预估缩短1~2月,烈度降低25%~50%；随着温室气体排放浓度升高及时间推移,黄河流域高温热浪、复合事件的历时、频次和烈度均呈现增加趋势；SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5 3种情景下,复合事件历时延长0.1~12d,频次增加0.1~2次/a,烈度增强10%~230%；高温热浪增加是导致未来复合事件变化的主要原因,黄河流域大部分地区高温热浪在未来近期的相对贡献占比60%及以上,远期升至70%；交互作用对复合事件变化的相对贡献较低,未来近、远两期占比均为20%及以下。
2026,42(1):93-102
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.010
摘要：
基于三维聚类算法识别了1961—2018年南水北调中线水网区的历史水文干旱事件,定量分析了历史干旱集群与特大干旱事件的时空演化过程,揭示了水源区与受水区的水资源亏缺时空遭遇规律,探讨了干旱空间分异的潜在成因以及水网密度对干旱历时的影响。结果表明:1961—2018年水网区发生多场长历时、大范围的特大干旱和重旱事件,与实际旱情基本吻合；水源区与受水区的干旱呈现显著的时空分异特征,与降水和下垫面条件的差异有关；受水区干旱频次、强度显著高于水源区,但在20世纪90年代水源区干旱频次有所上升,在21世纪后与受水区呈现时空异步现象；水网密度对干旱历时存在一定调节作用,但存在边际效应。
基于三维聚类算法识别了1961—2018年南水北调中线水网区的历史水文干旱事件,定量分析了历史干旱集群与特大干旱事件的时空演化过程,揭示了水源区与受水区的水资源亏缺时空遭遇规律,探讨了干旱空间分异的潜在成因以及水网密度对干旱历时的影响。结果表明:1961—2018年水网区发生多场长历时、大范围的特大干旱和重旱事件,与实际旱情基本吻合；水源区与受水区的干旱呈现显著的时空分异特征,与降水和下垫面条件的差异有关；受水区干旱频次、强度显著高于水源区,但在20世纪90年代水源区干旱频次有所上升,在21世纪后与受水区呈现时空异步现象；水网密度对干旱历时存在一定调节作用,但存在边际效应。
2026,42(1):103-111
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.011
摘要：
针对城市地表排水过程复杂、排水管网资料难以全面获取的问题,基于雨水箅/检查井/排水口的“地表积水管网河网”物理机制排水、雨水箅/检查井汇水区的“地表积水→管网”概化排水和排水口汇水区的“地表积水→河道”概化排水3种地表排水模拟方法,构建了深圳市沙湾河流域暴雨洪涝全过程精细化模型,并利用设计资料和2023年“9·7”特大暴雨资料对模型进行了合理性分析与验证。结果表明:丹竹水文站水位模拟结果的绝对误差为0.37m,相对误差为6%,模型具有较好的适用性；随着降雨重现期增大,沙湾河流域淹没面积不断增加,淹没水深不断增大,积水主要分布在流域的北部、东部和东南部,管段满管数量和节点溢流数量呈增加趋势,且趋于集中分布；当降雨重现期小于20a时,河道行洪压力较小,最高水位明显低于堤顶高程,当降雨重现期大于50a时,河道水位较高,河道行洪压力较大。
针对城市地表排水过程复杂、排水管网资料难以全面获取的问题,基于雨水箅/检查井/排水口的“地表积水管网河网”物理机制排水、雨水箅/检查井汇水区的“地表积水→管网”概化排水和排水口汇水区的“地表积水→河道”概化排水3种地表排水模拟方法,构建了深圳市沙湾河流域暴雨洪涝全过程精细化模型,并利用设计资料和2023年“9·7”特大暴雨资料对模型进行了合理性分析与验证。结果表明:丹竹水文站水位模拟结果的绝对误差为0.37m,相对误差为6%,模型具有较好的适用性；随着降雨重现期增大,沙湾河流域淹没面积不断增加,淹没水深不断增大,积水主要分布在流域的北部、东部和东南部,管段满管数量和节点溢流数量呈增加趋势,且趋于集中分布；当降雨重现期小于20a时,河道行洪压力较小,最高水位明显低于堤顶高程,当降雨重现期大于50a时,河道水位较高,河道行洪压力较大。
2026,42(1):112-120
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.012
摘要：
为揭示单一极端降水事件中城市化导致反照率降低对极端降水的影响机制,基于WRF中尺度数值模式,耦合Noah陆面模式和城市冠层模式,以北京“23·7”极端降水事件为背景,通过改变城市地表反照率参数设计了城市化和非城市化情景反照率进行对比分析,并进行雨前24h敏感性模拟。结果表明:反照率降低导致北京面平均累积降水量增加11%,小时面平均降水量峰值提升28%,小时面平均降水量超过5mm的时长增加50%,城区及城市下风向的西南山区降水量增幅最为明显；反照率变化在降水发生前已对热力和湿度场产生初步扰动,反照率降低使城区增温超过0.2℃,边界层高度抬升40m以上,表面气压降低4~8Pa,增强了对流运动,并使对流有效位能(CAPE)上升；尽管西南山区CAPE下降,但热岛环流和地形抬升共同作用导致降水增多,反照率变化引起热力强迫与地形动力的耦合效应影响降水分布。
为揭示单一极端降水事件中城市化导致反照率降低对极端降水的影响机制,基于WRF中尺度数值模式,耦合Noah陆面模式和城市冠层模式,以北京“23·7”极端降水事件为背景,通过改变城市地表反照率参数设计了城市化和非城市化情景反照率进行对比分析,并进行雨前24h敏感性模拟。结果表明:反照率降低导致北京面平均累积降水量增加11%,小时面平均降水量峰值提升28%,小时面平均降水量超过5mm的时长增加50%,城区及城市下风向的西南山区降水量增幅最为明显；反照率变化在降水发生前已对热力和湿度场产生初步扰动,反照率降低使城区增温超过0.2℃,边界层高度抬升40m以上,表面气压降低4~8Pa,增强了对流运动,并使对流有效位能(CAPE)上升；尽管西南山区CAPE下降,但热岛环流和地形抬升共同作用导致降水增多,反照率变化引起热力强迫与地形动力的耦合效应影响降水分布。
2026,42(1):121-128
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.013
摘要：
针对现有城市内涝模拟方法难以兼顾效率与精度,影响实时预测与应急管理的问题,为提升岳阳市主城区内涝风险评估与管理能力,构建了基于SWMM和SIMWE模型的水文水动力耦合模型,采用实测数据对模型进行了验证,进而分析了岳阳市主城区节点溢流和内涝风险区的分布特征。结果表明:模型模拟的淹没状况与实测数据高度吻合,模型时效性高,模拟暴雨过程3h和24h时长所需时间分别为5.5、32.5min；总溢流量和淹没面积随降雨重现期的增大呈对数非线性增长,短历时强降雨溢流量占降水量比例大,溢流起始时间随重现期增大而提前；模型识别出了16处内涝风险区,内涝高风险区空间格局相对固定。
针对现有城市内涝模拟方法难以兼顾效率与精度,影响实时预测与应急管理的问题,为提升岳阳市主城区内涝风险评估与管理能力,构建了基于SWMM和SIMWE模型的水文水动力耦合模型,采用实测数据对模型进行了验证,进而分析了岳阳市主城区节点溢流和内涝风险区的分布特征。结果表明:模型模拟的淹没状况与实测数据高度吻合,模型时效性高,模拟暴雨过程3h和24h时长所需时间分别为5.5、32.5min；总溢流量和淹没面积随降雨重现期的增大呈对数非线性增长,短历时强降雨溢流量占降水量比例大,溢流起始时间随重现期增大而提前；模型识别出了16处内涝风险区,内涝高风险区空间格局相对固定。
2026,42(1):129-136
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.014
摘要：
为实现高精度和高效率洪水演进预测,结合数据驱动与物理建模的双重优势,提出了融合残差神经网络(ResNet-18)与水动力模型Telemac2D的洪水演进快速预测算法,将Telemac2D生成的高精度洪水淹没数据作为训练样本,构建了基于一维ResNet-18的深度神经网络模型,并利用该模型对黄柏河流域下游尚家河河段洪水淹没水深与演进路径进行了实时动态预测和对比验证。结果表明:构建的ResNet-18模型对240组测试集预报结果的平均绝对误差和均方根误差分别为0.0332m和0.0898m,淹没范围的空间分布与Telemac2D模拟结果高度一致,相关系数达0.9981,对测量点水深的预测结果比卷积神经网络模型更精确,且计算效率相较传统水动力模型提升超300倍。
为实现高精度和高效率洪水演进预测,结合数据驱动与物理建模的双重优势,提出了融合残差神经网络(ResNet-18)与水动力模型Telemac2D的洪水演进快速预测算法,将Telemac2D生成的高精度洪水淹没数据作为训练样本,构建了基于一维ResNet-18的深度神经网络模型,并利用该模型对黄柏河流域下游尚家河河段洪水淹没水深与演进路径进行了实时动态预测和对比验证。结果表明:构建的ResNet-18模型对240组测试集预报结果的平均绝对误差和均方根误差分别为0.0332m和0.0898m,淹没范围的空间分布与Telemac2D模拟结果高度一致,相关系数达0.9981,对测量点水深的预测结果比卷积神经网络模型更精确,且计算效率相较传统水动力模型提升超300倍。
2026,42(1):137-143, 151
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.015
摘要：
为提高新安江模型(XAJ)在中小流域汇流计算中的精度,构建了结合注意力机制的卷积长短期记忆神经网络(ConvLSTM),用于替代XAJ中的汇流模块,从而建立了结合物理机制与机器学习技术的混合水文模型XAJ-ACL,基于呈村流域实测数据,探究了XAJ-ACL在中小流域有限样本容量条件下的性能,并分别采用ConvLSTM和传统LSTM替代XAJ汇流模块,构建了混合水文模型XAJ-CL和XAJ-LSTM进行对比分析。结果表明:在呈村流域径流模拟中,XAJ-ACL的模拟精度优于XAJ,测试期XAJ-ACL的纳什效率系数为0.85,相关系数为0.93,均高于XAJ；在3组小容量样本训练中,测试期XAJ-ACL的平均纳什效率系数分别为0.847、0.832和0.808,均高于XAJ-CL和XAJ-LSTM,且模拟结果表现出更好的稳定性；与XAJ相比,XAJ-ACL显著提升了有限资料条件下对中小流域汇流过程非线性规律的模拟能力。
为提高新安江模型(XAJ)在中小流域汇流计算中的精度,构建了结合注意力机制的卷积长短期记忆神经网络(ConvLSTM),用于替代XAJ中的汇流模块,从而建立了结合物理机制与机器学习技术的混合水文模型XAJ-ACL,基于呈村流域实测数据,探究了XAJ-ACL在中小流域有限样本容量条件下的性能,并分别采用ConvLSTM和传统LSTM替代XAJ汇流模块,构建了混合水文模型XAJ-CL和XAJ-LSTM进行对比分析。结果表明:在呈村流域径流模拟中,XAJ-ACL的模拟精度优于XAJ,测试期XAJ-ACL的纳什效率系数为0.85,相关系数为0.93,均高于XAJ；在3组小容量样本训练中,测试期XAJ-ACL的平均纳什效率系数分别为0.847、0.832和0.808,均高于XAJ-CL和XAJ-LSTM,且模拟结果表现出更好的稳定性；与XAJ相比,XAJ-ACL显著提升了有限资料条件下对中小流域汇流过程非线性规律的模拟能力。
2026,42(1):144-151
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.016
摘要：
从生产过程视角出发,构建了包含生产者社会、生产资料资源、生产环境生态和生产产品经济4维子系统的人水系统耦合协调关系评价体系,采用多因素综合评价法、耦合协调度模型和障碍度方法分析了2010—2023年甘肃省人水系统耦合协调特征的时空演变趋势。结果表明:2010—2023年甘肃省人水系统4维子系统的综合评价指数没有统一的变化规律,生产产品经济子系统的持续增长是推动人水系统协调发展的主要动力；各地市(州)人水系统耦合协调度整体呈上升趋势,但全省耦合协调度仍处于勉强协调水平,增长幅度受限；生产资料资源子系统是制约甘肃省人水系统协调发展的首要原因,提高资源利用水平和减少生产污染是提高其协调水平的重要抓手。
从生产过程视角出发,构建了包含生产者社会、生产资料资源、生产环境生态和生产产品经济4维子系统的人水系统耦合协调关系评价体系,采用多因素综合评价法、耦合协调度模型和障碍度方法分析了2010—2023年甘肃省人水系统耦合协调特征的时空演变趋势。结果表明:2010—2023年甘肃省人水系统4维子系统的综合评价指数没有统一的变化规律,生产产品经济子系统的持续增长是推动人水系统协调发展的主要动力；各地市(州)人水系统耦合协调度整体呈上升趋势,但全省耦合协调度仍处于勉强协调水平,增长幅度受限；生产资料资源子系统是制约甘肃省人水系统协调发展的首要原因,提高资源利用水平和减少生产污染是提高其协调水平的重要抓手。
2026,42(1):152-161
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.017
摘要：
为研究气候变化下西北内陆河流域水循环与水资源演变规律,选取疏勒河昌马堡站子流域和叶尔羌河卡群站子流域作为研究对象,采用Sen’s斜率估计法分析了1956—2016年水文气象要素的变化特征,利用Mann-Kendall趋势检验法确定了径流量的突变年份,运用随机森林模型和SHAP方法量化评估了降水、积雪融水和冰川融水对径流的影响,基于CMIP6多模式数据预测了未来径流变化趋势。结果表明:1956—2016年昌马堡站子流域和卡群站子流域气候都经历了显著的暖湿化趋势,两子流域年径流突变年份分别为1993年和1997年；在气候暖湿化背景下,两流域降水和冰川融水均呈增加趋势,但积雪融水趋势表现为一升一降；随机森林模型可有效模拟两流域径流的逐月变化,率定期纳什效率系数分别为0.975~0.976和0.984~0.985；昌马堡站子流域冰川融水对径流的影响最大,其次是积雪融水和降水；卡群站子流域突变前和整体时段冰川融水对径流影响最大,其次是积雪融水和降水,但突变后降水的影响超越了积雪融水；基于CMIP6多模式数据的预估反映出未来两个子流域年径流或将持续增加,但增加趋势有所减弱。
为研究气候变化下西北内陆河流域水循环与水资源演变规律,选取疏勒河昌马堡站子流域和叶尔羌河卡群站子流域作为研究对象,采用Sen’s斜率估计法分析了1956—2016年水文气象要素的变化特征,利用Mann-Kendall趋势检验法确定了径流量的突变年份,运用随机森林模型和SHAP方法量化评估了降水、积雪融水和冰川融水对径流的影响,基于CMIP6多模式数据预测了未来径流变化趋势。结果表明:1956—2016年昌马堡站子流域和卡群站子流域气候都经历了显著的暖湿化趋势,两子流域年径流突变年份分别为1993年和1997年；在气候暖湿化背景下,两流域降水和冰川融水均呈增加趋势,但积雪融水趋势表现为一升一降；随机森林模型可有效模拟两流域径流的逐月变化,率定期纳什效率系数分别为0.975~0.976和0.984~0.985；昌马堡站子流域冰川融水对径流的影响最大,其次是积雪融水和降水；卡群站子流域突变前和整体时段冰川融水对径流影响最大,其次是积雪融水和降水,但突变后降水的影响超越了积雪融水；基于CMIP6多模式数据的预估反映出未来两个子流域年径流或将持续增加,但增加趋势有所减弱。
2026,42(1):162-172
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.018
摘要：
为应对小浪底水库汛期排沙时底部低温水和泥沙突然释放对下游水温和生态系统的影响,基于立面二维CE-QUAL-W2模型构建了小浪底水库水温模型,并利用小浪底水库全库区水温原型观测数据率定了模型关键参数,结合2009—2023年调度规程、水位及流量边界条件,模拟反演了库区2009—2023年水温时空演变特征。结果表明:所建模型对狭长河道型水库的水温动态及水位波动具有良好的模拟能力,能准确反映实际调度中的温度变化特征；水库对下泄水温具有平坦化与时滞效应,水库库区水温呈现显著季节性分层规律,冬季(12至次年2月)水体混合均匀,温跃层消失,春季(3—5月)随太阳辐射增强,温跃层逐步发育扩展,夏季(6—8月)调水调沙引发的高流量紊动破坏分层,水体趋向均匀混合,秋季(9—11月)温跃层厚度快速减小,11月分层完全瓦解；大坝上游近坝区垂向平均水温8月达到峰值,1—2月最低,表底温差最大值出现在5 月,最小值出现在11月；调水调沙期水温呈阶段性变化,前期高流量削弱分层,中期水体完全掺混呈同温,后期表层受来流影响显著；水温变化受气象条件、水文过程、水库调度及水体物理特性多因子协同驱动。
为应对小浪底水库汛期排沙时底部低温水和泥沙突然释放对下游水温和生态系统的影响,基于立面二维CE-QUAL-W2模型构建了小浪底水库水温模型,并利用小浪底水库全库区水温原型观测数据率定了模型关键参数,结合2009—2023年调度规程、水位及流量边界条件,模拟反演了库区2009—2023年水温时空演变特征。结果表明:所建模型对狭长河道型水库的水温动态及水位波动具有良好的模拟能力,能准确反映实际调度中的温度变化特征；水库对下泄水温具有平坦化与时滞效应,水库库区水温呈现显著季节性分层规律,冬季(12至次年2月)水体混合均匀,温跃层消失,春季(3—5月)随太阳辐射增强,温跃层逐步发育扩展,夏季(6—8月)调水调沙引发的高流量紊动破坏分层,水体趋向均匀混合,秋季(9—11月)温跃层厚度快速减小,11月分层完全瓦解；大坝上游近坝区垂向平均水温8月达到峰值,1—2月最低,表底温差最大值出现在5 月,最小值出现在11月；调水调沙期水温呈阶段性变化,前期高流量削弱分层,中期水体完全掺混呈同温,后期表层受来流影响显著；水温变化受气象条件、水文过程、水库调度及水体物理特性多因子协同驱动。
2026,42(1):173-183
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.019
摘要：
针对当前统计降尺度方法在模拟极端降雨时的不足,将不确定性估计与降尺度结合,采用多站点Neyman-Scott矩形脉冲(STNSRP)模型,引入基于全球气候模式的扰动变化因子,开发了针对极端降雨的STNSRP扰动降尺度模型,据此预测了2026—2100年太湖流域的降雨。结果表明:STNSRP扰动降尺度模型采用随机点过程模拟降雨,有效模拟了降雨的极端特征,并提高了模拟精度,其模拟效果优于传统Delta法和Neyman-Scott矩形脉冲扰动降尺度模型；太湖流域2026—2100年年降水量呈增加趋势,增幅约为0.939mm/a；汛期降水量大部分时间增加,且增加幅度随近期、中期、远期的时间推移而增大,而1月和10—11月的降水量将减少；西部山区未来降水量增幅大于东部平原区,浙西区大于湖西区；太湖流域降雨将趋于集中化,极端降雨强度和频率均有所增加；太湖流域未来水旱灾害防御中应着重加强防洪排涝工程体系建设,科学优化水库调度与水资源配置策略,健全极端天气下的应急响应机制。
针对当前统计降尺度方法在模拟极端降雨时的不足,将不确定性估计与降尺度结合,采用多站点Neyman-Scott矩形脉冲(STNSRP)模型,引入基于全球气候模式的扰动变化因子,开发了针对极端降雨的STNSRP扰动降尺度模型,据此预测了2026—2100年太湖流域的降雨。结果表明:STNSRP扰动降尺度模型采用随机点过程模拟降雨,有效模拟了降雨的极端特征,并提高了模拟精度,其模拟效果优于传统Delta法和Neyman-Scott矩形脉冲扰动降尺度模型；太湖流域2026—2100年年降水量呈增加趋势,增幅约为0.939mm/a；汛期降水量大部分时间增加,且增加幅度随近期、中期、远期的时间推移而增大,而1月和10—11月的降水量将减少；西部山区未来降水量增幅大于东部平原区,浙西区大于湖西区；太湖流域降雨将趋于集中化,极端降雨强度和频率均有所增加；太湖流域未来水旱灾害防御中应着重加强防洪排涝工程体系建设,科学优化水库调度与水资源配置策略,健全极端天气下的应急响应机制。
2026,42(1):184-190, 200
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.020
摘要：
为揭示广东省陆地生态系统水分利用效率(WUE)的时空特征及环境因子变化所造成的影响,基于MODIS卫星遥感数据计算了2000-2020年广东省陆地生态系统WUE。结合精细化降水量、温度和土壤湿度数据产品,采用趋势分析、偏相关性分析、最大值合成等方法,识别了广东省陆地生态系统WUE的6种年际变化类型,评估了WUE主要变化类型中环境因子引发的生态系统碳水通量变化对WUE的潜在影响。结果表明:广东省陆地生态系统WUE上升趋势主要位于粤西和珠三角南部,下降趋势主要位于粤东、粤北及珠三角部分地区,趋势的差异主要是由于总初级生产力(GPP)和实际蒸散发(AET)增长速率不同所致；UUU和DUU为两种主要的WUE年际变化类型,UUU变化类型中,温度因子驱动稀树草原和农田生态系统的GPP,使其增长速率大于AET,导致WUE呈整体上升趋势,而DUU变化类型中,降水和土壤湿度因子驱动森林、多树草原和稀树草原等生态系统的AET,使其增长速率大于GPP,导致WUE呈整体下降趋势。
为揭示广东省陆地生态系统水分利用效率(WUE)的时空特征及环境因子变化所造成的影响,基于MODIS卫星遥感数据计算了2000-2020年广东省陆地生态系统WUE。结合精细化降水量、温度和土壤湿度数据产品,采用趋势分析、偏相关性分析、最大值合成等方法,识别了广东省陆地生态系统WUE的6种年际变化类型,评估了WUE主要变化类型中环境因子引发的生态系统碳水通量变化对WUE的潜在影响。结果表明:广东省陆地生态系统WUE上升趋势主要位于粤西和珠三角南部,下降趋势主要位于粤东、粤北及珠三角部分地区,趋势的差异主要是由于总初级生产力(GPP)和实际蒸散发(AET)增长速率不同所致；UUU和DUU为两种主要的WUE年际变化类型,UUU变化类型中,温度因子驱动稀树草原和农田生态系统的GPP,使其增长速率大于AET,导致WUE呈整体上升趋势,而DUU变化类型中,降水和土壤湿度因子驱动森林、多树草原和稀树草原等生态系统的AET,使其增长速率大于GPP,导致WUE呈整体下降趋势。
2026,42(1):191-200
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.021
摘要：
为系统评估整流幕设计作为物理控藻方法在改善丹江口水库浪河库湾局部水流、热分层及区域水环境方面的作用,以丹江口水库浪河库湾为对象,利用现场试验与数值模拟方法,分析了不同整流幕方案对浪河库湾水动力及水温分层的影响。结果表明:浪河回水区末端分层异重流明显,上游入流低温水以底层顺坡异重流形式流出库湾,下游倒灌水体从中上层流向上游,为整流幕水力调控改善水温分层提供了有利条件；不同流量工况下整流幕对目标区域的水力调控效果显著,相比于表层整流幕,底层整流幕可增强垂向混合,幕布越高,流场越紊乱,垂向混合越强,水温分层减弱越明显；底层整流幕可增强局部水体混合,安装前后平均流速提升至0.02m/s,水温平均降低1.6℃,表层叶绿素浓度降低约30%。
为系统评估整流幕设计作为物理控藻方法在改善丹江口水库浪河库湾局部水流、热分层及区域水环境方面的作用,以丹江口水库浪河库湾为对象,利用现场试验与数值模拟方法,分析了不同整流幕方案对浪河库湾水动力及水温分层的影响。结果表明:浪河回水区末端分层异重流明显,上游入流低温水以底层顺坡异重流形式流出库湾,下游倒灌水体从中上层流向上游,为整流幕水力调控改善水温分层提供了有利条件；不同流量工况下整流幕对目标区域的水力调控效果显著,相比于表层整流幕,底层整流幕可增强垂向混合,幕布越高,流场越紊乱,垂向混合越强,水温分层减弱越明显；底层整流幕可增强局部水体混合,安装前后平均流速提升至0.02m/s,水温平均降低1.6℃,表层叶绿素浓度降低约30%。
2026,42(1):201-212
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.022
摘要：
基于双源能量平衡(TSEB)模型模拟了2000—2020年黄土高原蒸散发、植被蒸腾和土壤蒸发时空变化特征,采用岭回归和残差分析等方法揭示了蒸散发及其组分对气候和下垫面变化的响应机制。结果表明:研究时段内黄土高原蒸散发增长率为9.25mm/a,植被蒸腾增长率为9.42mm/a,气候与植被变化主导了蒸散发与植被蒸腾的增加,主要控制变量均为叶面积指数、气温和降水量；土壤蒸发增长率为-0.35mm/a,气候与植被变化及非植被下垫面变化的共同作用使其呈减少趋势,叶面积指数、降水、气温以及风速是其主要控制变量；气候变化是影响黄土高原蒸散发及其组分变化最重要的驱动因素,植被变化影响次之,非植被下垫面变化影响最小。
基于双源能量平衡(TSEB)模型模拟了2000—2020年黄土高原蒸散发、植被蒸腾和土壤蒸发时空变化特征,采用岭回归和残差分析等方法揭示了蒸散发及其组分对气候和下垫面变化的响应机制。结果表明:研究时段内黄土高原蒸散发增长率为9.25mm/a,植被蒸腾增长率为9.42mm/a,气候与植被变化主导了蒸散发与植被蒸腾的增加,主要控制变量均为叶面积指数、气温和降水量；土壤蒸发增长率为-0.35mm/a,气候与植被变化及非植被下垫面变化的共同作用使其呈减少趋势,叶面积指数、降水、气温以及风速是其主要控制变量；气候变化是影响黄土高原蒸散发及其组分变化最重要的驱动因素,植被变化影响次之,非植被下垫面变化影响最小。
2026,42(1):213-222
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.023
摘要：
利用中国696个气象站1960—2017年日降水资料,构建基于1阶离散自回归(DAR(1)与相位随机化模拟(PRS)的频域模型(PRS-DAR(1),并与经典WeaGETS模型对比,检验两者在分布特征、时间相干性和多站点空间相干性上的表现。结果表明:PRS-DAR(1)模型能更准确地再现日降水序列的统计特征,尤其在时间和空间相干性方面优于WeaGETS模型；在不同日均降水量区间和空间分布上,PRS-DAR(1)模型均表现出较强的适用性,可为改进传统降水生成模型、提升日降水模拟精度提供一种新途径。
利用中国696个气象站1960—2017年日降水资料,构建基于1阶离散自回归(DAR(1)与相位随机化模拟(PRS)的频域模型(PRS-DAR(1),并与经典WeaGETS模型对比,检验两者在分布特征、时间相干性和多站点空间相干性上的表现。结果表明:PRS-DAR(1)模型能更准确地再现日降水序列的统计特征,尤其在时间和空间相干性方面优于WeaGETS模型；在不同日均降水量区间和空间分布上,PRS-DAR(1)模型均表现出较强的适用性,可为改进传统降水生成模型、提升日降水模拟精度提供一种新途径。
2026,42(1):223-231, 274
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.024
摘要：
以泰安市旧县地下水水源地为研究区,在水文地质调查、钻探和地表地下水位长期监测的基础上,建立区域尺度的地下水运动数值模型,定量分析典型水文年牟汶河复杂含水层水量交换的动态变化关系,将牟汶河从上游至下游划分为4个河段,分别计算拦蓄河流不同河段与潜水、承压含水层的水交换量。研究结果表明:河道橡胶坝拦蓄改变了牟汶河地下水的补给关系,在无橡胶坝条件下,地下水向河段4排泄,而建坝后河段4补给地下水；不同河段水交换通量的大小存在显著的差异性,在橡胶坝的影响下,河流对地下水的补给通量从小到大的顺序为河段2、河段1、河段4、河段3；在有橡胶坝条件下,枯、平、丰水年整个河流向潜水含水层的补给量分别增加了749.24万、744.37万、773.10万m3,同时向承压含水层的补给量分别增加了133.21万、140.83万、164.74万m3,河道拦蓄明显增加了牟汶河对地下水的补给量。
以泰安市旧县地下水水源地为研究区,在水文地质调查、钻探和地表地下水位长期监测的基础上,建立区域尺度的地下水运动数值模型,定量分析典型水文年牟汶河复杂含水层水量交换的动态变化关系,将牟汶河从上游至下游划分为4个河段,分别计算拦蓄河流不同河段与潜水、承压含水层的水交换量。研究结果表明:河道橡胶坝拦蓄改变了牟汶河地下水的补给关系,在无橡胶坝条件下,地下水向河段4排泄,而建坝后河段4补给地下水；不同河段水交换通量的大小存在显著的差异性,在橡胶坝的影响下,河流对地下水的补给通量从小到大的顺序为河段2、河段1、河段4、河段3；在有橡胶坝条件下,枯、平、丰水年整个河流向潜水含水层的补给量分别增加了749.24万、744.37万、773.10万m3,同时向承压含水层的补给量分别增加了133.21万、140.83万、164.74万m3,河道拦蓄明显增加了牟汶河对地下水的补给量。
2026,42(1):232-242
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.025
摘要：
以南大洼流域为研究对象,基于水文地貌特征将流域径流划分为地表径流(SR)、地下0~50cm径流(SSR50)及地下50~100cm径流(SSR100),通过典型降雨事件下各水体(降雨、土壤水、地下水、分层径流)氢氧同位素水化学指标测试,结合高分辨率水文气象监测数据,解析了不同下垫面气象条件下的分层径流形成机制,并耦合水文示踪技术与端元混合模型,揭示了各水源对分层径流贡献比例的动态变化。结果表明:不同下垫面气象条件下分层径流产流机制及水分来源差异显著,湿润多段式降雨模式下多呈超渗和蓄满的混合产流模式(SR大于SSR100大于SSR50),湿润短时强降雨模式下以地表的超渗产流为主导(SR大于SSR100大于SSR50),干旱连续型降雨模式下则由超渗向蓄满产流过渡(SSR100大于SR大于SSR50)；分层径流水分来源整体呈现沿深度增加方向,事件水贡献比例降低、事件前水贡献比例升高的特征；SSR50作为径流分层的过渡层,其水分来源受下垫面条件影响显著,呈现“主导均衡”的动态转换特征。
以南大洼流域为研究对象,基于水文地貌特征将流域径流划分为地表径流(SR)、地下0~50cm径流(SSR50)及地下50~100cm径流(SSR100),通过典型降雨事件下各水体(降雨、土壤水、地下水、分层径流)氢氧同位素水化学指标测试,结合高分辨率水文气象监测数据,解析了不同下垫面气象条件下的分层径流形成机制,并耦合水文示踪技术与端元混合模型,揭示了各水源对分层径流贡献比例的动态变化。结果表明:不同下垫面气象条件下分层径流产流机制及水分来源差异显著,湿润多段式降雨模式下多呈超渗和蓄满的混合产流模式(SR大于SSR100大于SSR50),湿润短时强降雨模式下以地表的超渗产流为主导(SR大于SSR100大于SSR50),干旱连续型降雨模式下则由超渗向蓄满产流过渡(SSR100大于SR大于SSR50)；分层径流水分来源整体呈现沿深度增加方向,事件水贡献比例降低、事件前水贡献比例升高的特征；SSR50作为径流分层的过渡层,其水分来源受下垫面条件影响显著,呈现“主导均衡”的动态转换特征。
2026,42(1):243-251
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.026
摘要：
基于2000—2022年乌梁素海流域气候、土地利用方式以及水质监测数据,采用广义加性模型、计量经济模型、混合演化算法,定量探究了各因素对湖泊水质指标变化的驱动机制,并通过灰色关联分析研究了不同因素的贡献率。结果表明:流域土地利用方式变化是乌梁素海水质变化的主要驱动因素,耕地、草地和不透水地面面积增加会显著恶化水质,而林地、水体和裸地面积增加则会改善水质；水环境变化对湖泊水质的影响次之,水体电导率、透明度、水深、pH值、溶解氧和COD等因素对TN和TP的影响呈现非线性关系；气候因素对水质的影响相对较小,年平均气温升高会增加COD含量,年降水量升高会降低TP质量浓度；乌梁素海水质变化受多种因素综合影响,其中人类活动(土地利用方式变化)较气候因素对湖泊水质的影响更为显著。
基于2000—2022年乌梁素海流域气候、土地利用方式以及水质监测数据,采用广义加性模型、计量经济模型、混合演化算法,定量探究了各因素对湖泊水质指标变化的驱动机制,并通过灰色关联分析研究了不同因素的贡献率。结果表明:流域土地利用方式变化是乌梁素海水质变化的主要驱动因素,耕地、草地和不透水地面面积增加会显著恶化水质,而林地、水体和裸地面积增加则会改善水质；水环境变化对湖泊水质的影响次之,水体电导率、透明度、水深、pH值、溶解氧和COD等因素对TN和TP的影响呈现非线性关系；气候因素对水质的影响相对较小,年平均气温升高会增加COD含量,年降水量升高会降低TP质量浓度；乌梁素海水质变化受多种因素综合影响,其中人类活动(土地利用方式变化)较气候因素对湖泊水质的影响更为显著。
2026,42(1):252-262
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.027
摘要：
针对地下水生态水位阈值较少考虑时空动态性的不足,提出了地下水生态水位动态阈值原理、概念与确定方法,并将其应用于宁夏引黄灌溉绿洲；通过毛管水上升高度理论计算、野外试验观测分析、植被调查及湖泊水量平衡分析等手段,分别确定了研究区盐渍化、植被、湖泊生态水位,进而得出不同时段地下水生态水位动态阈值。实例应用结果表明:宁夏引黄灌溉绿洲盐渍化、植被、湖泊地下水生态水位分别为1.5~1.8、2.5~3.5、2.7~3.5m；地下水生态水位阈值呈现时空动态性,1—3月、10—12月地下水生态水位动态阈值由盐渍化和湖泊地下水生态水位组成,上限值为1.5~1.8m,下限值在2.7~3.5m；4—9月由盐渍化、植被和湖泊地下水生态水位组成,上限值为1.5~1.8m,下限值在2.5~3.5m；1—3月、10—12月最安全的地下水生态水位动态阈值为1.8~2.7m,4—9月为1.8~2.5m。
针对地下水生态水位阈值较少考虑时空动态性的不足,提出了地下水生态水位动态阈值原理、概念与确定方法,并将其应用于宁夏引黄灌溉绿洲；通过毛管水上升高度理论计算、野外试验观测分析、植被调查及湖泊水量平衡分析等手段,分别确定了研究区盐渍化、植被、湖泊生态水位,进而得出不同时段地下水生态水位动态阈值。实例应用结果表明:宁夏引黄灌溉绿洲盐渍化、植被、湖泊地下水生态水位分别为1.5~1.8、2.5~3.5、2.7~3.5m；地下水生态水位阈值呈现时空动态性,1—3月、10—12月地下水生态水位动态阈值由盐渍化和湖泊地下水生态水位组成,上限值为1.5~1.8m,下限值在2.7~3.5m；4—9月由盐渍化、植被和湖泊地下水生态水位组成,上限值为1.5~1.8m,下限值在2.5~3.5m；1—3月、10—12月最安全的地下水生态水位动态阈值为1.8~2.7m,4—9月为1.8~2.5m。
2026,42(1):263-274
DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2026.01.028
摘要：
为探究南通市通州区松散孔隙含水层地下水化学特征的演化规律,综合运用数理统计、Piper 三线图、Gibbs 图及离子比值分析等方法,分析了通州区 2016—2023 年主要含水层地下水化学特征及主要离子成分的时空演化规律。研究结果表明:地下水整体呈弱碱性；第Ⅰ承压含水层水化学类型在 2016—2023 年间未发生显著变化,第 Ⅲ 承压含水层水化学类型则由 HCO3-Na 型逐步转变为 Cl-Na 型；潜水含水层与第Ⅲ承压含水层主要受水岩作用影响,第Ⅰ承压含水层则受海水入侵、地层盐分溶滤及蒸发浓缩作用控制,呈现高矿化度咸水特征；地下水总溶解固体含量与 Cl-质量浓度高度相关,说明 Cl-是影响地下水总溶解固体的主要离子；在地下水位恢复过程中,第Ⅰ承压含水层水岩作用较强,促使土壤中 Cl-释放至地下水中,加剧了该含水层的咸化程度,同时,上覆含水层咸化水体通过越流补给第Ⅲ承压含水层,导致该含水层亦呈现轻微咸化趋势。
为探究南通市通州区松散孔隙含水层地下水化学特征的演化规律,综合运用数理统计、Piper 三线图、Gibbs 图及离子比值分析等方法,分析了通州区 2016—2023 年主要含水层地下水化学特征及主要离子成分的时空演化规律。研究结果表明:地下水整体呈弱碱性；第Ⅰ承压含水层水化学类型在 2016—2023 年间未发生显著变化,第 Ⅲ 承压含水层水化学类型则由 HCO3-Na 型逐步转变为 Cl-Na 型；潜水含水层与第Ⅲ承压含水层主要受水岩作用影响,第Ⅰ承压含水层则受海水入侵、地层盐分溶滤及蒸发浓缩作用控制,呈现高矿化度咸水特征；地下水总溶解固体含量与 Cl-质量浓度高度相关,说明 Cl-是影响地下水总溶解固体的主要离子；在地下水位恢复过程中,第Ⅰ承压含水层水岩作用较强,促使土壤中 Cl-释放至地下水中,加剧了该含水层的咸化程度,同时,上覆含水层咸化水体通过越流补给第Ⅲ承压含水层,导致该含水层亦呈现轻微咸化趋势。
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摘要：
基于黄淮海和江淮平原日尺度格点化降水数据集，采用由分位数增量映射法（QDM）和R2D2方法组成的非一致性偏差校正方法对23个CMIP6全球气候模式在研究区降水模拟进行偏差校正，从气候态均值和极端降水两个方面评估偏差校正前后CMIP6模式的模拟性能。结果表明：CMIP6多模式集合高估了平原区多年平均降水量，呈现夏季低估，其他季节高估的现象；多模式集合高估了极端降水发生的频率及最长连续湿润期，但低估了极端降水的强度和最长连续干旱期。非一致性偏差校正方法显著提升了CMIP6各模式及多模式集合在黄淮海和江淮平原对降水的模拟能力，偏差校正后多模式集合对气候态平均降水的模拟偏差控制在±10%以内，对8个极端降水指数平均TS评分提升了10%左右。
基于黄淮海和江淮平原日尺度格点化降水数据集，采用由分位数增量映射法（QDM）和R2D2方法组成的非一致性偏差校正方法对23个CMIP6全球气候模式在研究区降水模拟进行偏差校正，从气候态均值和极端降水两个方面评估偏差校正前后CMIP6模式的模拟性能。结果表明：CMIP6多模式集合高估了平原区多年平均降水量，呈现夏季低估，其他季节高估的现象；多模式集合高估了极端降水发生的频率及最长连续湿润期，但低估了极端降水的强度和最长连续干旱期。非一致性偏差校正方法显著提升了CMIP6各模式及多模式集合在黄淮海和江淮平原对降水的模拟能力，偏差校正后多模式集合对气候态平均降水的模拟偏差控制在±10%以内，对8个极端降水指数平均TS评分提升了10%左右。
摘要：
本文针对当前水资源集约安全利用评估对人工智能方法关注不足的问题，提出星鸦-支持向量机（NOA-SVM）水资源集约安全利用评估方法。在国内外研究基础上，建立水资源集约安全利用评估指标体系；采用星鸦优化支持向量机（SVM）参数，构建水资源集约安全利用NOA-SVM评估模型，并对31个省自治区（直辖市）进行实证分析。研究结果表明：（1）NOA- SVM模型水资源集约安全利用评估在准确度上优于SVM模型水资源集约安全利用评估；NOA-SVM水资源集约安全利用评估模型优于SVM模型；（2）排名前8位的省份依次为重庆、北京、陕西、四川、山西、江西、湖北、江苏，其核心优势体现在开发强度控制、用水效率提升、产业结构适配等。（3）NOA-SVM 水资源集约安全利用评估实证分析排名后8位省份为河北、上海、宁夏、内蒙古、黑龙江、吉林、海南、西藏，其核心问题集中于资源过度开发、用水效率低下、生态用水不足等。总体上看，新时代新征程中国式现代化提高水资源集约安全利用任重而道远。
本文针对当前水资源集约安全利用评估对人工智能方法关注不足的问题，提出星鸦-支持向量机（NOA-SVM）水资源集约安全利用评估方法。在国内外研究基础上，建立水资源集约安全利用评估指标体系；采用星鸦优化支持向量机（SVM）参数，构建水资源集约安全利用NOA-SVM评估模型，并对31个省自治区（直辖市）进行实证分析。研究结果表明：（1）NOA- SVM模型水资源集约安全利用评估在准确度上优于SVM模型水资源集约安全利用评估；NOA-SVM水资源集约安全利用评估模型优于SVM模型；（2）排名前8位的省份依次为重庆、北京、陕西、四川、山西、江西、湖北、江苏，其核心优势体现在开发强度控制、用水效率提升、产业结构适配等。（3）NOA-SVM 水资源集约安全利用评估实证分析排名后8位省份为河北、上海、宁夏、内蒙古、黑龙江、吉林、海南、西藏，其核心问题集中于资源过度开发、用水效率低下、生态用水不足等。总体上看，新时代新征程中国式现代化提高水资源集约安全利用任重而道远。
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2020,36(1):1-8, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.01.001
摘要：
海绵城市生物滞留设施是适用于分散式雨水处理与利用的代表性生态技术，但目前仍旧存在一些问题制约其运行效率及寿命。综述了海绵城市建设中生物滞留设施关键技术及国内外研究进展，指出高效净化能力填料的研制、污染物迁移转化模型的建立及设计参数的优化、有机微污染物累积风险评价及修复技术的构建等将成为海绵城市生物滞留设施未来的研究热点。
海绵城市生物滞留设施是适用于分散式雨水处理与利用的代表性生态技术，但目前仍旧存在一些问题制约其运行效率及寿命。综述了海绵城市建设中生物滞留设施关键技术及国内外研究进展，指出高效净化能力填料的研制、污染物迁移转化模型的建立及设计参数的优化、有机微污染物累积风险评价及修复技术的构建等将成为海绵城市生物滞留设施未来的研究热点。
2020,36(4):1-7, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.04.001
摘要：
在分析现有水文站流量在线监测实现途径的基础上，综述了流量在线监测中流速面积法和水力学法的最新研究进展。依据通过局部流速计算断面流量原理的不同，将基于流速面积法的水文站流量在线监测方法分为指标流速法、流速分布模型法和表面流速法3类。并对比分析H-ADCP法、V-ADCP法、二线能坡法、雷达法、粒子图像法、量水建筑物法及水工建筑物法的优缺点，指出在提高在线监测精度、改善稳定性和促进应用3方面应进行进一步深入的研究。
在分析现有水文站流量在线监测实现途径的基础上，综述了流量在线监测中流速面积法和水力学法的最新研究进展。依据通过局部流速计算断面流量原理的不同，将基于流速面积法的水文站流量在线监测方法分为指标流速法、流速分布模型法和表面流速法3类。并对比分析H-ADCP法、V-ADCP法、二线能坡法、雷达法、粒子图像法、量水建筑物法及水工建筑物法的优缺点，指出在提高在线监测精度、改善稳定性和促进应用3方面应进行进一步深入的研究。
2019,35(1):1-5, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2019.01.001
摘要：
在分析流域综合治理发展历程基础上，提出了流域综合治理的基本概念，构建了流域综合治理系统的多维嵌套理论构架，即主要体现在时间维、空间维、要素维、过程维以及调控维5个维度的耦合关联，提出了流域综合治理的三大关键技术体系:机理辨识技术体系、定量综合模拟技术体系以及优化决策技术体系，旨在为我国流域综合治理实践提供支撑。
在分析流域综合治理发展历程基础上，提出了流域综合治理的基本概念，构建了流域综合治理系统的多维嵌套理论构架，即主要体现在时间维、空间维、要素维、过程维以及调控维5个维度的耦合关联，提出了流域综合治理的三大关键技术体系:机理辨识技术体系、定量综合模拟技术体系以及优化决策技术体系，旨在为我国流域综合治理实践提供支撑。
2020,36(3):1-7, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.03.001
摘要：
近百年来全球治水取得了巨大成就，为保障可持续发展提供了关键支撑；然而，全球水问题愈演愈烈，亟待进一步创新治水模式。结合水问题发展历程，剖析了水问题的根本症结；从治水目标、总体路径和治理措施等方面解析了全球治水模式的不足，认为当前的全球治水模式未能充分融合水循环及多要素过程的自然属性，存在末端治理和过程分离等突出问题。对下一步治水模式提出了发展建议:从耦合流域水循环多过程互馈机制的角度，提升自然属性和自然力的作用，协调多要素多过程的功能，建设富自然-功能协调流域，系统治理复杂水问题。
近百年来全球治水取得了巨大成就，为保障可持续发展提供了关键支撑；然而，全球水问题愈演愈烈，亟待进一步创新治水模式。结合水问题发展历程，剖析了水问题的根本症结；从治水目标、总体路径和治理措施等方面解析了全球治水模式的不足，认为当前的全球治水模式未能充分融合水循环及多要素过程的自然属性，存在末端治理和过程分离等突出问题。对下一步治水模式提出了发展建议:从耦合流域水循环多过程互馈机制的角度，提升自然属性和自然力的作用，协调多要素多过程的功能，建设富自然-功能协调流域，系统治理复杂水问题。
2020,36(2):1-7, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.02.001
摘要：
针对黄河流域九省区构建了涵盖水资源、生态环境、经济社会3个准则层的评价指标体系，采用层次分析法和熵权法组合赋权的TOPSIS模型对九省区2002年、2007年、2012年、2017年的水资源承载力进行了综合评价，并对2017年评价结果进行了障碍因子诊断。结果表明:时间维度上，九省区水资源承载力呈现出增大趋势，河南、山东、内蒙古水资源承载力提升趋势最为明显，水资源承载力的提升与生态环境、经济社会两准则层相关指标的改善密切相关；空间维度上，九省区水资源承载力均未达到Ⅰ级(可承载)水平，空间差异性明显；产水模数、人均水资源量、供水模数、生态用水率、植被覆盖率、万元工业增加值用水量、万元GDP用水量为7大主要障碍因子，部分障碍因子在不同省区存在明显差异。
针对黄河流域九省区构建了涵盖水资源、生态环境、经济社会3个准则层的评价指标体系，采用层次分析法和熵权法组合赋权的TOPSIS模型对九省区2002年、2007年、2012年、2017年的水资源承载力进行了综合评价，并对2017年评价结果进行了障碍因子诊断。结果表明:时间维度上，九省区水资源承载力呈现出增大趋势，河南、山东、内蒙古水资源承载力提升趋势最为明显，水资源承载力的提升与生态环境、经济社会两准则层相关指标的改善密切相关；空间维度上，九省区水资源承载力均未达到Ⅰ级(可承载)水平，空间差异性明显；产水模数、人均水资源量、供水模数、生态用水率、植被覆盖率、万元工业增加值用水量、万元GDP用水量为7大主要障碍因子，部分障碍因子在不同省区存在明显差异。
2021,37(1):1-6, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.01.001
摘要：
为定量分析评价水资源空间均衡状况和空间差异，采用联系数和耦合协调度相结合的方法对区域水资源空间均衡进行评价。综合考虑水资源-经济社会-生态环境的复合关系，构建了由水资源承载支撑力和承载压力2个系统、15个评价指标组成的水资源空间均衡评价指标体系，并采用基于加速遗传算法的模糊层次分析法计算了评价指标权重，提出了基于联系数和耦合协调度的水资源空间均衡评价方法。以安徽省为实例进行了验证，结果表明:该评价方法应用于水资源空间均衡评价较为合理，能弥补传统耦合协调度无法体现不确定性问题的缺陷，准确反映系统间的协调作用和整体发展水平。
为定量分析评价水资源空间均衡状况和空间差异，采用联系数和耦合协调度相结合的方法对区域水资源空间均衡进行评价。综合考虑水资源-经济社会-生态环境的复合关系，构建了由水资源承载支撑力和承载压力2个系统、15个评价指标组成的水资源空间均衡评价指标体系，并采用基于加速遗传算法的模糊层次分析法计算了评价指标权重，提出了基于联系数和耦合协调度的水资源空间均衡评价方法。以安徽省为实例进行了验证，结果表明:该评价方法应用于水资源空间均衡评价较为合理，能弥补传统耦合协调度无法体现不确定性问题的缺陷，准确反映系统间的协调作用和整体发展水平。
2015,31(6):76-80, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2015.06.012
摘要：
对全国4 493个重要江河湖泊水功能区纳污能力进行了核定，结合水功能区水质状况、纳污能力和现状污染物入河量，提出了限制排污总量确定的原则，制定了水平年2020年和2030年的限制排污总量控制成果:2020年，COD 585.20万t/a，氨氮 52.57万t/a；2030年，COD 542.97万t/a，氨氮 46.54万t/a。对各省级行政区限制排污总量成果进行分析，结果表明，大多数省级行政区各水平年限制排污总量呈逐步递减趋势，与规划水平年水功能区水质达标率逐步增加的目标要求总体协调。根据限制排污总量方案，提出了加强水功能区限制排污总量管理的对策、措施和建议:加快开展水资源监控能力建设；切实加强水功能区监督管理；严格控制入河湖排污总量；不断加大水资源保护投入力度；完善政策法规和管理制度体系；强化宣传教育和公众参与。
对全国4 493个重要江河湖泊水功能区纳污能力进行了核定，结合水功能区水质状况、纳污能力和现状污染物入河量，提出了限制排污总量确定的原则，制定了水平年2020年和2030年的限制排污总量控制成果:2020年，COD 585.20万t/a，氨氮 52.57万t/a；2030年，COD 542.97万t/a，氨氮 46.54万t/a。对各省级行政区限制排污总量成果进行分析，结果表明，大多数省级行政区各水平年限制排污总量呈逐步递减趋势，与规划水平年水功能区水质达标率逐步增加的目标要求总体协调。根据限制排污总量方案，提出了加强水功能区限制排污总量管理的对策、措施和建议:加快开展水资源监控能力建设；切实加强水功能区监督管理；严格控制入河湖排污总量；不断加大水资源保护投入力度；完善政策法规和管理制度体系；强化宣传教育和公众参与。
2020,36(4):40-46, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.04.007
摘要：
2016年7月(有引水)和9月(无引水)分别对郑州贾鲁河水系9个断面进行了采样分析，采用综合水质标识指数法和因子分析法分别进行水质评价和污染来源分析。结果表明，贾鲁河郑州段上游水库综合水质为Ⅱ类或Ⅲ类，中游湖泊水质为Ⅳ类，下游为Ⅳ~劣Ⅴ类；索须河和七里河水质分别为劣Ⅴ类和劣Ⅴ类并黑臭；通过杨桥干渠向贾鲁河引黄补水只能暂时改变最近受水区的水质，对出郑州断面水质无明显影响。2个因子可解释5个水质指标的信息；在干流下游和支流，第一污染因子代表性指标TN、TP、NH+4-N主要与市政污水处理厂排水相关，第二污染因子代表性指标CODCr和CODMn主要与未处理污水相关；贾鲁河上、中游主要为面源性和内源性污染。
2016年7月(有引水)和9月(无引水)分别对郑州贾鲁河水系9个断面进行了采样分析，采用综合水质标识指数法和因子分析法分别进行水质评价和污染来源分析。结果表明，贾鲁河郑州段上游水库综合水质为Ⅱ类或Ⅲ类，中游湖泊水质为Ⅳ类，下游为Ⅳ~劣Ⅴ类；索须河和七里河水质分别为劣Ⅴ类和劣Ⅴ类并黑臭；通过杨桥干渠向贾鲁河引黄补水只能暂时改变最近受水区的水质，对出郑州断面水质无明显影响。2个因子可解释5个水质指标的信息；在干流下游和支流，第一污染因子代表性指标TN、TP、NH+4-N主要与市政污水处理厂排水相关，第二污染因子代表性指标CODCr和CODMn主要与未处理污水相关；贾鲁河上、中游主要为面源性和内源性污染。
2019,35(4):1-8, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2019.04.001
摘要：
简述了地表水环境数学模型，包括水动力学模型、水质模型和水生态模型的发展历史、应用现状及国内外最新研究成果，深入探讨了模型敏感性和不确定性分析、模型模拟精度等应用中被广泛关注的疑难问题，指出模型系统化、综合化和平台化，大数据支撑下的与新兴技术结合创新，以及模型法规化等将成为水环境模拟与预测领域未来的研究热点。
简述了地表水环境数学模型，包括水动力学模型、水质模型和水生态模型的发展历史、应用现状及国内外最新研究成果，深入探讨了模型敏感性和不确定性分析、模型模拟精度等应用中被广泛关注的疑难问题，指出模型系统化、综合化和平台化，大数据支撑下的与新兴技术结合创新，以及模型法规化等将成为水环境模拟与预测领域未来的研究热点。
2015,31(6):8-17, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2015.06.002
摘要：
对自然界中地下水深循环的研究进展进行了综述。西藏内流区的湖泊与河流存在渗漏，水量呈现出巨大的不平衡，估算每年通过渗漏流出西藏高原的地下水超过了1 000亿m3；与此同时，中国北方的地下水也呈现出极大的不平衡，降水量较少的火山与裂谷地区有大量的泉水涌出形成了河流与湖泊，内蒙古高原与东北地区的河流与湖泊在北东方向上呈现出串珠状的分布。通过对长白山天池地下水补给源区的各项分析确定，补给天池的地下水来自于外源水，能够同时满足补给源区高程、降水同位素、渗漏等特征条件的地区只有西藏内流区。北方地下水中的锶、氦同位素特征关系揭示了深循环地下水与地幔玄武岩等发生了水岩反应。贝加尔与山西裂谷地区中地壳高导低速层可能是深循环地下水的导水通道，玄武岩孔洞构成了导水构造。深循环水在火山及裂谷附近向地表排泄形成河流与湖泊，河流源头附近的地温梯度偏低。西藏内流区的渗漏水通过深循环方式补给内蒙古高原、鄂尔多斯、阿拉善、华北平原、东北平原、贝加尔湖、东海、南海等地区，地下水的年龄自西向东呈增加趋势，一般在20~40 a之间。
对自然界中地下水深循环的研究进展进行了综述。西藏内流区的湖泊与河流存在渗漏，水量呈现出巨大的不平衡，估算每年通过渗漏流出西藏高原的地下水超过了1 000亿m3；与此同时，中国北方的地下水也呈现出极大的不平衡，降水量较少的火山与裂谷地区有大量的泉水涌出形成了河流与湖泊，内蒙古高原与东北地区的河流与湖泊在北东方向上呈现出串珠状的分布。通过对长白山天池地下水补给源区的各项分析确定，补给天池的地下水来自于外源水，能够同时满足补给源区高程、降水同位素、渗漏等特征条件的地区只有西藏内流区。北方地下水中的锶、氦同位素特征关系揭示了深循环地下水与地幔玄武岩等发生了水岩反应。贝加尔与山西裂谷地区中地壳高导低速层可能是深循环地下水的导水通道，玄武岩孔洞构成了导水构造。深循环水在火山及裂谷附近向地表排泄形成河流与湖泊，河流源头附近的地温梯度偏低。西藏内流区的渗漏水通过深循环方式补给内蒙古高原、鄂尔多斯、阿拉善、华北平原、东北平原、贝加尔湖、东海、南海等地区，地下水的年龄自西向东呈增加趋势，一般在20~40 a之间。
2015,31(2):7-14, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2015.02.002
摘要：
基于干旱监测理论,根据新疆测站1961—2010年逐日降水资料,对比分析了基于不同时间尺度(1、3、6、9、12、24个月)标准化降水指标(SPI)与有效干旱指数(EDI)对干旱监测的有效性与实用性。结果表明:不论针对短期干旱还是长期干旱,EDI监测能力均明显优于SPI。短时间尺度的SPI受短时间降水影响较大,能反映短时间新疆地区的干旱变化特征;随时间尺度的增加,SPI对短时间降水的响应能力较差,但仍可反映长时间序列下明显的干旱变化趋势。与SPI相比,EDI能够很好地反映出短期干旱和当时降水量的影响;同时能够随时间迁移,给每日降水量分配以不同权重,考虑前期降水量对当前干湿状况的影响。相关研究结果可为湿润区及其他气候区洪旱灾害监测提供重要理论依据。
基于干旱监测理论,根据新疆测站1961—2010年逐日降水资料,对比分析了基于不同时间尺度(1、3、6、9、12、24个月)标准化降水指标(SPI)与有效干旱指数(EDI)对干旱监测的有效性与实用性。结果表明:不论针对短期干旱还是长期干旱,EDI监测能力均明显优于SPI。短时间尺度的SPI受短时间降水影响较大,能反映短时间新疆地区的干旱变化特征;随时间尺度的增加,SPI对短时间降水的响应能力较差,但仍可反映长时间序列下明显的干旱变化趋势。与SPI相比,EDI能够很好地反映出短期干旱和当时降水量的影响;同时能够随时间迁移,给每日降水量分配以不同权重,考虑前期降水量对当前干湿状况的影响。相关研究结果可为湿润区及其他气候区洪旱灾害监测提供重要理论依据。
2020,36(1):31-37, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.01.005
摘要：
基于30 m×30 m分辨率陆地卫星(Landsat)遥感数据分析1987—2018年岔巴沟流域植被覆盖度的时空演变特征并生成流域土壤面蚀等级图，分析其对流域产流产沙的影响。结果表明:岔巴沟流域植被覆盖度整体呈现快速增长趋势，从1987年的24.7%增加至2018年的53.1%；流域植被覆盖度构成发生很大转变，2002年以后中、高覆盖度区域比例大幅上升，增长主要集中在丘陵沟壑地区；随着植被覆盖度的增长，流域产流产沙呈现减少趋势，地表面蚀有所减少，植被对产沙影响大于对产流影响。
基于30 m×30 m分辨率陆地卫星(Landsat)遥感数据分析1987—2018年岔巴沟流域植被覆盖度的时空演变特征并生成流域土壤面蚀等级图，分析其对流域产流产沙的影响。结果表明:岔巴沟流域植被覆盖度整体呈现快速增长趋势，从1987年的24.7%增加至2018年的53.1%；流域植被覆盖度构成发生很大转变，2002年以后中、高覆盖度区域比例大幅上升，增长主要集中在丘陵沟壑地区；随着植被覆盖度的增长，流域产流产沙呈现减少趋势，地表面蚀有所减少，植被对产沙影响大于对产流影响。
2019,35(2):1-12, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2019.02.001
摘要：
根据实际资料分析了近年鄱阳湖环境面貌剧烈变化的原因和湖口建闸的影响，结果表明:当前鄱阳湖汛后提前干枯主要是长江上游水库群改变了河川径流节律，减少汛后水量，使河湖提前入枯和河道大幅冲刷，全线汛后水位平均降低2~4 m(湖口2.76 m)，径流减少是主要原因；鄱阳湖大量采砂已经破坏了入江水道的自然水力顶托机制，使枯季(2—3月)湖区(都昌)平均水位降低2 m，这是鄱阳湖连续出现极低水位的原因；鄱阳湖流域水库拦截和长江汛期洪水减少、湖水位降低和持水量减少等，也使近年8—10月湖口入湖和出湖流量大幅度减少，加剧了湖区汛后水位降低，特别是鄱阳湖七河尾闾干旱。上述变化已经对湖区生态环境和周边生产生活影响很大，但鄱阳湖基本自然特征没有改变。湖口建闸是可控制湖区汛后水位消落和抬高枯水位，但是建闸隔断江湖，对洄游鱼类生存、鸟类生境和湖区环境影响很大；长江受三峡大坝隔断后，再在湖口建闸将严重肢解流域自然生态系统，使长江生境多样性彻底丧失；而且建闸还将进一步加剧长江下游水位降低，改变河湖面貌，降低环境容量和河口抵御咸潮能力。解决鄱阳湖问题应该在长江流域层面统筹寻找对策，建议严格坚持三峡工程规划确定的主要防大洪水原则，适当调整流域总体规划，提高湖区流域水利工程调节能力和增加汛后补水，修复鄱阳湖入江水道，加强鄱阳湖及周边适应能力建设等。
根据实际资料分析了近年鄱阳湖环境面貌剧烈变化的原因和湖口建闸的影响，结果表明:当前鄱阳湖汛后提前干枯主要是长江上游水库群改变了河川径流节律，减少汛后水量，使河湖提前入枯和河道大幅冲刷，全线汛后水位平均降低2~4 m(湖口2.76 m)，径流减少是主要原因；鄱阳湖大量采砂已经破坏了入江水道的自然水力顶托机制，使枯季(2—3月)湖区(都昌)平均水位降低2 m，这是鄱阳湖连续出现极低水位的原因；鄱阳湖流域水库拦截和长江汛期洪水减少、湖水位降低和持水量减少等，也使近年8—10月湖口入湖和出湖流量大幅度减少，加剧了湖区汛后水位降低，特别是鄱阳湖七河尾闾干旱。上述变化已经对湖区生态环境和周边生产生活影响很大，但鄱阳湖基本自然特征没有改变。湖口建闸是可控制湖区汛后水位消落和抬高枯水位，但是建闸隔断江湖，对洄游鱼类生存、鸟类生境和湖区环境影响很大；长江受三峡大坝隔断后，再在湖口建闸将严重肢解流域自然生态系统，使长江生境多样性彻底丧失；而且建闸还将进一步加剧长江下游水位降低，改变河湖面貌，降低环境容量和河口抵御咸潮能力。解决鄱阳湖问题应该在长江流域层面统筹寻找对策，建议严格坚持三峡工程规划确定的主要防大洪水原则，适当调整流域总体规划，提高湖区流域水利工程调节能力和增加汛后补水，修复鄱阳湖入江水道，加强鄱阳湖及周边适应能力建设等。
2017,33(1):1-8, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2017.01.001
摘要：
针对海绵城市建设面临的问题和挑战，提出了以水循环为纽带、将城市暴雨-径流、水污染治理和城市生态绿地、湿地建设与市政建设(排水、排污)规划管理联系为一体的“城市水系统”的概念与方法。基于水文学原理，分析了目前海绵城市建设中最为关键、也是质疑较多的年径流总量控制率概念，指出现行的年径流总量控制率的计算实质是年降水总量控制率。如果回归到水文学概念，年径流总量控制率就必须与水文系统响应的增益因子，即径流系数建立内在的联系；需要研究径流系数并非常数，而是与土壤湿度、降水强度和下垫面组合的时变非线性理论问题。此外，对比分析了现行海绵城市建设低影响开发措施和改进后的年径流总量控制率之间的关系，深入剖析了“城市看海”发生的条件与风险。最后就海绵城市建设与规划的水文学基础亟待改进的方面:径流系数非线性、区分自然条件和城市化后的蓄水量变化的差别、考虑河湖水系调蓄和陆地蒸散发、与流域大海绵调控结合、风险管理等，进行了研讨，并提出了未来我国海绵城市建设的若干建议。
针对海绵城市建设面临的问题和挑战，提出了以水循环为纽带、将城市暴雨-径流、水污染治理和城市生态绿地、湿地建设与市政建设(排水、排污)规划管理联系为一体的“城市水系统”的概念与方法。基于水文学原理，分析了目前海绵城市建设中最为关键、也是质疑较多的年径流总量控制率概念，指出现行的年径流总量控制率的计算实质是年降水总量控制率。如果回归到水文学概念，年径流总量控制率就必须与水文系统响应的增益因子，即径流系数建立内在的联系；需要研究径流系数并非常数，而是与土壤湿度、降水强度和下垫面组合的时变非线性理论问题。此外，对比分析了现行海绵城市建设低影响开发措施和改进后的年径流总量控制率之间的关系，深入剖析了“城市看海”发生的条件与风险。最后就海绵城市建设与规划的水文学基础亟待改进的方面:径流系数非线性、区分自然条件和城市化后的蓄水量变化的差别、考虑河湖水系调蓄和陆地蒸散发、与流域大海绵调控结合、风险管理等，进行了研讨，并提出了未来我国海绵城市建设的若干建议。
2020,36(3):46-51, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.03.009
摘要：
为了解“一带一路”沿线中欧国家地表水环境现状，梳理了近年来中欧国家地表水污染物数据，分析了地表水环境的污染状况。结果表明:20世纪70年代以来维斯瓦河等4个流域中氮、磷等常规污染物污染程度呈下降趋势，但仍需进一步治理；流域中抗生素等新兴污染物污染程度日渐严重，主要来源于中欧地区城市的污水排放。认为应根据不同污染物类型进行针对化治理，加强国家之间关于水环境污染治理的合作，以促进中欧地区地表水环境的改善，为“一带一路”沿线国家经济和社会发展提供坚实的基础。
为了解“一带一路”沿线中欧国家地表水环境现状，梳理了近年来中欧国家地表水污染物数据，分析了地表水环境的污染状况。结果表明:20世纪70年代以来维斯瓦河等4个流域中氮、磷等常规污染物污染程度呈下降趋势，但仍需进一步治理；流域中抗生素等新兴污染物污染程度日渐严重，主要来源于中欧地区城市的污水排放。认为应根据不同污染物类型进行针对化治理，加强国家之间关于水环境污染治理的合作，以促进中欧地区地表水环境的改善，为“一带一路”沿线国家经济和社会发展提供坚实的基础。
2016,32(6):156-162, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2016.06.025
摘要：
总结了国内近年来鱼道规划和建设情况，以长洲水利枢纽鱼道和崔家营航电枢纽鱼道为例分析国内鱼道的建设和运行现状，并从技术、监督管理、运行维护和政策制度等方面分析我国鱼道建设和运行面临的制约性因素，提出了加强关键技术研究、严格制定和落实流域生态环境保护规划、推行适宜性管理和加快完善相关政策制度等建议，以促进我国鱼道的健康快速发展。
总结了国内近年来鱼道规划和建设情况，以长洲水利枢纽鱼道和崔家营航电枢纽鱼道为例分析国内鱼道的建设和运行现状，并从技术、监督管理、运行维护和政策制度等方面分析我国鱼道建设和运行面临的制约性因素，提出了加强关键技术研究、严格制定和落实流域生态环境保护规划、推行适宜性管理和加快完善相关政策制度等建议，以促进我国鱼道的健康快速发展。
2015,31(1):22-29, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2015.01.004
摘要：
全面梳理、解读日本河川治理在各阶段所采取的措施,尤其对其 “多自然河川”治理工程进行总结和分析,明确不同阶段的河道治理思路和技术措施,旨在为我国河流治理中水利工程与生态修复、水质改善密切结合等提供思路和技术方法上的借鉴。
全面梳理、解读日本河川治理在各阶段所采取的措施,尤其对其 “多自然河川”治理工程进行总结和分析,明确不同阶段的河道治理思路和技术措施,旨在为我国河流治理中水利工程与生态修复、水质改善密切结合等提供思路和技术方法上的借鉴。
2015,31(1):41-47, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2015.01.007
摘要：
为了提高农村地区防洪能力、提升灌溉供水保障以及改善农村人居环境,从我国农村河道的现状和问题入手,分析了我国农村河道整治工程的政策措施及工程投资情况,并探讨了我国农村河道整治相关技术的现状及发展趋势,提出了农村河道整治的对策和工程措施,以及河道整治的治理思路与发展方向,为未来农村河道整治提供一定的借鉴。
为了提高农村地区防洪能力、提升灌溉供水保障以及改善农村人居环境,从我国农村河道的现状和问题入手,分析了我国农村河道整治工程的政策措施及工程投资情况,并探讨了我国农村河道整治相关技术的现状及发展趋势,提出了农村河道整治的对策和工程措施,以及河道整治的治理思路与发展方向,为未来农村河道整治提供一定的借鉴。
2019,35(1):6-13, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2019.01.002
摘要：
为量化冬小麦对水资源的消耗、合理利用区域水资源，基于彭曼公式、日尺度土壤水量平衡与通径分析法核算了1958—2016年海河流域冬小麦水足迹，分析了气象、农业生产投入因素对冬小麦水足迹的直接和间接影响。结果表明:流域冬小麦多年平均总水足迹为239.6亿m3，平均水足迹为1 840 m3/t；海河流域冬小麦水足迹呈整体下降趋势，空间上京津地区最高，山西次之，山东、河南地区最低；农业机械总动力、化肥施用折纯量对冬小麦水足迹直接影响最大；气象因素主要通过农业生产投入因素对冬小麦水足迹产生影响。可通过提高农业生产力的方式降低冬小麦水足迹，京津等灰水足迹较高的地区应减少施肥。
为量化冬小麦对水资源的消耗、合理利用区域水资源，基于彭曼公式、日尺度土壤水量平衡与通径分析法核算了1958—2016年海河流域冬小麦水足迹，分析了气象、农业生产投入因素对冬小麦水足迹的直接和间接影响。结果表明:流域冬小麦多年平均总水足迹为239.6亿m3，平均水足迹为1 840 m3/t；海河流域冬小麦水足迹呈整体下降趋势，空间上京津地区最高，山西次之，山东、河南地区最低；农业机械总动力、化肥施用折纯量对冬小麦水足迹直接影响最大；气象因素主要通过农业生产投入因素对冬小麦水足迹产生影响。可通过提高农业生产力的方式降低冬小麦水足迹，京津等灰水足迹较高的地区应减少施肥。
2019,35(3):1-6, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2019.03.001
摘要：
针对受污染底泥原位或异位修复技术存在需引入外来材料或长期占用土地和易产生二次污染等问题，提出了将疏浚底泥脱水干化及无害化处理后，烧结成陶粒并回填至原疏浚区域的受污染底泥陶粒化回填技术，并从增强床面稳定性、清晰泥水界面、改变底泥中溶解氧垂向分布和减少底泥污染物释放通量等方面，探讨了该技术修复底泥的潜力。底泥疏浚可直接去除大部分表层污染物，而陶粒制备过程中的高温烧结会降低疏浚底泥的污染程度；陶粒回填后，床面稳定性增加，相同水动力条件下颗粒不易再悬浮，底泥释放通量明显减小，床面溶解氧渗透深度增加。
针对受污染底泥原位或异位修复技术存在需引入外来材料或长期占用土地和易产生二次污染等问题，提出了将疏浚底泥脱水干化及无害化处理后，烧结成陶粒并回填至原疏浚区域的受污染底泥陶粒化回填技术，并从增强床面稳定性、清晰泥水界面、改变底泥中溶解氧垂向分布和减少底泥污染物释放通量等方面，探讨了该技术修复底泥的潜力。底泥疏浚可直接去除大部分表层污染物，而陶粒制备过程中的高温烧结会降低疏浚底泥的污染程度；陶粒回填后，床面稳定性增加，相同水动力条件下颗粒不易再悬浮，底泥释放通量明显减小，床面溶解氧渗透深度增加。
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