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2024,40(2):1-8 DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2024.02.001
摘要：
针对变化环境下黄河流域实测径流大幅度锐减,严重影响流域水资源与生态安全的问题,面向黄河生态保护和高质量发展的国家重大战略需求,梳理了变化环境下径流效应研究中亟待解决的关键科学问题与关键技术。以黄河水源涵养区为对象,以环境变化的径流效应和水资源预测为核心,细化了数据集构建、机理解析、模型研发、趋势预估4项具体研究内容与研究方案。预期研究成果将揭示黄河水源涵养区水文生态过程的互馈耦合机理、创新变化环境下生态水文的模拟和预测技术,科学预测变化环境下流域水安全和生态环境风险趋势,有效支撑流域水资源可持续利用与生态环境保护决策。
针对变化环境下黄河流域实测径流大幅度锐减,严重影响流域水资源与生态安全的问题,面向黄河生态保护和高质量发展的国家重大战略需求,梳理了变化环境下径流效应研究中亟待解决的关键科学问题与关键技术。以黄河水源涵养区为对象,以环境变化的径流效应和水资源预测为核心,细化了数据集构建、机理解析、模型研发、趋势预估4项具体研究内容与研究方案。预期研究成果将揭示黄河水源涵养区水文生态过程的互馈耦合机理、创新变化环境下生态水文的模拟和预测技术,科学预测变化环境下流域水安全和生态环境风险趋势,有效支撑流域水资源可持续利用与生态环境保护决策。
2024,40(2):9-15 DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2024.02.002
摘要：
针对山西省冬小麦水足迹历史演变及关键影响因素识别问题,分析了1993—2021年山西省冬小麦水足迹历史演变规律,利用BP神经网络决策实验室(BP-DEMATEL)模型对冬小麦水足迹演变的关键影响因素进行识别,将其分为驱动型因素及特征型因素,并揭示了影响因素之间的作用机制。结果表明:1993—2021年山西省冬小麦水足迹及单位水足迹均呈下降趋势；2021年山西省冬小麦总水足迹为27亿m3(蓝水占比57%),单位水足迹为1122m3/t,与前期高点相比分别下降38%(较1994年)和21%(较1993年)；气温、相对湿度和灌溉面积为冬小麦水足迹演变的关键驱动型因素,化肥施用量和农业机械总动力为关键特征型因素。
针对山西省冬小麦水足迹历史演变及关键影响因素识别问题,分析了1993—2021年山西省冬小麦水足迹历史演变规律,利用BP神经网络决策实验室(BP-DEMATEL)模型对冬小麦水足迹演变的关键影响因素进行识别,将其分为驱动型因素及特征型因素,并揭示了影响因素之间的作用机制。结果表明:1993—2021年山西省冬小麦水足迹及单位水足迹均呈下降趋势；2021年山西省冬小麦总水足迹为27亿m3(蓝水占比57%),单位水足迹为1122m3/t,与前期高点相比分别下降38%(较1994年)和21%(较1993年)；气温、相对湿度和灌溉面积为冬小麦水足迹演变的关键驱动型因素,化肥施用量和农业机械总动力为关键特征型因素。
2024,40(2):16-22 DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2024.02.003
摘要：
为厘清城市河流低水位运行的水生态修复机制,开展了垂向监测水和底泥理化指标、定量监测微生物功能基因、测定微生物活性等室内模拟试验,分析了泥水界面环境因子及底泥溶解氧的变化特征,研究了底泥主要污染物和功能微生物的变化特征,揭示了低水位运行下污染底泥上层硝化和下层反硝化的协同耦合过程。结果表明:低水位运行可改变底泥的“源汇”属性,高水位时的“源”转变成低水位的“汇”,继而实现水质的提升；伴随着污染底泥的修复,可逐步形成“底栖动物沉水植物挺水植物昆虫鸟类”的多营养级完整水生态系统；污染底泥治理是生态修复的关键,城市河流在低水位运行模式下可实现底泥自修复和生态系统构建。
为厘清城市河流低水位运行的水生态修复机制,开展了垂向监测水和底泥理化指标、定量监测微生物功能基因、测定微生物活性等室内模拟试验,分析了泥水界面环境因子及底泥溶解氧的变化特征,研究了底泥主要污染物和功能微生物的变化特征,揭示了低水位运行下污染底泥上层硝化和下层反硝化的协同耦合过程。结果表明:低水位运行可改变底泥的“源汇”属性,高水位时的“源”转变成低水位的“汇”,继而实现水质的提升；伴随着污染底泥的修复,可逐步形成“底栖动物沉水植物挺水植物昆虫鸟类”的多营养级完整水生态系统；污染底泥治理是生态修复的关键,城市河流在低水位运行模式下可实现底泥自修复和生态系统构建。
2024,40(2):23-27, 71 DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2024.02.004
摘要：
系统识别了我国水资源保护利用“四水四定”管理中存在的问题,提出了以精准严格的管控指标、权威统一的监测系统、明确有力的管理体制、科学规范的管理制度以及协同高效的管理机制为五大核心体系,以水资源保护利用“四水四定”智慧水务管控平台为一个平台的水资源保护利用“四水四定”创新管理“5+1”模式；指出未来水资源保护利用“四水四定”管理的发展趋势包括统筹协调现有的水管理系统并实现升级,水量与水权结合面向“四水四定”激活交易市场,规范化建立“四水四定”的执行标准体系以及开展基于微观决策行为的水资源保护利用“四水四定”特定制度设计等方面。
系统识别了我国水资源保护利用“四水四定”管理中存在的问题,提出了以精准严格的管控指标、权威统一的监测系统、明确有力的管理体制、科学规范的管理制度以及协同高效的管理机制为五大核心体系,以水资源保护利用“四水四定”智慧水务管控平台为一个平台的水资源保护利用“四水四定”创新管理“5+1”模式；指出未来水资源保护利用“四水四定”管理的发展趋势包括统筹协调现有的水管理系统并实现升级,水量与水权结合面向“四水四定”激活交易市场,规范化建立“四水四定”的执行标准体系以及开展基于微观决策行为的水资源保护利用“四水四定”特定制度设计等方面。
2024,40(2):28-34, 116 DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2024.02.005
摘要：
通过耦合网格产流计算模型(GRGM)和暴雨洪水管理模型(SWMM)汇流计算模块构建了GRGM-SWMM模型。以贾鲁河中牟水文站控制流域(包括郑州市中心城区)为研究区,基于18场实测暴雨洪水资料探究了产流模式空间分布对洪水过程模拟精度的影响。结果表明:研究区超渗产流模式空间分布面积占比高达72%,城市下垫面仍以超渗产流模式为主；相较于仅考虑超渗产流计算的SWMM,考虑超渗、蓄满和混合等不同产流模式空间分布的GRGM-SWMM模型场次洪水产流量、流量过程模拟精度明显提高,产流量模拟相对误差平均降低33.26%、决定系数平均提高0.089,流量过程模拟均方根误差平均降低5.13m3/s、纳什效率系数和决定系数分别平均提高0.227、0.207。
通过耦合网格产流计算模型(GRGM)和暴雨洪水管理模型(SWMM)汇流计算模块构建了GRGM-SWMM模型。以贾鲁河中牟水文站控制流域(包括郑州市中心城区)为研究区,基于18场实测暴雨洪水资料探究了产流模式空间分布对洪水过程模拟精度的影响。结果表明:研究区超渗产流模式空间分布面积占比高达72%,城市下垫面仍以超渗产流模式为主；相较于仅考虑超渗产流计算的SWMM,考虑超渗、蓄满和混合等不同产流模式空间分布的GRGM-SWMM模型场次洪水产流量、流量过程模拟精度明显提高,产流量模拟相对误差平均降低33.26%、决定系数平均提高0.089,流量过程模拟均方根误差平均降低5.13m3/s、纳什效率系数和决定系数分别平均提高0.227、0.207。
2024,40(2):35-45 DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2024.02.006
摘要：
根据深圳市2018—2022年易涝点统计资料,运用标准差椭圆、空间自相关和核密度估计等方法对深圳市易涝点时空分布特征进行分析。将分别利用优化热点分析和核密度估计方法所得的内涝易发度作为因变量,运用参数最优地理探测器对连续型驱动因子最优离散化处理,探测易涝点空间分布差异的主要驱动因子及作用机制。结果表明:深圳市易涝点空间分布差异性显著,其分布的方向性减弱,集聚特征明显；人口经济类驱动因子对易涝点空间分布有最强解释力,气候特征类次之, 暴雨日数和人口驱动因子的协同作用可以解释59.50%的易涝点分布；核密度估计所得的易发度具有更好的代表性,且对连续型因子最优离散化处理能显著提升其解释力。
根据深圳市2018—2022年易涝点统计资料,运用标准差椭圆、空间自相关和核密度估计等方法对深圳市易涝点时空分布特征进行分析。将分别利用优化热点分析和核密度估计方法所得的内涝易发度作为因变量,运用参数最优地理探测器对连续型驱动因子最优离散化处理,探测易涝点空间分布差异的主要驱动因子及作用机制。结果表明:深圳市易涝点空间分布差异性显著,其分布的方向性减弱,集聚特征明显；人口经济类驱动因子对易涝点空间分布有最强解释力,气候特征类次之, 暴雨日数和人口驱动因子的协同作用可以解释59.50%的易涝点分布；核密度估计所得的易发度具有更好的代表性,且对连续型因子最优离散化处理能显著提升其解释力。
2024,40(2):46-54 DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2024.02.007
摘要：
为探究温州市鹤盛溪流域山洪风险空间分布,综合考虑山洪致灾因子、孕灾环境和承灾体3方面的山洪影响因子,建立基于粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)混合算法的山洪风险评价模型。选取准确度、灵敏度、特异性、F-score值、Kappa系数和受试者工作特征曲线等6个指标,采用学习矢量量化(LVQ)算法量化山洪影响因子对山洪灾害发生的影响程度,并将PSO-SVM混合算法模型与单一算法模型进行对比。结果表明:混合算法具有一定的迁移能力,能够更加准确地反映山洪风险的空间分布特征；验证集受试者工作特征曲线指标、Kappa系数和准确度分别为0.934、0.833、0.912,PSO-SVM混合算法模型能显著提高山洪风险评价精度。
为探究温州市鹤盛溪流域山洪风险空间分布,综合考虑山洪致灾因子、孕灾环境和承灾体3方面的山洪影响因子,建立基于粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)混合算法的山洪风险评价模型。选取准确度、灵敏度、特异性、F-score值、Kappa系数和受试者工作特征曲线等6个指标,采用学习矢量量化(LVQ)算法量化山洪影响因子对山洪灾害发生的影响程度,并将PSO-SVM混合算法模型与单一算法模型进行对比。结果表明:混合算法具有一定的迁移能力,能够更加准确地反映山洪风险的空间分布特征；验证集受试者工作特征曲线指标、Kappa系数和准确度分别为0.934、0.833、0.912,PSO-SVM混合算法模型能显著提高山洪风险评价精度。
2024,40(2):55-63 DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2024.02.008
摘要：
以山东半岛乳山河流域为例,构建了时、日、月多时间尺度嵌套的乳山河流域地表地下水库联合调控模型,通过对地表水库泄流、河道闸坝控制水位、地表地下水库供水等调控规则的优化,提出了地表地下水库联合调控洪水资源利用方案。研究结果表明:在洪水来临之前通过地表地下水库联合调控抬升河道控制水位、加大地下水库供水比例、增加河道入渗量,可将地表水库多余水量适时转移到地下水库,腾空地表水库拦洪库容,有效增加流域洪水资源利用量；联合调控方案下,乳山河流域洪水资源的丰(2007年)、平(1994年)、枯(1967年)年,洪水资源利用量分别增加了846.96万、728.77万、106.35万m3,验证了地表地下水库联合调控模型的实际应用效果。
以山东半岛乳山河流域为例,构建了时、日、月多时间尺度嵌套的乳山河流域地表地下水库联合调控模型,通过对地表水库泄流、河道闸坝控制水位、地表地下水库供水等调控规则的优化,提出了地表地下水库联合调控洪水资源利用方案。研究结果表明:在洪水来临之前通过地表地下水库联合调控抬升河道控制水位、加大地下水库供水比例、增加河道入渗量,可将地表水库多余水量适时转移到地下水库,腾空地表水库拦洪库容,有效增加流域洪水资源利用量；联合调控方案下,乳山河流域洪水资源的丰(2007年)、平(1994年)、枯(1967年)年,洪水资源利用量分别增加了846.96万、728.77万、106.35万m3,验证了地表地下水库联合调控模型的实际应用效果。
2024,40(2):64-71 DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2024.02.009
摘要：
对现有基于数列的匹配度指标进行改进,提出了秩匹配度概念和计算方法,将匹配度内涵拓展为欠匹配、匹配、过匹配3种状态及高、中、低匹配3个层次,以更加全面地反映特征指标与影响因素的相对发展水平与匹配状况。采用秩匹配度分析了全国336个城市2017年工业用水效率与经济发展水平的匹配特征,结果表明:我国工业用水效率与经济发展水平呈匹配状态的城市占比为28.27%,全国各区域均有分布；高层次匹配的城市主要分布在北方地区,低层次匹配的城市主要分布于鄂、闽、桂等南方地区；呈过匹配状态的城市占比为36.31%,主要分布于华北、西北地区；呈欠匹配状态的城市占比为35.42%,主要分布在华中、东南等经济较发达、水资源较丰富的地区。
对现有基于数列的匹配度指标进行改进,提出了秩匹配度概念和计算方法,将匹配度内涵拓展为欠匹配、匹配、过匹配3种状态及高、中、低匹配3个层次,以更加全面地反映特征指标与影响因素的相对发展水平与匹配状况。采用秩匹配度分析了全国336个城市2017年工业用水效率与经济发展水平的匹配特征,结果表明:我国工业用水效率与经济发展水平呈匹配状态的城市占比为28.27%,全国各区域均有分布；高层次匹配的城市主要分布在北方地区,低层次匹配的城市主要分布于鄂、闽、桂等南方地区；呈过匹配状态的城市占比为36.31%,主要分布于华北、西北地区；呈欠匹配状态的城市占比为35.42%,主要分布在华中、东南等经济较发达、水资源较丰富的地区。
2024,40(2):72-80 DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2024.02.010
摘要：
采用二氧化碳排放当量分析(CEEA)方法计算了中国除港澳台外的31个省级行政区涉及水资源开发、配置、利用与保护4个维度的16种水资源行为二氧化碳排放当量(CEE),并基于Dagum基尼系数探究了中国水资源行为CEE的空间非均衡性及其来源。结果表明:2020年中国水资源行为CEE总量为13819.84万t,开发、配置、利用与保护4个维度水资源行为CEE总量分别为21297.68万、4371.45万、-3141.71万、-8707.58万t；水资源行为CEE整体呈现出由东向西递减的空间分布规律,江苏和广东是水资源行为CEE最大的省份；多数水资源行为CEE具有较强的空间非均衡性,其中水力发电行为CEE的Dagum基尼系数为0.73,其CEE空间非均衡性最强,地区间净值差异是水资源行为CEE空间非均衡性的主要贡献因素。
采用二氧化碳排放当量分析(CEEA)方法计算了中国除港澳台外的31个省级行政区涉及水资源开发、配置、利用与保护4个维度的16种水资源行为二氧化碳排放当量(CEE),并基于Dagum基尼系数探究了中国水资源行为CEE的空间非均衡性及其来源。结果表明:2020年中国水资源行为CEE总量为13819.84万t,开发、配置、利用与保护4个维度水资源行为CEE总量分别为21297.68万、4371.45万、-3141.71万、-8707.58万t；水资源行为CEE整体呈现出由东向西递减的空间分布规律,江苏和广东是水资源行为CEE最大的省份；多数水资源行为CEE具有较强的空间非均衡性,其中水力发电行为CEE的Dagum基尼系数为0.73,其CEE空间非均衡性最强,地区间净值差异是水资源行为CEE空间非均衡性的主要贡献因素。
2024,40(2):81-89 DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2024.02.011
摘要：
为研究珠江三角洲河网区极端水位事件的风险传递规律,基于13个水位站点1957—2016年的月水位资料,利用pair-copula结构构建珠三角河网区水位的风险传递模型,分析不同情景下极端水位在空间上的风险传递机制及其时间变化规律。结果表明:在低降水量条件下,珠三角河网区低水位风险顺向(上游至下游)和逆向(下游至上游)传递的概率均显著增大；高降水量条件下夏季丰水期的高水位顺向传递风险更高,低降水量条件下冬季枯水期的低水位顺向和逆向传递风险均较高；受人类活动影响,在高降水量条件下,1987—2016年夏季丰水期的高水位顺向传递风险比1957—1986年显著增强；在低降水量条件下,1987—2016年冬季枯水期低水位的顺向和逆向传递风险比1957—1986年显著增强。
为研究珠江三角洲河网区极端水位事件的风险传递规律,基于13个水位站点1957—2016年的月水位资料,利用pair-copula结构构建珠三角河网区水位的风险传递模型,分析不同情景下极端水位在空间上的风险传递机制及其时间变化规律。结果表明:在低降水量条件下,珠三角河网区低水位风险顺向(上游至下游)和逆向(下游至上游)传递的概率均显著增大；高降水量条件下夏季丰水期的高水位顺向传递风险更高,低降水量条件下冬季枯水期的低水位顺向和逆向传递风险均较高；受人类活动影响,在高降水量条件下,1987—2016年夏季丰水期的高水位顺向传递风险比1957—1986年显著增强；在低降水量条件下,1987—2016年冬季枯水期低水位的顺向和逆向传递风险比1957—1986年显著增强。
2024,40(2):90-99 DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2024.02.012
摘要：
在分析1992—2020年伊犁河三角洲水资源条件和定量评估研究期内土地利用变化的基础上,选取景观类型水平和景观水平指数解析景观格局变化特征,采用皮尔逊相关系数分析了水资源条件变化对景观格局指数的影响。结果表明:乌斯热尔玛水文站年径流总体偏大,巴尔喀什湖年平均水位在2002年发生突变,三角洲水资源补给总体处于增加状态；湿地和稀疏植被面积增大且聚集性增强,裸地向稀疏植被转化且优势度不断下降,林地破碎程度剧烈；景观水平指数在时程上呈阶段性变化,2016年伊犁河三角洲破碎化程度最低,在空间上伊犁河沿岸连通性增强,巴尔喀什湖沿岸景观多样性增加；景观水平指数与巴尔喀什湖年平均水位相关性最高,与乌斯热尔玛水文站年径流量的相关性次之,与伊犁河三角洲年降水量的相关性最低,且景观水平指数对三角洲水资源条件变化存在迟滞响应。
在分析1992—2020年伊犁河三角洲水资源条件和定量评估研究期内土地利用变化的基础上,选取景观类型水平和景观水平指数解析景观格局变化特征,采用皮尔逊相关系数分析了水资源条件变化对景观格局指数的影响。结果表明:乌斯热尔玛水文站年径流总体偏大,巴尔喀什湖年平均水位在2002年发生突变,三角洲水资源补给总体处于增加状态；湿地和稀疏植被面积增大且聚集性增强,裸地向稀疏植被转化且优势度不断下降,林地破碎程度剧烈；景观水平指数在时程上呈阶段性变化,2016年伊犁河三角洲破碎化程度最低,在空间上伊犁河沿岸连通性增强,巴尔喀什湖沿岸景观多样性增加；景观水平指数与巴尔喀什湖年平均水位相关性最高,与乌斯热尔玛水文站年径流量的相关性次之,与伊犁河三角洲年降水量的相关性最低,且景观水平指数对三角洲水资源条件变化存在迟滞响应。
2024,40(2):100-106, 149 DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2024.02.013
摘要：
为量化梯级水电站水库调度过程中的风险形势,提出了预报信息驱动的梯级水电站水库风险调度模型。基于长短期记忆(LSTM)神经网络建立风险形势预测模型,通过构造预报入库径流、水库运行工况、调度决策与出力破坏程度和弃水量之间的映射关系,动态推演复杂工况下梯级水电站水库调度风险；建立基于风险形势的梯级水电站水库调度模型,提出发电不足风险预控模式和弃水风险预控模式。选取雅砻江流域下游锦屏一级和二滩水库组成的梯级水电站水库作为实例研究,结果表明:与常规发电量最大模型相比,风险调度模型通过提前降低出力来补偿未来出力破坏时段的发电量,锦屏一级和二滩水电站分别减小出力破坏程度46%、63%,通过提前增加发电流量预留库容来缓解蓄水期后续时段的弃水量,锦屏一级和二滩水电站分别降低弃水流量4.8%、5.4%；风险形势预测模型能够将径流不确定性嵌入风险调度模型中,通过风险预控决策动态响应水电站水库调度运行状态和径流形势变化,在保证梯级发电量的同时有效降低调度风险。
为量化梯级水电站水库调度过程中的风险形势,提出了预报信息驱动的梯级水电站水库风险调度模型。基于长短期记忆(LSTM)神经网络建立风险形势预测模型,通过构造预报入库径流、水库运行工况、调度决策与出力破坏程度和弃水量之间的映射关系,动态推演复杂工况下梯级水电站水库调度风险；建立基于风险形势的梯级水电站水库调度模型,提出发电不足风险预控模式和弃水风险预控模式。选取雅砻江流域下游锦屏一级和二滩水库组成的梯级水电站水库作为实例研究,结果表明:与常规发电量最大模型相比,风险调度模型通过提前降低出力来补偿未来出力破坏时段的发电量,锦屏一级和二滩水电站分别减小出力破坏程度46%、63%,通过提前增加发电流量预留库容来缓解蓄水期后续时段的弃水量,锦屏一级和二滩水电站分别降低弃水流量4.8%、5.4%；风险形势预测模型能够将径流不确定性嵌入风险调度模型中,通过风险预控决策动态响应水电站水库调度运行状态和径流形势变化,在保证梯级发电量的同时有效降低调度风险。
2024,40(2):107-116 DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2024.02.014
摘要：
建立了涵盖长江流域43个城市、366个采样点的微塑料数据集来探究微塑料空间分布变化,并基于二维风险评估矩阵和蒙特卡洛模拟分别评估流域内部各采样点微塑料的绝对生态风险和流域整体微塑料的相对生态风险,进而确定了长江流域微塑料的优先控制地区和优先控制因子。结果表明:长江流域微塑料丰度平均值为(2.52±11.60)万个/m3,生产生活消费和船舶运输等人为因素、地形地势等自然因素可能是造成其分布不均的原因；长江流域各采样点所在城市微塑料的绝对生态风险指数范围为1~20,应重点关注鄱阳湖流域和太湖流域的微塑料生态风险；在相对生态风险评估中,流域内90.8%的微塑料污染负荷风险处于低风险等级,63.4%的聚合物危害风险处于高风险等级,65.5%的潜在生态风险处于低风险等级,微塑料丰度、聚氯乙烯和聚氨酯对生态风险的贡献较高。
建立了涵盖长江流域43个城市、366个采样点的微塑料数据集来探究微塑料空间分布变化,并基于二维风险评估矩阵和蒙特卡洛模拟分别评估流域内部各采样点微塑料的绝对生态风险和流域整体微塑料的相对生态风险,进而确定了长江流域微塑料的优先控制地区和优先控制因子。结果表明:长江流域微塑料丰度平均值为(2.52±11.60)万个/m3,生产生活消费和船舶运输等人为因素、地形地势等自然因素可能是造成其分布不均的原因；长江流域各采样点所在城市微塑料的绝对生态风险指数范围为1~20,应重点关注鄱阳湖流域和太湖流域的微塑料生态风险；在相对生态风险评估中,流域内90.8%的微塑料污染负荷风险处于低风险等级,63.4%的聚合物危害风险处于高风险等级,65.5%的潜在生态风险处于低风险等级,微塑料丰度、聚氯乙烯和聚氨酯对生态风险的贡献较高。
2024,40(2):117-125, 133 DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2024.02.015
摘要：
为解析重庆主城区社会影响因素对降雨径流水质的影响,对2010—2021年政策影响下降雨径流水质的年际变化和降雨径流污染物指标进行相关性分析,采用对数平均迪氏指数法量化人口规模、技术创新、经济发展、产业结构4种社会影响因素对降雨径流水质的影响。结果表明:重庆主城区降雨径流水质呈改善趋势,且污染物指标相关性增强,2019年屋面降雨径流水质和2021年路面降雨径流水质均提升到 “较清洁与污染” 之间,固体悬浮物与COD、NH3-N、TN、TP呈显著相关关系(p＜0.01),屋面降雨径流中相关系数r ＞0.75,路面降雨径流中相关系数r ＞0.50；空气治理政策对屋面径流污染改善效果显著,海绵城市和排水系统建设政策的有效实施则对路面径流污染控制效果显著；社会影响因素中技术改善效应和产业结构效应对水质改善起主导作用,经济发展效应和人口规模效应对水质改善呈负向作用。
为解析重庆主城区社会影响因素对降雨径流水质的影响,对2010—2021年政策影响下降雨径流水质的年际变化和降雨径流污染物指标进行相关性分析,采用对数平均迪氏指数法量化人口规模、技术创新、经济发展、产业结构4种社会影响因素对降雨径流水质的影响。结果表明:重庆主城区降雨径流水质呈改善趋势,且污染物指标相关性增强,2019年屋面降雨径流水质和2021年路面降雨径流水质均提升到 “较清洁与污染” 之间,固体悬浮物与COD、NH3-N、TN、TP呈显著相关关系(p＜0.01),屋面降雨径流中相关系数r ＞0.75,路面降雨径流中相关系数r ＞0.50；空气治理政策对屋面径流污染改善效果显著,海绵城市和排水系统建设政策的有效实施则对路面径流污染控制效果显著；社会影响因素中技术改善效应和产业结构效应对水质改善起主导作用,经济发展效应和人口规模效应对水质改善呈负向作用。
2024,40(2):126-133 DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2024.02.016
摘要：
针对低水位运行修复城市河流污染底泥微生物机制不清的问题,基于高、低水位下不同城市河流的底泥理化性质检测分析、宏基因组高通量测序及生物信息学分析等手段,开展了低水位运行的城市河流污染底泥中微生物群落特征及影响因素研究。结果表明:变形菌门、放线菌门、厚壁菌门和广古菌门分别是不同水位运行条件下相对丰度最高的细菌门类和古菌门类；高水位运行条件下底泥中细菌的香农指数显著高于低水位运行条件下的指数值(p＜0.001),古菌则相反,说明古菌群落可能主导了低水位运行过程中底泥污染物降解过程；低水位运行时变形菌门可能是参与底泥中含氮污染物降解以及氮循环过程的主要微生物门类,α-变形菌纲则可能对底泥中氨氮的去除发挥了重要作用；TOC,TN和NH3-N是影响城市河流底泥中微生物群落变化的主要环境驱动因子；低水位运行不仅能够有效降低底泥中常规污染指标的污染程度,解决底泥内源污染问题,还能显著降低底泥中致病菌的潜在危害,构建更为安全的亲水城市河流生态系统。
针对低水位运行修复城市河流污染底泥微生物机制不清的问题,基于高、低水位下不同城市河流的底泥理化性质检测分析、宏基因组高通量测序及生物信息学分析等手段,开展了低水位运行的城市河流污染底泥中微生物群落特征及影响因素研究。结果表明:变形菌门、放线菌门、厚壁菌门和广古菌门分别是不同水位运行条件下相对丰度最高的细菌门类和古菌门类；高水位运行条件下底泥中细菌的香农指数显著高于低水位运行条件下的指数值(p＜0.001),古菌则相反,说明古菌群落可能主导了低水位运行过程中底泥污染物降解过程；低水位运行时变形菌门可能是参与底泥中含氮污染物降解以及氮循环过程的主要微生物门类,α-变形菌纲则可能对底泥中氨氮的去除发挥了重要作用；TOC,TN和NH3-N是影响城市河流底泥中微生物群落变化的主要环境驱动因子；低水位运行不仅能够有效降低底泥中常规污染指标的污染程度,解决底泥内源污染问题,还能显著降低底泥中致病菌的潜在危害,构建更为安全的亲水城市河流生态系统。
2024,40(2):134-140 DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2024.02.017
摘要：
选取1979—2019年Landsat遥感影像数据,提取黄河下游大汶河流域自然湿地与人工湿地,利用标准差椭圆、空间自相关等方法分析了大汶河流域湿地时空演变、分异特征及其驱动因素。结果表明:1979—2019年大汶河流域湿地面积具有增加的趋势,标准椭圆重心大幅向西北迁移；流域湿地具有显著空间自相关聚集特性,全局平均莫兰指数为0.67；湖泊、河流等自然湿地局部莫兰指数呈现“高高”型空间聚集分布特点,在空间上更易聚集,而库塘人工湿地局部莫兰指数呈现“高低”和“低高”型空间聚集分布特点,具有空间分散规律,空间异质性较强；大汶河流域湿地在未受到强烈自然或人为因素干扰的状态下,湿地空间分布聚集程度越高,相关性越显著；1989年大汶河流域干旱事件、2019年东平湖南水北调工程启动等极端灾害与人类活动均导致流域湿地面积、标准椭圆重心、空间聚集性与异质性发生极大波动；东平湖湖泊湿地生态功能的保护与修复对保障南水北调工程水质起着重要作用,是大汶河流域湿地生态功能保障的关键所在。
选取1979—2019年Landsat遥感影像数据,提取黄河下游大汶河流域自然湿地与人工湿地,利用标准差椭圆、空间自相关等方法分析了大汶河流域湿地时空演变、分异特征及其驱动因素。结果表明:1979—2019年大汶河流域湿地面积具有增加的趋势,标准椭圆重心大幅向西北迁移；流域湿地具有显著空间自相关聚集特性,全局平均莫兰指数为0.67；湖泊、河流等自然湿地局部莫兰指数呈现“高高”型空间聚集分布特点,在空间上更易聚集,而库塘人工湿地局部莫兰指数呈现“高低”和“低高”型空间聚集分布特点,具有空间分散规律,空间异质性较强；大汶河流域湿地在未受到强烈自然或人为因素干扰的状态下,湿地空间分布聚集程度越高,相关性越显著；1989年大汶河流域干旱事件、2019年东平湖南水北调工程启动等极端灾害与人类活动均导致流域湿地面积、标准椭圆重心、空间聚集性与异质性发生极大波动；东平湖湖泊湿地生态功能的保护与修复对保障南水北调工程水质起着重要作用,是大汶河流域湿地生态功能保障的关键所在。
2024,40(2):141-149 DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2024.02.018
摘要：
为了探明我国干旱和半干旱区植被和水的时空演变规律,通过集成多源卫星遥感观测数据、再分析数据集与模型模拟数据,得到了黄河流域内蒙古段的降水、蒸散发、径流、表层土壤含水率、陆地总水储量变化信息,解析了2003—2018年不同土地利用类型区植被与水资源的时空演变特征,探讨了植被与各水文要素之间的相互作用规律。结果表明:黄河流域内蒙古段东部森林植被覆盖度的提升促使蒸散发增加,年均蒸散发量和径流量之和较降水量高16.5mm,导致土壤水和地下水储量下降；农田年平均净灌溉耗水量为101.3～108.9mm,并因农田植被覆盖度逐年增大而增加；虽然草地区域年均蒸散发和径流量之和低于降水量,但草地植被覆盖度的持续增大导致水分盈余量显著降低,草地的耗水正接近其生态水文阈值；陆地总水储量等效水高以(7.5±1.9)mm/a的速率下降,区域地下水呈现亏缺趋势；降水的年际波动对植被覆盖度和蒸散发的影响逐渐减弱,对森林表层土壤含水率变化的影响也逐渐减弱。
为了探明我国干旱和半干旱区植被和水的时空演变规律,通过集成多源卫星遥感观测数据、再分析数据集与模型模拟数据,得到了黄河流域内蒙古段的降水、蒸散发、径流、表层土壤含水率、陆地总水储量变化信息,解析了2003—2018年不同土地利用类型区植被与水资源的时空演变特征,探讨了植被与各水文要素之间的相互作用规律。结果表明:黄河流域内蒙古段东部森林植被覆盖度的提升促使蒸散发增加,年均蒸散发量和径流量之和较降水量高16.5mm,导致土壤水和地下水储量下降；农田年平均净灌溉耗水量为101.3～108.9mm,并因农田植被覆盖度逐年增大而增加；虽然草地区域年均蒸散发和径流量之和低于降水量,但草地植被覆盖度的持续增大导致水分盈余量显著降低,草地的耗水正接近其生态水文阈值；陆地总水储量等效水高以(7.5±1.9)mm/a的速率下降,区域地下水呈现亏缺趋势；降水的年际波动对植被覆盖度和蒸散发的影响逐渐减弱,对森林表层土壤含水率变化的影响也逐渐减弱。
2024,40(2):150-156 DOI: 10.3880/j.issn.10046933.2024.02.019
摘要：
基于环境流体动力学模型EFDC模拟了长江靖江开发段6个码头溢油事故下油膜漂移路径,提出了溢油污染风险评估方法,计算了多码头溢油事故的污染风险指数分布及其对保护区的综合污染风险指数。结果表明:码头位置和周围流场影响油膜的漂移路径；急流区溢油事故产生的油膜峰值迁移速度快,影响距离长,而缓流区溢油事故产生的油膜聚集程度高,影响时间长；多码头溢油事故产生的污染风险主要分布在各油膜路径的叠加区域,在开发段中部至下游末端形成强等级污染风险带,综合污染风险指数约为1.6；风险带主要影响W1保护区,应在高风险区域提前采取应急防范措施。
基于环境流体动力学模型EFDC模拟了长江靖江开发段6个码头溢油事故下油膜漂移路径,提出了溢油污染风险评估方法,计算了多码头溢油事故的污染风险指数分布及其对保护区的综合污染风险指数。结果表明:码头位置和周围流场影响油膜的漂移路径；急流区溢油事故产生的油膜峰值迁移速度快,影响距离长,而缓流区溢油事故产生的油膜聚集程度高,影响时间长；多码头溢油事故产生的污染风险主要分布在各油膜路径的叠加区域,在开发段中部至下游末端形成强等级污染风险带,综合污染风险指数约为1.6；风险带主要影响W1保护区,应在高风险区域提前采取应急防范措施。
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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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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):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(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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