摘要:加快构建黄河流域水网是实现黄河流域生态保护和高质量发展的有效手段。目前黄河流域已基本形成了由河流和供水工程组成的水网布局,对供水安全起到了重要作用,但仍没彻底解决黄河流域水资源不足、调控能力差、水资源配置不均衡等问题。阐述了构建黄河流域水网的背景和内涵,分析了构建黄河流域水网面临的问题,提出了构建黄河流域水网的措施。在国家水网构建框架下,黄河流域水网将形成以黄河干流、南水北调西线工程为纲,以支流和供水工程为目,以干流7大骨干水利枢纽工程为结的布局。黄河流域水网对于实现流域水资源空间均衡配置,构建流域社会经济空间均衡发展新格局具有十分重要的战略意义。

摘要:通过土柱模拟试验,采用人工模拟降雨的方法,研究了生物滞留设施在不同降雨历时、不同服务面积以及不同内部储水层高度条件下对雨水径流热污染的控制效果。结果表明:在进水温度为30.℃的试验条件下,生物滞留设施对1年一遇雨水径流的热污染控制效果显著,在设施深度范围92.5~115.0.cm处土壤温度最低且最稳定；生物滞留设施服务面积一定时,随降雨历时的延长生物滞留设施对雨水径流热污染削减率呈现先增大后减小的趋势；降雨历时一定时,生物滞留设施对雨水径流的最佳热污染削减率随设施设计参数改变,其中生物滞留设施面积与其服务面积比是重要因素,该比值由1∶20增至1∶5,热污染削减率由23.19%增至38.02%,且出水温度较稳定；内部具有储水结构的生物滞留设施对热污染的控制效果较好。

摘要:为研究洪泽湖换水能力的时空分布特征,基于MIKE21建立洪泽湖二维水动力模型,模拟分析了洪泽湖不同湖区的换水周期；考虑洪泽湖的流场呈现风生流和吞吐流双重特点,分析了不同季节和不同风场条件下换水周期的空间变化特征。结果表明:洪泽湖换水周期空间异质性明显,从南到北梯度递增,冬季和春季全湖平均换水周期较长,分别为75.d和60.d,秋季和夏季的全湖平均换水周期较短,分别为49.d和31.d；实际风场对洪泽湖的换水能力起到正向作用,东南风对洪泽湖的换水能力起正向作用,东北风对洪泽湖的换水能力起到抑制作用。

摘要:利用1950—2018年历史洪涝灾情数据,选取农业受灾、成灾面积2个指标结合九点二次平滑法、时间序列分析法及空间聚类技术分析了对中国洪涝灾害农业致灾性时空分布规律。结果表明:在时间尺度上,1950—2018年中国洪涝灾害对农业的影响整体有增加趋势,但是不同区域差异明显,洪涝灾害对农业发展影响较大且未来几年这种情况可能会持续下去；在空间尺度上,华南地区、东北部分地区和临海城市农业受灾情况较其他地区更为严重。

摘要:基于GRACE和GRACE-FO卫星陆地水储量遥感数据,采用长短期记忆(LSTM) 神经网络模型,结合水量平衡方程和全球陆地数据同化系统(GLDAS)重建GRACE与GRACE-FO间的陆地水储量变化量,分析黄河流域2002年4月至2020年3月陆地水储量变化特征,探究影响陆地水储量变化的环境因子。结果表明:LSTM模型可以有效填补GRACE与GRACE-FO间的陆地水储量变化量；黄河流域陆地水储量呈明显下降趋势,上、中、下游下降趋势依次增大,陆地水储量与地下水储量的变化特征高度相关；黄河流域上、中、下游年陆地水储量变化量与年降水量和年干燥度指数呈极显著相关关系,表明黄河流域陆地水储量变化受到降水和蒸散发的影响。

摘要:针对现有径流系列一致性处理方法不够具体的问题,提出了一种黄河流域天然径流量还原、还现算法。根据黄河流域入海口利津站的实测径流、利津断面以上流域地表水消耗量、地下水开采引起的地表径流减少量、人工水库和淤地坝水面蒸发增加量、水库蓄变量等数据,对利津站的天然地表径流量进行还原分析,并以2001—2016年下垫面作为参照下垫面估算下垫面还现后的天然径流量。结果表明:1956—2016年长系列的黄河利津站地表水天然径流量为577.72亿m³,下垫面还现后的天然径流量为551.72亿m³,还现天然径流量比流域机构给出的第三次水资源评价结果多61.72亿m³。

摘要:为分析黄河流域粮食生产用水的可持续性,引入水足迹和虚拟水相关理论方法,对研究区主要粮食生产水足迹及粮食贸易伴生的虚拟水流动格局进行了量化解析,并对未来粮食生产水足迹进行了预估。结果表明:2011—2016年,全流域粮食生产总水足迹和单位水足迹分别由460亿m³和1.20.m³/kg降为402.m³和0.93.m³/kg,均呈下降趋势；从粮食贸易伴生的虚拟水流动特点来看,流域全口径粮食虚拟水从2011年的110.7亿m³减小到2016年的50.3亿m³,呈输入态势；除稻谷之外的粮食虚拟水由82.6亿m³增加到193.4亿m³,呈输出态势；在流域不同气候情景下,2035年粮食生产总水足迹为481.9亿~518.7亿m³,其中绿水足迹增幅达20%,而蓝水足迹增长不显著；未来流域内粮食输出量的增加会进一步加剧本地农业生产的用水矛盾,但粮食灌溉总用水量的增速可能放缓。

摘要:针对“八七”分水方案颁布实施以来黄河流域经济社会发展、工程建设运用、用水特征、水沙情势等分水基础条件的改变,以及黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略对流域水资源配置提出的新要求,结合黄河流域重大水源工程与调节工程建设运用,考虑新战略下维持河流健康生态要求,统筹用水的公平性与效率因素,提出了黄河流域水资源增量动态均衡配置方法。重点研究了南水北调西线工程生效之前的情景,维持“八七”分水方案总体格局,考虑新增水源和分水调整的制约因素,对新增水源工程和调节工程带来的水资源增量进行动态均衡配置,实现对“八七”分水方案的微调优化。对黄河流域多个场景下分水方案调整策略进行研究,结果表明:分水方案优化调整策略为增加上游水量配置占比,调整幅度为2.13%~2.78%；微增中游水量配置占比,调整幅度为0.25%~0.31%；减少下游和河北省、天津市水量配置占比,调整幅度为-3.81%~-2.38%。

摘要:利用粤港澳大湾区31个气象站点1961—2014年逐日降水资料,采用Mann-Kendall非参数检验法、Hurst指数、小波分析法、经验正交函数(EOF)分解法等方法,分析区域年、季节降水时空演变规律。结果表明:1961—2014粤港澳大湾区降水波动较大,时空分布不均,年、冬季、春季降水量呈不显著上升趋势,秋季呈不显著下降趋势；春夏两季降水分别在1964—1965年和1965—1966年发生突变；降水变化的整体方向将继承过去的趋势,系统的平均循环长度分别为4.a、6.a、8.a、10.a和11.a；年降水量变化以28.a为主周期,以18.a、13.a和6.a为次周期；年降水量总体上从东南至西北呈现递减趋势；大湾区降水主要是全区一致的变化,其次为东部沿海地区及西北部封开、怀集地区与内陆地区反位向分布。

摘要:针对城镇化进程对水资源系统干扰逐步加强的问题, 基于水资源、水环境、水生态子系统构建水资源环境评价体系,基于空间、人口、社会经济子系统构建城镇化质量评价体系,测算东江下游流域14个区县单元的城水耦合协调度,并运用灰色关联模型分析城水动态耦合关系的主要影响因素。结果表明,2010—2020年大湾区东岸城镇化水平不断提高,水资源环境水平波动上升,城水耦合度提升显著,由磨合阶段转变高水平耦合阶段；耦合协调度在2010—2015年显著提升,2016—2020年微弱下降,其中黄埔、龙华等城市边缘区耦合协调度降幅较为明显,空间分异显著；高水平城水耦合关系下,人口增长、建设用地扩张是胁迫水资源环境的主要因素,水资源紧缺、用水效率低下以及水生态系统服务功能恶化是限制城镇化发展的主要原因。

摘要:为评价珠江河口河网的水资源调度方案,以横琴中心沟水系为研究区域,针对原调度方案存在的调水规模问题,结合横琴中心沟水系、外江潮汐和水环境特征优化了调度方案,并提出以水体交换能力为评价指标,对原调度方案和优化方案进行了评价。结果表明:原调度方案水体交换能力不足,优化方案调水幅度增加后,半交换周期普遍缩短,水交换率提高,可以满足规划水质目标。

摘要:为了对长江流域水资源利用效率进行动态评价,以长江流域11个省级行政区为研究对象,建立长江流域水资源利用效率SEDEA模型；结合GIS空间分析法,探究长江流域水资源利用效率时空变化；利用Malmquist指数与WARD系统聚类方法,分析影响水资源利用效率变化的内在原因。结果表明:长江流域11省区2013—2019年水资源利用效率总体呈上升趋势,水资源利用水平具有显著的空间差异性,东西部地区存在较大差距；11省区水资源的Malmquist指数与技术进步指数的演变趋势基本一致,说明Malmquist指数的提升主要得益于技术进步指数的增长,而制约水资源利用效率提升的主要因素是综合技术效率指数。因此,加大科技投入和技术创新,优化产业结构,合理配置生产资源是提高水资源利用效率的重要途径。

摘要:系统回顾了基于热红外地表温度和基于阻抗过程的两类遥感双源蒸散发模型研究进展,综述了能量平衡模型、特征空间模型和基于阻抗过程模型的优缺点,提出在未来遥感蒸散发模型的开发过程中,应注重上述两类双源模型物理机制的结合,强化机器学习方法的应用, 在基于阻抗过程的蒸散发模型中加强与碳循环的耦合,进一步开发适用于城市区域的遥感蒸散发模型。

摘要:基于ABCD模型,提出了分离气候变化和人类活动对径流影响的分析框架,结合弹性系数法,在不同时间尺度上对北大沙河流域径流变化进行了归因分析。结果表明:从基准期(1980—1990年)到扰动期(2006—2018年),年尺度上ABCD模型和弹性系数法得到的气候变化导致径流的增加量分别为43.0.mm和32.0.mm,人类活动导致径流的减少量同气候变化导致的增加量相当,弹性系数法未考虑气象要素年内分配的变化,可能低估气候变化的影响；月尺度上,气候变化使径流在汛期增加了4.4~18.1.mm,非汛期增加了1.3~2.2.mm,在夏、秋两季占主导地位,人类活动使径流9月增加了11.3.mm,其他月份减少了1.9~10.1.mm,在春、冬两季占主导地位。

摘要:在总结分析初期雨水的界定方式及其水质水量变化特征的基础上,比较分析了国内外初期雨水径流管控的规范标准,指出国内关于初期雨水径流管控相关的规范标准体系尚不健全,现有的初期雨水弃流设备、收集转输设备还不成体系,缺乏对初期雨水污染特征差异、初期雨水径流管控规范要求以及雨洪管理体系的系统性研究；通过对目前初期雨水收集转输设备的调研,分析其性能及优缺点；今后应针对初期雨水径流管控出台专项政策,编制综合雨水利用、环境保护和排水防涝等方面的雨水管控技术规范,从宏观水文角度关注初期雨水并建立相应评价体系。

摘要:为辨识沿海地区极端降水变化特性,并定量揭示其对暴雨-潮位遭遇风险的影响,以华南沿海地区的深圳市为例,采用Pettitt方法检测1965—2016年极值降水的变异情况,根据变异年份划分研究时段,基于Copula函数构建了深圳市暴雨-潮位的联合分布模型,对比分析了不同时期暴雨-潮位遭遇的联合风险的变化情况。结果表明:1985年为深圳年最大1.d降水量的突变点；受极端降水特性变化的影响,对同一重现期的暴雨-潮位组合而言,1985年之后暴雨-潮位遭遇风险较1985年之前显著增大；Copula函数求解简便、适应性强,能够定量求解沿海城市暴雨-潮位遭遇的联合风险。

摘要:为提升浙江省水灾害防治能力,从流域区域和县级行政区域两种尺度分析不同时段和频率的面雨量及其统计参数在不同雨区、地形区分布特征和空间变化,并建立各区域面雨量时段频率面积深度关系。结果表明:面雨量及其统计参数计算结果与相关规划设计值、《浙江省短历时暴雨》相关结果一致性较好,结果较合理；台风雨主控区和梅雨台风雨兼容区不同时段面雨量变差系数的平均值比梅雨主控区大；对于山区流域区域,在同一干流或支流上,相同时段和频率的面雨量及其变差系数与集水面积呈负相关关系；对于平原或县级行政区域,不同时段和频率的面雨量在台风雨主控区最高,梅雨台风雨兼容区和梅雨主控区次之。

摘要:以帕尔默干旱指数(PDSI)为基础,构建融合Penman-Monteith潜在蒸散发公式且具有短时间尺度效应的自适应帕尔默干旱指数scPDSI_pm,分析了1951—2016年中国旱涝演变趋势及干旱特征的空间分布规律和历史干旱事件的时空演变过程,并结合实际旱情记录资料验证了指数的可靠性。结果表明:空间上,中国东北、华北、华中、西北呈变旱趋势,西北和东南少数地区为变涝趋势；中国大部分地区旱情开始时间集中在6—7月,北部地区干旱历时长且干旱烈度大,南部地区干旱历时短、干旱烈度小；scPDSI_pm能够很好地指示旱情发生时间和区域,准确地捕捉到旱情中心的转移过程。

摘要:为分析数理统计模型与机器学习模型在中长期径流预报中的特点与适用性,挑选逐步回归与随机森林两种方法构建入库流量中长期预报模型,以气象因子的物理机制为基础,结合单相关系数及随机森林重要性分析识别关键气象因子并输入模型。利用长江上游乌东德、瀑布沟两个水库1959—1998年的入库流量训练了模型,并且预测了两个水库1999—2014年的入库流量。结果表明:两种模型的训练效果良好,稳定性强,随机森林的预测结果比逐步回归的精度高,但精度的差距较小；随机森林能减少预测因子值的异常变化带来的拟合误差,但过拟合问题更为明显。

摘要:为模拟和田河流域上游冰川径流,构建了嵌入冰川模块的SWAT模型,并基于实测径流数据及冰川编目数据对模型进行校正与验证,定量分析了和田河流域上游冰川径流的变化趋势及其对出山径流的贡献和对气候变化的响应规律。结果表明:1967—2017年玉龙喀什河流域多年平均冰川径流量为11.02亿m³,冰川径流对出山径流的贡献率为48.7％,喀拉喀什河流域多年平均冰川径流量为9.51亿m³,冰川径流贡献率为45.5％；在0.01显著性水平下,玉龙喀什河流域气温与降水量均呈显著上升趋势,喀拉喀什河流域气温呈显著上升趋势,降水量呈不显著上升趋势；气候变化背景下,两条支流由于地理位置、冰川特征等的不同,导致两条支流的径流响应呈现较大差异,玉龙喀什河流域冰川径流量呈显著增加趋势,而冰川径流对出山径流的贡献率呈显著下降趋势,喀拉喀什河流域冰川径流量与冰川径流贡献率均呈不显著增加趋势。

摘要:对大气CO₂浓度升高及气候变化诱发水体富营养化的驱动机制进行了综述。CO₂浓度升高促进浮游植物大量增殖；水温升高引起水体分层现象加剧,底层缺氧更加严重,沉积物营养盐释放加剧,促进浮游藻类的生长；降水变率、强降水发生的概率增加,会加剧土壤中氮的流失,导致水体营养盐浓度增加；太阳辐射减弱会导致水下光照减少,加速沉水植物的衰亡,促进浮游植物的生长,进一步恶化水下光照环境；风速降低会延长水体分层时间,提高水体稳定性,造成底层缺氧,加大沉积物营养盐的释放；台风等热带气旋引发的强风浪会促进水体中氮、磷等营养盐释放,有利于蓝藻细胞团增大,获得更大的浮力,带来的暴雨还会将周围营养盐携带入水体,促进藻类生长。以上这些气候变化主要特征还会相互作用,加大水体富营养化的发生风险,继而对整个水生生态系统产生一系列间接影响。指出了未来研究的重点:气候变化对水生生态系统的影响；气候变化主要特征之间系统相互作用的机理；内外源污染与气候变化对水体富营养化的贡献率；水生生态系统应对气候变化的对策等。

摘要:多介质土壤渗滤(multi-soil-layering, MSL)系统作为低成本、易维护的农村污水处理技术成为新发展趋势。本文梳理了MSL系统的常见类型与运行原理,阐述了MSL系统去除农村污水中典型污染物的效果及其影响因素,从经济、社会与环境效益角度对MSL系统的应用现状与前景进行了评估,分析了其处理农村污水的优劣势与限制因子。指出应进一步优化MSL系统工艺,深入探究该系统对典型污染物的去除机制,加大其对抗生素耐药基因等新兴污染物的去除研究,为农村污水的高效处理与利用提供理论基础与技术支撑。

摘要:为了解珠江口水系近年来水质变化特征,基于2018—2020年51个采样点的逐月水质数据,运用主因子分析法对评价指标进行筛选,结合不同赋权法对传统综合水质标识指数法的权重进行改进,对珠江口水系河道水质进行了评价并分析了水质时空分布特征。结果表明:组合集成赋权的综合水质标识指数法综合了超标污染物和其他指标的客观权重,结果合理可信,适合于时空尺度大的流域水质评估；各河道水质呈现出逐年改善的趋势,由以劣Ⅴ类为主转变为以Ⅲ类为主,满足水环境功能区划目标；研究区西部地区河道水质整体略低于东部地区,西部地区南山片区河道水质优于大空港片区,但大空港和前海片区河道水质提升效果显著；河道上游水质总体较下游好,入海口水质随季节波动较大且普遍受海水污染和挡潮闸运行的影响。

摘要:为探究环太湖河道入湖总氮和总磷通量的变化原因,分析了其与太湖流域上游降水量的相关性,并阐明了环太湖河道入湖氮磷的主要来源。结果表明:2010—2019年,太湖流域年平均降水量为1.322.mm,较1986—2009年平均降水量增加15%,湖西区和浙西区年平均降水量分别为1.263.mm和1.552.mm；环太湖河道入湖总氮和总磷平均年通量分别为3.24万t和0.18万t,主要来源于湖西区和浙西区；太湖流域、湖西区、浙西区河道入湖总氮和总磷通量与相应区域年降水量之间均呈显著正相关关系,土地利用类型的差异使得湖西区河道入湖总氮和总磷通量随降水量增加的响应程度要强于浙西区；面广量大的城镇和农业面源污染是入湖氮磷的主要来源之一,降雨导致的部分雨污合流污水入河也是氮磷污染负荷增加的原因之一；湖西区和浙西区的降水量增加,尤其是强降水量增加,不仅会导致面源污染负荷增大,而且会导致太湖上游河网水系水力停留时间减少,降低水体自净能力,增大入湖总氮和总磷通量。

摘要:针对城市内河突发水污染事件频发引起水资源及经济的巨大损失,提出了Hartree闭环河湖水质预警法,通过事件发生、溯源追踪、预警排查、预测分析、应急处理及恢复原状的处置流程,采取监测预警、水质巡测、河长App、模型预测、紧急抢修及警报解除的措施,提出了基于水污染溯源的快速响应及事故处理方法。以南京金川河水系为例,研究了水污染突发事件后污染物的溯源、响应及事故处理的流程,基于耦合模型计算,通过有无Hartree闭环河湖水质预警法和不同调水量浓度场对比,得到调水量与水质超标时长的相关关系,从方法效用上提高了处理该类事件的效率。

摘要:为评价长江下游平原河网地区生态护岸对河流生态系统的影响,构建了生态护岸对河流生态系统影响评价指标体系。根据生态护岸对河流生态系统的影响方式以及健康河流的特征,提出以水质状况、生物状况、水文特征、地貌特征和社会经济5个方面作为评价指标体系的准则层；采用频度分析法和相关性分析法,对现有关于生态护岸、河流生态系统评价等的研究成果进行分析,筛选出18项关键指标；提出了指标赋分、生态护岸综合影响指数计算方法以及影响等级标准,可用于长江下游平原河网地区生态护岸建设的评价。

摘要:在构建舟山市水生态产品供给效率评价指标体系的基础上,采用基于时间序列数据的RSBM-DEA模型研究了2000—2017年舟山市水生态产品供给效率的演化特征,并对其影响因素进行了分析。结果表明:舟山市水生态服务价值以地表水调蓄与文化服务为主,呈现波动上升的态势,水生态系统对舟山市经济社会可持续发展的支撑作用不断增强；舟山市水生态产品供给效率维持在较高水平并波动发展,其中纯技术效率是关键要素,并在2003年和2013年经历了两个“低谷期”,主要是由纯技术效率影响导致；不同因素对舟山市水生态产品供给效率的影响方向和影响程度不同,其中科技水平、水利设施建设情况、产业结构、经济发展水平有十分显著的正向影响,而年均温度与地面硬化率呈负向影响,且地面硬化率影响程度较低。