摘要:在简述人水关系学学科体系的基础上，介绍了人水关系学的分支学科，总结提出了人水关系学的基本原理，包括人水关系交互作用原理、人水系统自适应原理、人水系统平衡转移原理、人水关系和谐演变原理；论述了人水关系学的理论体系，由理论基础和基本理论两部分组成，其中理论基础包括水文学、水资源、水环境、水安全、经济学、社会学等理论，基本理论包括人水系统论、人水控制论、人水和谐论、人水博弈论、人水协同论、水危机冲突论、人水关系辩证论、人水关系可持续发展论等理论，并分析了基本理论的应用前景。

摘要:为深刻理解城市化对水文过程与生态环境的影响机制，从水循环过程、暴雨内涝及水体环境变化3方面总结了国内外对城市化水文效应的研究进展，梳理了城市化水文效应的研究方法与技术体系，阐述了国内外应对城市化水文效应的基本思路与措施。针对目前研究中的问题，展望了未来研究的重点方向，如城市化水文效应的机理解析、城市水文监测系统与智慧水务建设以及建立健全应急管理机制，旨在为缓解城市化水文效应带来的负面影响提供一定的理论支撑。

摘要:为贯彻落实“十六字”治水思路的必然要求和重要任务之一——水资源集约安全利用的评价工作，在节水优先和生态优先方针指导下，探讨了水资源集约安全利用的评价指标体系，进而采用AHP-CRITIC综合赋权，引入对称交互熵多属性排序法，建立了水资源集约安全利用评估模型。应用于2019年中国31个省级行政区(不含港澳台)的研究结果表明:31个省级行政区的水资源集约安全利用总体上处于中等水平，存在较大的提升空间；集约与安全之间存在互斥现象，北京、天津和新疆等多个省级行政区的集约利用和安全利用水平悬殊较大，亟须针对性地进行优化；因地制宜、精准施策是当前中国贯彻新发展理念，推进水资源集约安全利用的重要策略之一。

摘要:基于对水利高质量发展的概念解析，提出了以水旱灾害防御、水资源集约安全利用、水资源优化配置、河湖生态保护治理4项能力为切入点的判断准则，构建了水利高质量发展评价体系，并基于熵-云模型对全国31个省市区的水利高质量发展现状进行了评价。结果表明:水旱灾害防御能力方面，东部多数省份较优；水资源集约安全利用能力方面，黄河沿线各省份、海河流域及东南沿海表现较好；水资源优化配置能力方面，长江、珠江流域表现更好；河湖生态保护治理能力方面，西南及中东部表现突出。水利高质量评价结果的不确定性分析表明，水利高质量发展系统复杂度较高，有进一步改进和提升的空间。

摘要:为分析西北地区地下水干旱时空演变趋势及对气象干旱的动态响应，利用GRACE和GLDAS数据定量评估地下水储量变化，构建地下水干旱指数GRACE-GDI分析地下水干旱的时空演变特征，并利用Pearson相关系数分析了地下水干旱对气象干旱的动态响应关系。结果表明:西北地区地下水储量总体上以0.25 cm/a的速率枯竭；河西走廊、六盘山区、青海南部地下水干旱发生频率较高，陕南地区、柴达木盆地地下水干旱发生频率较低，西北地区多年平均地下水干旱面积比例为29.0%；地下水干旱与气象干旱的响应关系存在明显的空间异质性，其中呈显著正相关关系的区域占59.3%，且由于气候变暖和植被改善，在准噶尔盆地、吐鲁番盆地、青海湖流域、阿尔泰山等地区响应程度增加；干旱响应时间主要为1~6月和19~24月。

摘要:为提高岩溶区洪水的模拟精度，基于自由水蓄水库和线性水库的概念，提出了考虑表层岩溶带与深层地下溶隙调蓄作用下的降水-径流分布式模拟方法。在栅格新安江模型的基础上引入表层岩溶带及深层地下溶隙调蓄模块，构建了栅格岩溶分布式水文模型，并将该模型和栅格新安江模型应用于典型岩溶流域(普厅河流域)进行对比分析。结果表明:栅格岩溶分布式水文模型在普厅河流域的模拟精度高于栅格新安江模型，20场洪水的平均径流深误差降低了4.92%，平均洪峰误差降低了3.59%，平均确定性系数提升了0.23；基于栅格的表层岩溶带自由水蓄水库及深层地下溶隙线性水库可根据流域岩溶发育的空间分布情况，对表层岩溶带和深层地下溶隙调蓄过程进行精确模拟；栅格岩溶分布式水文模型的参数空间分布考虑了流域的石漠化情况，模拟的径流成分较栅格新安江模型更加合理，能有效提高普厅河流域的洪水模拟精度。

摘要:采用自下而上的能源水足迹评价模型，对中国与“一带一路”沿线国家能源贸易隐含水足迹进行测算，解析其贸易结构及类型，并利用分形方法深入探究其位序-规模分布规律。结果表明:2001—2019年，中国能源水足迹出口规模较小且呈下降趋势，进口规模大且增长迅速；贸易结构以煤炭和石油水足迹为主，天然气水足迹占比小并持续提升；能源贸易隐含灰水足迹高于蓝水足迹。从贸易规模首位度来看，中国能源水足迹出口规模首位分布从不明显逐渐趋于明显，进口首位分布不明显且呈分散化趋势。中国与“一带一路”沿线国家能源贸易隐含水足迹位序-规模空间分布呈现多分形结构。出口中，高位序级别从集聚态演变为均衡态，中低位序空间分布较分散，东南亚是中国主要出口地区；进口中，高位序趋于均衡化，中低位序分裂化程度减轻，进口地区集中在中东少数国家，其次为俄罗斯和东南亚。

摘要:为科学诊断京津冀地区水资源空间均衡状态、切实提高京津冀协同发展水安全保障水平，通过河道内外、地表地下水资源供需分析，计算各评价单元的综合缺水量和综合缺水率，以水资源空间均衡度为评价指标对京津冀地区水资源空间均衡进行了评价。评价结果表明，现状情景下京津冀地区整体处于不均衡状态，沧州、衡水等6个评价单元处于严重不均衡状态；未来情景下随着调水和节水力度加大，水资源空间不均衡状态得以改善。基于评价结果从供、需两端提出了确定开发上限、强化节约用水、退减不合理用水、保障生态环境用水、多渠道增加供给和健全法制体制机制等水资源空间均衡调控措施。

摘要:针对供水管网失效情况下，供水管网优化维护的问题，系统地总结了供水管网优化维护的3个阶段；提出了供水管网优化维护的3个基础理论:管道失效理论、管道可维护理论以及优化决策理论；建立了面向全生命周期的供水管网优化维护的一体化技术框架，包括数据融合、状态辨识、措施集合、优化决策以及方案实施5个方面。

摘要:针对目前透水砖堵塞后引起径流颗粒物输出规律变化不清晰的问题，采用模型模拟、因素分析等方法研究透水砖堵塞对其表面径流颗粒物冲刷规律的影响。结果表明，堵塞程度、降雨重现期是影响透水砖表面径流颗粒物冲刷过程的重要因素，堵塞程度越高、重现期越大，初期冲刷效应越强烈、颗粒物累积冲刷量越大；结合不同降雨重现期下，各堵塞程度透水砖表面径流颗粒物冲刷过程，引入堵塞程度r这一动态变化量修正传统指数冲刷模型，建立了适用于不同堵塞程度透水砖的径流颗粒物冲刷模型；透水砖堵塞程度可显著影响径流中颗粒物粒径分布，且与降雨重现期、径流历时存在交互影响作用。

摘要:针对全球气候变化和城镇化快速发展的背景下，极端气候事件频发，高度城镇化地区的洪涝灾害问题，考虑频繁的人类活动对区域水循环产生重要影响，人口、财富的高度集中使得承灾体的易损性日益凸显，以城镇化发展快、经济要素集中度高的珠三角地区为研究区域，梳理了区域城镇化发展进程和特点，分析了降雨结构时空变化特征及其与城镇化发展的关系。结果表明，从降雨历时角度来看，降雨事件主要以6 h以内的短历时降雨为主，但降水量的贡献主体是6 h以上的长历时降雨，降雨结构并未发生显著变化；从降雨等级角度来看，降雨事件主要以弱降雨为主，但降水量的主要贡献则取决于发生次数较少的强降雨事件，降雨结构发生了显著变化，中、大雨发生率显著增加，小雨发生率显著减少；高度城镇化地区的降雨结构变化最为明显，中、大、暴雨发生率显著增加，小雨发生率明显下降。

摘要:针对沿海城市日益突出的内涝灾害防治需求，开展基于示踪方法并考虑复杂河网系统水量交换的城市内涝防灾方案研究，以排水分区为分析单元，构建耦合示踪方法的城市内涝模型，显性化城市排水分区间复杂的水量关联性。以海口市龙昆沟排水系统为例，采用PCSWMM构建耦合示踪方法的城市内涝模型，结果表明:模型可定量识别内涝积水来源，得到不同排水分区对关注区域内涝积水的贡献量，有效支撑分区防灾措施规划；基于示踪方法的防灾方案可削减关注区域积水量的36.10%，达到预期内涝整治效果。

摘要:针对城市化对极端降水空间分布的影响问题，利用城市冠层模型结合WRF(weather research and forecasting)中尺度天气预报模式对河南省2021年“7·20”特大暴雨进行数值模拟，并结合国家级地面观测站实测降水数据对该模型的模拟精度进行了验证。结果表明，考虑城市冠层影响的耦合模型能更好地模拟出区域极端降水的强度和落区，与实测降水的空间分布更为接近，耦合模拟得到的平均降水量比未考虑城市冠层影响的模拟结果高12.1 mm；人工耗水改变了区域的水热耦合平衡，促进了城市区域对流性降水的形成。

摘要:针对日益频发的极端暴雨事件使得城市道路积水的问题，为获得及时准确的积水数据，从道路积水监测技术层面，梳理了人工监测、传感器监测、遥感和视频影像监测的技术原理及相关改进，对比分析了不同传感器监测的优缺点。在此基础上，总结了道路积水监测技术的应用情况，并就未来发展趋势进行了展望。分析认为，道路积水监测需充分利用现有的视频设备、改进遥感水体识别技术、构建多源立体监测网以及基于海量监测数据的雨洪物理-数字耦合模型等方面开展研发和应用，全方位提高城市的雨洪预警水平和能力。

摘要:以广州长湴地区为例，基于SWMM和TELEMAC-2D模型构建一种新的耦合模型TSWM，通过历史暴雨事件验证、模型对比等方式评估了TSWM模型的适用性和可靠性，并对不同重现期暴雨开展了数值模拟。结果表明:TSWM模型能较准确地模拟研究区的内涝情况，可实现城市内涝精细化模拟；与基于SWMM和LISFLOOD-FP、WCA2D的耦合模型相比，TSWM模型可得到更为精细的模拟结果；由于排水管网系统标准偏低，研究区在极端暴雨情况下容易发生内涝，建议采取提高排水管网系统标准、构建泵闸联合调度方案、布设LID设施等措施降低暴雨内涝影响；TSWM模型在复杂城区内涝数值模拟方面具有良好的适用性和较高的模拟精度。

摘要:针对城镇内涝防治采用市政排水与水利排涝两级排涝模式，提出一套合理解决两级排涝标准衔接的理论体系与方法。通过剖析市政排水与水利排涝衔接的本质，揭示市政排水标准和水利排涝标准的衔接存在两类风险:市政排水不能及时排除水利排涝标准内的暴雨涝水，水利排涝不能将市政排水标准内的暴雨涝水有效蓄存或及时排出。两类衔接风险存在的机理是客观存在两类暴雨过程:对于高强度的短历时大暴雨，水利排涝历时暴雨不超标情况下市政排水历时暴雨超标；对于强度不高的长历时大暴雨，市政排水历时暴雨不超标情况下水利排涝历时暴雨超标。由此构建两级排涝标准的衔接风险分析模型，基于Copula函数给出求解方法。以广州市中心城区为例，对市政排水标准与水利排涝标准的衔接风险进行研究，结果表明:第一类衔接风险较大，且随市政排水标准的提升而显著减小；第二类衔接风险较小，且随水利排涝标准的提高而减小。目前广州市中心城区市政管网的排水标准为1年一遇至3年一遇，水利排涝标准为20年一遇，第一类衔接风险不低于15.63%，第二类衔接风险不到1%。可通过完善排水管网、建设城镇涝水行泄通道和优化运行管理等综合措施提高市政排水标准，若市政排水达到10年一遇或20年一遇标准时，第一类衔接风险均值可降至4.42%或2.26%。

摘要:以保障黄河河口区三角洲湿地生态需水、河口及近海鱼类需水及河道泥沙输送为目标，针对不同需水目标的特点，基于生境模拟模型、函数型线性回归模型等方法，分别计算入海径流过程对三角洲湿地及河口区生物群落生境及生物量的影响，以及来沙系数对河道输沙的影响，遵循消耗性需水的加和性原则与非消耗性需水的最大性原则，提出满足三角洲湿地生态需水、河口及近海鱼类需水、泥沙输送等多目标的需水量及流量过程。结果表明，依时段对流量过程进行调控可更好地满足不同保障目标的需水需求，可在3月达到一定的流量过程，在4—5月的最小、适宜、最大流量分别为 456.91 m³/s、634.04 m³/s和1 107.38 m³/s，其余月份的最小、适宜、最大流量分别为146.91 m³/s、559.79 m³/s和1 107.38 m³/s，得到黄河口最小、适宜、最大需水量分别为71.05亿m³、181.51亿m³和349.85亿m³。通过在年内保障生态需水总量，同时在特定生物的关键生长时期维持特定流量脉冲，可有效改善黄河三角洲湿地、河口及近海区域生境质量，为黄河口的生态保护和修复提供理论支持。

摘要:通过评价黄河流域河湖生态环境演变特征，探究其存在的问题，分析黄河流域河湖生态环境复苏目标与总体格局，探讨并提出黄河流域河湖生态环境复苏的实现路径。结果表明，黄河流域河湖生态环境系统正在由无序发展向有序发展转变。针对黄河流域河湖生态环境复苏面临的河湖生态环境脆弱、区域地下水超采、流域水土流失等主要问题，应从强化河湖监管、提升河流生态廊道功能、实施地下水超采治理与监管、加强黄土高原水土流失综合治理等4个方面入手，促进黄河流域河湖生态环境的全面复苏。

摘要:为辨析黄河流域突出的水资源问题，科学分析流域水资源利用状况，将能值理论和水生态足迹法相结合，构建能值水生态足迹模型，计算和分析了黄河流域2011—2018年的能值水生态足迹、能值水生态承载力和水生态盈亏状况。结果表明:2011—2018年黄河流域能值水生态足迹呈平稳上升趋势，能值水生态承载力呈先下降后上升趋势，但历年能值水生态承载力均小于能值水生态足迹，流域水生态赤字没有改变；农业用水生态足迹在流域总能值水生态足迹中占比最大，而生态环境用水生态足迹占比最低；流域不同省(区)能值水生态足迹与承载力差异显著，除青海、四川和甘肃水生态盈余较大外，其余省(区)水资源利用呈不可持续状态。黄河流域水资源安全形势不乐观，应合理调度水资源和提升用水效率，促进流域社会、经济、环境的协调发展。

摘要:为客观评价黄河流域城市群水资源利用效率，分析水资源利用效率差异的原因，以黄河流域7大城市群为研究对象，1989—2018年48个大中型城市GDP、人口、地区用水量等为统计指标，采用super-SBM模型评估黄河流域城市群静态水资源利用效率，结合Malmquist全要素生产率指数对水资源利用效率进行动态分解，选用Tobit模型分析城市群整体水资源利用效率的驱动因子。结果表明:1989年以来，7大城市群水资源利用效率整体提升，2000年以来提升幅度较大；节水和技术进步共同推动了Malmquist指数的提升，经济发展水平对黄河流域水资源利用效率的提升有显著的促进作用，产业结构和人口密度分别有抑制和轻微抑制作用。

摘要:为了准确量化小浪底水利枢纽对径流状态的影响，提出了水库生态影响与贡献率定量分析方法，对比分析了不同时段有无水库两种情景下的径流状态，揭示了水库对径流状态的影响，并通过与实测径流状态变化对比来量化水库的贡献率。结果显示:2000—2019年，小浪底水利枢纽年均减少下游利津断面断流81.15 d，减少生态基流、关键期最小生态流量和关键期适宜生态流量的不达标天数75.25 d、31.35 d和27.10 d，增加关键期入海水量23.71亿m³；与1980—1999年相比，2000—2019年黄河天然径流量减少10.59%，三门峡断面实测来水量减少22.15%，同时下游用水量增加，不利于河流生态流量保障；小浪底水利枢纽扭转了来水和取水的不利影响，保障了黄河下游径流和生态状态持续好转，对利津断面防断流、生态基流保障和关键期入海水量增加的贡献率分别为187.85%、137.32%和125.83%。

摘要:为掌握城市河网动态水环境容量变化规律，构建了基于“空-地-水”一体化模型体系的城市河网动态水环境容量计算模型，以粤港澳大湾区惠州市金山湖流域为研究区域，定量核算了2017年金山湖流域COD和TP动态水环境容量。结果表明，模型模拟的流量、COD和TP浓度率定、验证的相对误差均在14.04%以内；2017年，金山湖流域COD和TP水环境容量整体呈先增大后减小的趋势，受降雨影响显著，逐日容量变化范围分别为238.55~3 027.49 kg/d和3.73~58.02 kg/d；枯水期水环境容量较小且与降水量负相关；丰水期的大雨或暴雨时期水环境容量明显提升，中小雨时期COD容量与降水量负相关，TP反之；保障生态基流能明显改善容量不足的问题，全年动态生态流量保障对金山湖流域水质达标率提升效果明显。

摘要:为快速实现流域突发水污染追溯，构建基于云边终协同架构的流域云溯源体系。将云端的全流域二维水动力水质预报结果与终端的水质监测数据进行实时过程对比，实现事故识别。边缘端在事故预警后进行事故区域多污染情景的水质快速模拟，形成基于源-质响应的情景数据库，通过对比分析监测信息和污染情景模拟序列的过程拟合度，确定污染源筛查范围。将该方法应用于长江重庆段突发水污染溯源研究，结果表明:在一定的污染情景下，排污企业A、B对下游监测断面1类污染过程的纳什效率系数分别为0.91和0.87，对2类污染过程的纳什效率系数分别为0.84和0.95，表明企业A、B均为可能的事故源，且造成1类污染过程的源头更可能是企业A，造成2类污染过程的源头更可能是企业B。

摘要:针对当前我国流域水环境治理过程中存在的综合治理逻辑不清、治理单元划分不科学、治理单元技术方案匹配性低和治理单元之间的衔接不足4个弊端，提出了以“治理效果持久化、治理成本经济化、治理体系全局化”的理念作为新时代流域水环境治理技术体系的核心理念，以“系统性诊断、区块化分解、匹配性施治、最优化成效”的治水“四步法”作为新时代流域水环境治理方法，并从源头控制、过程阻断、末端治理的空间维度和污染治理、生态修复的时间维度，分类列举了相应的治理技术子体系，并提出了专项领域的流域水环境治理技术体系。

摘要:基于对河流微生物生态学研究中的微生物群落结构构建机理、生态功能机制、环境交互作用三个关键科学问题的分析，探讨了河流微生物群落时空分布格局、生态构建理论、环境响应机制、物质循环交互作用、食物网结构功能等基础前沿理论研究，总结了基于微生物群落的河流生态健康指示、评价、诊断体系构建，基于微生物溯源技术的污染物迁移轨迹追踪和基于微生物群落重构的生态修复等应用发展现状，展望了河流微生物生态学研究的发展趋势，即方法革新化、尺度宏观化、维度全面化和成果技术化。

摘要:为合理精准判别河流生态健康评价等级，应用集对分析原理和五元减法集对势进行河流生态健康评价，并用五元减法集对势判断北运河生态健康发展趋势，识别、诊断影响北运河生态健康的脆弱性指标。结果表明:北运河生态整体处于亚健康状态，为改善北运河生态健康，应优先关注水质指数，在上游河段及时采取措施改善水质，并重视提升和增强全河段的河流连通性和防洪功能；基于减法集对势的河流生态健康评价方法简便、通用性强，评价结果合理，可为河流生态健康评价提供新途径。

摘要:为探究长三角高度城镇化地区河网水系生态调控方案，以秦淮河流域下游地区水系为例，采用生态功能设定法，计算了各河段生态水位和生态流量。通过构建一维水量水质模型，在枯水年非汛期水量调控及截污措施协同驱动下，对水位、流量及污染物浓度的时空分布特征进行多情景数值模拟，并对生态水量保障率及水质改善效果进行评估。结果表明，水位调控措施对水质改善作用非常有限，无法保障河道生态基流需求；引水措施的调控效果较为明显，但水质改善率增幅随引水流量增加而下降；截污措施的水质改善效果优于水量调控方案，但存在显著的空间异质性，且无法提高生态基流保障率；将截污措施与引水措施结合，是满足城市水系生态水量及水质要求的最佳选择。