• 2023年第39卷第2期文章目次
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    • 黄河流域水资源与社会经济协同评价及影响因素分析

      2023, 39(2):1-8. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.001

      摘要 (375) HTML (0) PDF 7.17 M (1130) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过构建水资源与社会经济评价指标体系,计算了黄河流域的水资源与社会经济系统协同度,并运用固定效应模型分析其影响因素。结果表明:水资源与社会经济发展指数都呈显著上升趋势,社会经济增长速度高于水资源发展速度;黄河流域整体处于轻度协同状态,且水资源发展滞后于社会经济发展;山东、河南、四川、陕西的协同度较理想,内蒙古、甘肃、青海、宁夏、山西的协同度水平偏低;每10万人高等学校在校学生数、地表水资源量、水资源开发利用率、城市污水日处理能力以及技术市场成交额对协同发展存在正向影响,城镇化率对协同发展暂无显著影响。

    • >水资源
    • 长江大保护生态云平台顶层设计架构研究

      2023, 39(2):9-16. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.002

      摘要 (223) HTML (0) PDF 18.51 M (956) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对智慧监管平台目标不统一、平台众多、数据集成共享不足等问题,从长江大保护全流域治理目标出发,根据长江节点城市特点,基于已有研究基础,通过将智慧水务“云物大移智”(云平台、物联网、大数据、移动互联网和人工智能)技术的深度融合,从顶层构建由“3个1”(“一张网”“一张图”“一朵云”)、“2中心”(大数据资源中心、智慧运营中心)、“2体系”(技术标准体系、制度保障体系)和“4平台”(产业生态平台、工程任务调度管理平台、业务应用平台、智慧运营平台)组成的“3+2+2+4“长江大保护生态云平台架构系统,可实现长江流域生态环境监测数据和应用管理规范化,建立统一的全周期技术标准体系,打破信息壁垒,提升智慧化管理水平。

    • 目标函数对滦河流域SWAT模型径流模拟不确定性的影响

      2023, 39(2):17-24, 69. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.003

      摘要 (362) HTML (0) PDF 13.85 M (941) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对水文模型参数和径流模拟结果不确定性问题,选取Nash-Sutcliffe效率系数(NSE)、改进的决定系数(R2m)、相对误差(PBIAS)、Kling-Gupta效率系数(KGE)4种目标函数,对构建的滦河流域潘家口水库上游SWAT模型进行参数率定及验证,分析了不同目标函数下模型参数的敏感性差异及径流模拟的不确定性。结果表明:参数敏感性会随迭代次数增加和抽样范围变化发生改变,不同目标函数下率定的参数范围和最优值显著不同;NSE和KGE作为目标函数在各站点径流模拟中更稳健,分别表现出较高的模拟精度和较低的模拟不确定性。

    • 间歇性输水条件下塔里木河下游地下水时空变化模拟

      2023, 39(2):25-30, 77. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.004

      摘要 (215) HTML (0) PDF 11.83 M (922) 评论 (0) 收藏

      摘要:为确定适宜的输水策略以实现塔里木河下游地下水位的快速抬升,提高生态系统的恢复力,运用GMS软件构建了塔里木河下游地下水动态模拟模型,设计单阶段、双阶段和多阶段输水情景模拟预测了地下水对不同输水情景的时空响应特征。结果表明:制定输水策略时应保证年输水量大于有效水量,当输水总量一定时,延长输水时间、扩大输水间隔有助于地下水位的快速抬升;最佳输水策略是以1月和3—11月为输水期分两个阶段输水4 500万m3;地下水埋深和水位变化量沿河道对称分布,地下水埋深与距河道两侧距离成正比,地下水位变化量和抬升量与时间成反比。

    • 湖南省农业干旱灾害风险区划研究

      2023, 39(2):31-39. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.005

      摘要 (239) HTML (0) PDF 12.69 M (961) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于自然灾害风险理论和旱灾物理成因,考虑干旱的危险性、承灾体的暴露性、环境的脆弱性以及抗旱减灾能力等方面的要素,运用“自下而上”的区划方法,对湖南省农业干旱灾害风险进行了区划。以县级行政区为最小区划单元,选取9个评价指标并利用层次分析法构建农业干旱灾害风险指数,采用基于GN算法的区域区划方法,将湖南省划分为5个干旱灾害风险等级和12个分布区,其中常德市、衡阳市、郴州市等地部分地区风险较高;划分结果与湖南省水稻生产干旱灾害风险区划的结果多数相同,验证了区划结果的合理性。

    • 基于CMIP6的全球及干旱带干旱时空演变

      2023, 39(2):40-49. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.006

      摘要 (326) HTML (0) PDF 19.16 M (983) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对全球范围内极端气候事件频繁发生的问题,采用等距离分位数方法,构建CMIP6模式高精度降水、气温数据库,耦合帕默尔干旱指数(PDSI)预估未来情景(SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0、SSP5-8.5)下全球及干旱带干旱特征时空演变趋势。结果表明:经过偏差校正的CMIP6模拟精度明显提高;基准期(1979—2014年)全球干旱频次变化较小,干旱历时较长,干旱烈度较强,干旱带的干旱烈度较弱;预测期(2025—2060年)全球干旱特征在时空分布上差异性显著,干旱频次较高,平均干旱历时增加,平均干旱烈度增强;预测期干旱带干旱频次、干旱历时和干旱烈度均呈现增加趋势,热带/亚热带干旱带和温带干旱带变旱趋势较显著。

    • 表征生态状况的综合干旱指数构建及干旱风险分析

      2023, 39(2):50-58, 100. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.007

      摘要 (336) HTML (0) PDF 17.01 M (910) 评论 (0) 收藏

      摘要:联合标准化降水指数、标准化土壤湿度指数、标准化地下水指数和标准化生态缺水指数,基于熵权法和相关系数赋权法分别构建了西北地区综合干旱指数CDI_E和CDI_C,分析了CDI_E、CDI_C与标准化叶绿素荧光指数(SSIF)、自适应帕尔默干旱指数(scPDSI)间的相关性,评估了CDI_E、CDI_C对植被状况的表征以及综合干旱的监测能力,并选取典型干旱事件进行验证。利用游程理论分析了1986—2015年西北地区的综合干旱特征及暴露度、脆弱性、恢复力3个风险因子,采用等权法计算综合干旱风险,依据10a滑动窗口分析干旱风险的变化趋势。结果表明:CDI_C考虑了干旱与植被的响应关系,且与scPDSI的相关性较强,能较好地反映西北地区的综合干旱情况;CDI_C可以同时监测到气象、农业、地下水和生态干旱,且反映的干旱与实际情况一致;CDI_C显示研究时段内西北大部分地区呈变湿趋势;综合干旱在新疆、青海等干旱半干旱区的发生频率较高且干旱风险较大,各区干旱风险呈先增后减的趋势。

    • 西北地区农业干旱对气象干旱的时空多角度响应

      2023, 39(2):59-69. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.008

      摘要 (245) HTML (0) PDF 11.56 M (870) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用标准化降水蒸散指数和标准化土壤水指数分别表征气象干旱和农业干旱,基于干旱事件三维识别和气象干旱与农业干旱事件对的匹配结果,利用Copula函数条件概率分布和贝叶斯网络概率模型分析了西北地区农业干旱对气象干旱的时空多角度响应关系。结果表明:基于线性、非线性关系模型及Copula函数条件概率分布确立了西北地区农业干旱对气象干旱的干旱历时、干旱烈度、干旱面积及干旱迁移距离间最优响应关系分别为二次多项式模型、基于Frank Copula函数的非线性关系模型、指数模型和线性模型;建立的气象、农业干旱变量间的响应概率特征曲线可定量预测西北地区不同程度的气象干旱发展为农业干旱的概率;已知气象干旱特征条件下,根据最优响应关系及响应概率特征曲线可对农业干旱特征及其发生概率进行可靠预测。

    • 长江与黄河流域复合高温干旱事件时空演变特征

      2023, 39(2):70-77. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.009

      摘要 (519) HTML (0) PDF 11.33 M (1749) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用1961—2014年月降水与日最高气温数据,定义了3d/90%型和5d/90%型两类复合高温干旱事件,比较分析了长江流域和黄河流域夏季复合高温干旱事件的分布特征与时空变化规律,量化了复合高温干旱事件与单独热浪事件的温度差异。研究结果表明:复合高温干旱事件在长江流域中下游地区发生频率较高,在黄河流域空间差异不大;两流域复合高温干旱事件频率均呈增加趋势,长江流域3d/90%型和5d/90%型复合高温干旱事件日数增加趋势分别为每10a 0.19d和0.14d,黄河流域的增加趋势分别为每10a 0.29d和0.096d;长江流域复合高温干旱日数在西北部与南部地区增加较多,下游东北部地区有所减少,黄河流域在中部和西部增加较多;两流域1988—2014年复合高温干旱事件影响范围总体上比1961—1987年增加,黄河流域影响范围占比大于长江流域;相比于单独热浪事件,复合高温干旱事件的平均温度更高,长江流域和黄河流域3d/90%(5d/90%)型复合高温干旱事件与单独热浪事件平均气温差值分别为0.65℃和0.64℃(0.54℃和1.21℃)。

    • 长江中下游各省市洪涝灾情时空变化及影响因素

      2023, 39(2):78-86. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.010

      摘要 (390) HTML (0) PDF 8.56 M (1567) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于SL 579—2012《洪涝灾情评估标准》确定了长江中下游各省市1991—2020年的洪涝灾害等级,并采用Mann-Kendall趋势检验法、R/S分析法和随机森林法对洪涝灾情的时空变化及影响因素进行了分析。结果表明:在时间尺度上,1991—2020年长江中下游各省市洪灾损失率和洪灾等级均呈下降趋势,防洪减灾能力有着显著的提升;在空间尺度上,洪涝灾情呈现明显的中游高、下游低,江南高、江北低的分布特征,中游湖北、湖南和江西洪涝灾害等级突变点均为1998年,下游安徽、江苏和浙江为2007年;洪涝灾害等级与降水呈正相关关系,而与防洪减灾能力、社会经济发展水平和自然资源总体呈负相关关系,湖北、江西、江苏、浙江和上海的洪涝灾害等级主要受降水和防洪减灾能力影响,而湖南和安徽则主要受降水和耕地面积影响。

    • 基于SWMM和InfoWorks ICM的城市街区洪涝模拟与分析

      2023, 39(2):87-94. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.011

      摘要 (440) HTML (0) PDF 9.76 M (1325) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对我国城市日益突出的洪涝问题,以福州市主城区某街区为例,基于SWMM与InfoWorks ICM构建了城市街区尺度洪涝模拟模型,基于差分进化算法率定SWMM关键参数,并在不同的降雨情景下,模拟了城市街区地表内涝淹没与危险性分布,并对比评估了模拟结果的可靠性。结果表明:基于差分进化算法率定得到的SWMM参数具有较好的效果,两次洪峰的模拟水位和实测 水位误差均在1%以内;10a、20a、50a和100a 4种重现期降雨驱动下,研究区淹没面积分别为3.14 hm2、3.37 hm2、3.61 hm2和3.72 hm2,重现期从10a到100a,总淹没面积占比由27.40%上升到32.46%;基于SWMM与ICM耦合的模拟方式在研究区具有较好的适用性。

    • 基于强化学习的海南岛山洪灾害易发性评估

      2023, 39(2):95-100. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.012

      摘要 (216) HTML (0) PDF 5.98 M (1956) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用多重共线性分析和极致梯度提升模型确定海南岛山洪灾害影响因子,提出了基于SAC强化学习算法的海南岛山洪灾害易发性评估模型。采用敏感性、特异性等指标和受试者工作特征曲线,将强化学习模型评估结果与卷积神经网络和深度神经网络模型评估结果进行对比。结果表明:强化学习模型具有较高的准确性和可靠性,测试数据集AUC指标达到0.931,高于卷积神经网络和深度神经网络模型的评估结果,可为海南岛山洪灾害风险评估提供科学依据。

    • 官厅水库多目标调度规律与方案研究

      2023, 39(2):101-108, 124. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.013

      摘要 (238) HTML (0) PDF 10.83 M (971) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究水文变异和外调水源补给对水电站发电和生态的影响,以官厅水库下游减水河段为例,在计算水文变异下生态流量的基础上,定义了减水河段的生态保证程度,建立了水库发电和生态保证程度多目标优化调度模型,采用非支配遗传算法(NSGA-II)求解多种情景方案。研究结果表明:官厅水库入库径流分别于1971年和1983年发生变异,水文变异后发电和平均生态保证程度显著降低;水电站发电和生态之间多目标关系显著,发电量减少37.4%可增加67.8%的生态效益;外调水源补给后发电量和平均生态保证程度均显著提高,特别是枯水年,分别提高56.9%和40.3%。

    • 基于图论的韩江流域水库群生态调度

      2023, 39(2):109-117. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.014

      摘要 (260) HTML (0) PDF 10.36 M (883) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用水文学方法计算了韩江流域干支流重要控制断面的生态流量目标;基于图论原理,根据流域内干支流水系特征、重要水利工程和控制断面分布情况构建了韩江流域河网图模型;考虑河段区间来水、河道外取水、引调水等边界条件以及流域水库群水量调 蓄作用,开展了河网水量平衡计算,确定了河网节点流量。通过计算水库坝址所在断面的天然生态基流,提出了耦合最小生态下泄流量要求的水库常规调度规则;借鉴大系统聚合-分解思想,提出了韩江流域河网图模型迭代优化求解思路;通过选取不同典型年来水过程,评估了常规调度情况下控制断面生态流量保障程度,并在此基础上进行优化调度,分析流域水库群生态调度保障潜力。结果显示,耦合最小生态下泄流量要求的水库常规调度规则能够让水库在独立运行的情况下,基本保障不同来水条件下的控制断面生态流量需求;韩江流域水库群可通过开展联合优化调度满足控制断面生态流量需求;基于图论方法开展流域水库群生态调度具有可行性和实用性。

    • 系统微分响应参数率定方法在建阳流域SWAT模型中的应用

      2023, 39(2):118-124. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.015

      摘要 (279) HTML (0) PDF 8.91 M (1990) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用基于系统微分响应理论的参数率定方法率定闽江建阳流域SWAT模型,通过流域1992—2000年日资料验证了该方法的实际应用效果,采用纳什效率系数(NSE)、偏差百分比(PBIAS)和相关系数r作为评价指标对率定后的SWAT模型模拟精度进行评价,并与传统利用SUFI-2方法率定得到的SWAT模型模拟结果进行对比分析。结果表明:系统微分响应方法率定的参数在建阳流域的日径流模拟中表现较好,率定期和检验期NSE均为0.65以上,径流量PBIAS在5%以内,r在0.65以上;利用系统微分响应率定参数方法率定SWAT模型参数在实际应用中可行,且效率与精度均高于传统的SUFI-2方法。

    • 基于集成学习模型的非平稳月径流预报

      2023, 39(2):125-135, 179. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.016

      摘要 (177) HTML (0) PDF 12.94 M (853) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对变化环境下月径流序列的非平稳性日益加剧,传统径流预报模型采用普通学习算法的局限性,基于Bagging和Boosting集成学习算法,构建了随机森林(RF)、梯度提升决策树(GBDT)和轻梯度提升机(LightGBM)3种集成学习模型,融合弹性网(EN)和变分模态分解(VMD),建立VMD-EN-RF、VMD-EN-GBDT和VMD-EN-LightGBM非平稳月径流组合预报模型,并以黄河流域实测月径流为研究对象,评估预报结果的不确定性。结果表明:单一集成学习模型能够提供可靠的预报结果,适用于非平稳月径流预报;融合VMD和EN的集成学习模型预报性能较单一集成学习模型有了显著提高,纳什效率系数提升了15%~20%,均方根误差降低了30%~40%;基于Boosting集成方法构建的集成学习模型优于Bagging集成方法,其中VMD-EN-LightGBM预见期3月内的预报效果优于VMD-EN-RF和VMD-EN-GBDT,在90%置信度的区间预报覆盖率高于90%,表现出良好的性能。

    • 中长期径流预报研究进展与展望

      2023, 39(2):136-144, 223. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.017

      摘要 (727) HTML (0) PDF 7.11 M (2063) 评论 (0) 收藏

      摘要:概述了中长期径流变化的主要影响因素,从发展历程和研究方法两个角度总结了中长期径流预报方法。从研究技术、径流成因、数据驱动模型、预报不确定性4个方面综述了中长期径流预报的研究进展,分析了在径流关键驱动因子及其驱动机制、数据驱动方法的物理可解释性、预报结果的不确定性认识等方面研究的不足,指出未来应注重对中长期径流物理成因、预报方法适用性和可靠性、中长期径流演变相关研究成果的应用等方面的研究。

    • 基于多源遥感土壤湿度与模型数据同化的流域径流模拟

      2023, 39(2):145-151, 189. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.018

      摘要 (198) HTML (0) PDF 14.27 M (970) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提升径流模拟精度,以秦淮河流域为例,采用集合平均法将SMAP、SMOS、AMSR2卫星遥感土壤湿度融合并利用地形湿度指数进行空间降尺度处理,采用卡尔曼滤波算法和栅格新安江模型进行遥感融合土壤湿度同化。对2016—2018年秦淮河流域3个流量站记录的11场洪水进行模型数据同化的结果表明:日尺度率定期洪峰、径流深相对误差合格率均为71.43%,验证期洪峰、径流深相对误差合格率分别为66.67%和100%;经同化后,8场洪水径流深误差减小,平均误差降低29.01%;8场洪水确定性系数增大,范围在0.01~0.09之间,模拟精度最高可提升11.84%;同化多源遥感土壤湿度能有效改善土壤湿度估计的准确性,进而提升径流模拟精度。

    • 郑州市雨岛效应多方法集成评估及量化研究

      2023, 39(2):152-159. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.019

      摘要 (153) HTML (0) PDF 12.52 M (861) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究城市化发展带来的雨岛效应问题,选用郑州市1978—2018年社会经济资料和1960—2020年逐日降雨资料,在利用六阶段论和“S”形曲线法分析郑州城市化发展水平的基础上,多方法并举构建雨岛效应评估方法体系;基于年降水量、年汛期降水量对郑州市雨岛效应进行趋势和周期变化分析,并引入标准化距离法量化评估雨岛效应。结果表明:郑州市中心城区雨岛效应在1997年和2004年有明显突变增强趋势;年降水量、年汛期降水量雨岛效应增强趋势分别持续4a和10a,且分别具有8~10a、15~20a的第一主周期和17~20 a、6~10 a的第二主周期;标准化距离法计算的年降水量、汛期降水量增雨系数标准化显化值分别为0.261和0.643,说明郑州市雨岛效应集中于汛期。

    • 2009—2019年河西走廊地下水位时空分布及演变趋势

      2023, 39(2):160-167. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.020

      摘要 (265) HTML (0) PDF 9.40 M (1359) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于2009—2019年河西走廊的地下水位资料,运用地统计学方法研究了河西走廊地下水位的空间分布特征;采用基于分形理论的R/S分析法计算地下水埋深时间序列的Hurst指数,分析了地下水位的动态演变趋势。结果表明:2009—2019年河西走廊的地下水位总体呈现持续下降的趋势;河西走廊地下水位变化与灌溉面积相关性最强,其次为人口数量和地下水供水量;预计在未来一段时间内,金昌、武威、白银以及酒泉中部区域的地下水位将持续下降,而酒泉西部地区与张掖大部分地区的地下水位将不呈现明显的变化趋势,以随机波动变化为主。

    • 基于洪水资源化的洪泽湖后汛期蓄水策略

      2023, 39(2):168-179. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.021

      摘要 (186) HTML (0) PDF 19.96 M (885) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于洪泽湖的地理地形特征,采用MIKE平台构建了湖泊及其蓄滞洪区联合运用的水文水动力模型,实现了对湖、陆水流运动和水量交换与控制的精细化模拟,并制定了后汛期不同蓄水时机和蓄水方案构成的蓄水策略样本库;通过丰、平、枯多种来水情景大规模的数值模拟,对不同典型年蓄水策略进行了评价和优选。结果表明:若洪泽湖后汛期来水属于丰水年系列,应于9月10—20日偏后期伺机蓄水,采用“先泄后蓄”、泄水效率较高的蓄水策略,尽量避开完整的洪水过程;若来水属于平水年系列,应于9月10—20日偏前期伺机蓄水,采用“先泄后蓄”、泄水效率较低的蓄水策略,在洪水的退水阶段起蓄;若来水属于枯水年系列,应于8月31日—9月10日起蓄,采用“先蓄后泄”的蓄水策略,泄水效率的选择应结合来水预报信息,在洪水的起涨段或中段即可拦蓄。

    • 基于PCA和SVM的遥感影像水体提取方法及验证

      2023, 39(2):180-189. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.022

      摘要 (372) HTML (0) PDF 17.74 M (931) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对内陆湖泊水质及光谱特性空间差异性大、支流水系结构复杂而导致的遥感影像水体提取精度低的问题,提出了结合光谱主成分分析(PCA)及支持向量机(SVM)的PCA-SVM水体提取算法。基于GF-1卫星遥感影像,对原始影像光谱波段特征进行PCA降维,从中优选熵、方差、差异性纹理特征向量,结合原始波段及归一化差分水体指数(NDWI),构建了8维特征向量,并基于SVM算法提取湖泊水体。以巢湖洪水期与非洪水期影像为研究实例,分别采用NDWI法、传统SVM算法及PCA-SVM算法对水体进行提取,并进一步基于PCA-SVM算法对2020年汛期巢湖洪水期淹没演变过程进行反演和跟踪,定量解析特征向量组合及SVM惩罚系数C对水体提取性能的影响。结果表明:PCA-SVM算法提取的湖泊完整、支流连续,显著改善了含蓝藻水体漏提、建筑物误提等问题;洪水期和非洪水期提取结果的F1分数分别为95.08%和97.95%,虚警率分别为5.43%和1.13%,提取精度显著高于NDWI法和SVM算法。

    • 基于多重检验EKC的中国用水与产业发展关系分析

      2023, 39(2):190-198. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.023

      摘要 (158) HTML (0) PDF 7.77 M (884) 评论 (0) 收藏

      摘要:在考虑人均GDP和人均能源消耗量两个关键指标的基础上,综合分析了1997—2020年全国用水总量与工业、农业和第三产业用水量的环境库兹涅茨曲线(EKC),利用augmented Dickey-Fuller检验、t检验和Breusch-Godfrey检验等多重检验优选EKC模型参数,并进一步对水资源供给端和需求端进行分析。结果表明:用水总量、工业用水量和农业用水量的EKC均呈倒“N”形,用水总量、工业用水量和农业用水量已进入控制性下降阶段;第三产业用水量EKC呈线性增长趋势,第三产业用水量还未到达控制性下降阶段,仍将持续增长;第三产业用水量是未来用水的主要增长点,应加强地下水综合减采工作。

    • 变化环境下青藏高原陆地水储量演变格局及归因

      2023, 39(2):199-207, 214. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.024

      摘要 (249) HTML (0) PDF 22.96 M (875) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于1981—2015年全球陆面数据同化系统GLDAS和归一化植被指数GIMMS NDVI3g等多源数据,采用Theil-Sen Median斜率估计和Mann-Kendall趋势检验法探究青藏高原多年陆地水储量(TWS)及其各组分时空演变特征,采用水量平衡法、相关分析法和Hurst指数法识别水循环过程对TWS变化的影响机制。结果表明:受气候变化影响,1981—2015年青藏高原降水及冰川积雪消融增加,TWS以0.7 mm/a的速率增加,青藏高原北部TWS增加趋势极其显著,南部呈减少特征;青藏高原绝大部分地区TWS以0~200 cm的土壤含水量为主,不同深度土壤含水量具有显著空间异质性;青藏高原北部及东部降水主要通过蒸散发过程损失,南部地区径流系数较大。

    • 基于云模型的水利工程运行安全韧性评价

      2023, 39(2):208-214. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.025

      摘要 (230) HTML (0) PDF 8.05 M (1844) 评论 (0) 收藏

      摘要:为准确评价水利工程的运行安全水平,将韧性理论引入水利工程安全运行管理,构建了水利工程运行安全韧性评价指标体系,采用序关系法(G1法)获得韧性指标的独立权重,采用决策试验和评价实验室(DEMATEL)法量化韧性指标的关联权重,并利用博弈论确定组合权重,提出了基于云模型的水利工程运行安全韧性评价方法。利用该方法对江都水利枢纽工程2017—2021年的运行安全韧性进行评价,结果表明:江都水利枢纽工程的运行安全韧性逐年提升,并达到高韧性水平;评价结果与实际情况相符,验证了方法的正确性与可靠性。

    • >水环境
    • 时空异质性视角下长江经济带水环境承载力评估及其驱动因子探究

      2023, 39(2):215-223. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.026

      摘要 (187) HTML (0) PDF 8.96 M (948) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于水资源-水环境-社会经济耦合系统,构建了长江经济带水环境承载力综合评价指标体系,运用熵权-TOPSIS法测度其2010—2019年的水环境承载力,采用标准差椭圆、全局莫兰指数以及地理探测器等方法探究其时空格局演变和主要驱动因子。结果表明:长江经济带水环境承载力由大到小依次为下游、上游和中游,排名前三的省(市)依次是上海、浙江、重庆;水环境承载力省际不存在空间依赖性,其标准差椭圆呈现稳定的东西向空间分布格局和西南走向,重心分布于湖南岳阳与湖北荆州之间;水环境承载力的首要驱动因子是万元GDP用水量,社会经济子系统对水环境承载力影响程度最大,其次为水环境和水资源子系统,且不同区域的主要驱动因子存在显著空间异质性。

    • 长荡湖、滆湖、竺山湾藻类功能群结构组成与环境因子的关系

      2023, 39(2):224-232. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.027

      摘要 (212) HTML (0) PDF 9.30 M (1131) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究太湖流域上游长荡湖、滆湖、竺山湾三大典型浅水湖泊藻类功能群结构组成与环境因子的关系,基于2019年2月至2020年10月水文、水质及浮游植物数据,采用Q指数、香农-维纳多样性指数、TLI综合富营养化指数分析了3个湖泊的水质状况,采用非度量多维尺度变换(NMDS)分析了浮游植物群落结构组成特征,采用冗余分析探讨了浮游植物功能群与环境因子的关系。结果表明:长荡湖和滆湖水质整体属于轻度富营养化,竺山湾除冬季外,均属于中度富营养化;长荡湖、滆湖、竺山湾分别有浮游植物7门61属96种、8门75属129种和6门53属124种,分别划分为9、10和11个优势功能群;3个湖泊藻类功能群变化的共同环境因子是水温、高锰酸盐指数和总磷,而总氮和氮磷比对3个湖泊功能群结构变化的作用并不明显。

    • 基于偏联系数的大兴区地下水水质时空动态演变趋势分析

      2023, 39(2):233-243. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.028

      摘要 (153) HTML (0) PDF 14.47 M (837) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究城镇化对大兴区浅层地下水水质的影响,采用大兴区2006—2016年浅层地下水水质数据,选择硝酸盐、总硬度、溶解性总固体(TDS)3个水质指标作为评价指标,基于ArcGIS的空间插值和区域分析工具,按照行政边界提取区域水质结果,通过集对分析确定各区域的地下水水质等级,基于偏联系数对大兴区地下水水质动态演化规律进行评价分析。结果表明:硝酸盐指标主要涉及Ⅰ~Ⅳ类水,总硬度指标主要涉及Ⅲ~Ⅴ类水,TDS指标主要涉及Ⅲ、Ⅳ类水;研究区地下水水质等级呈现缓慢增长的趋势,水质出现恶化趋势;从空间分布上看,大兴区北部地下水综合水质等级和基于TDS指标的水质等级最高、南部次之、中部最低,基于硝酸盐指标的水质等级北部最高、中部次之、南部最低,基于总硬度指标的水质等级南部最高、中部次之、北部最低;基于各指标的水质Ⅱ级支持度均为最高,2013—2016年综合水质和基于总硬度指标、TDS指标的水质Ⅲ级支持度高于Ⅰ级支持度,相应水质有恶化的趋势,基于硝酸盐指标的水质Ⅰ级支持度高于Ⅲ级支持度,说明大兴区基于硝酸盐指标的整体水质有好转的趋势,但北部相应水质呈现持续恶化的趋势。

    • >水生态
    • 改性植物单宁絮凝剂对污水中抗生素抗性基因的去除效果

      2023, 39(2):244-251, 258. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.029

      摘要 (155) HTML (0) PDF 9.81 M (936) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)改性植物单宁絮凝剂(TGCC-A)对污水处理厂的二沉池出水进行絮凝处理,探究TGCC-A对污水中胞内抗生素抗性基因(iARGs)、胞外抗生素抗性基因(eARGs)的去除效果以及对后续污水储存过程中抗生素抗性基因(ARGs)丰度的影响。结果表明:9mg/L TGCC-A和7mg/L聚合氯化铝对原水中8种胞内目标基因的平均对数去除量分别为103.82 copies/mL、103.92 copies/mL,胞外目标基因的平均对数去除量分别为102.27 copies/mL、102.89 copies/mL;两种絮凝剂絮凝处理后的水样中同种ARGs在胞外的丰度都大于其在胞内的丰度,且在后续5 d的储存过程中8种目标基因丰度基本保持在絮凝后的即时丰度;TGCC-A对污水处理厂二级出水中的ARGs具有良好的去除和控制效果。

    • 巢湖流域山水林田湖草生态保护和修复

      2023, 39(2):252-258. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.02.030

      摘要 (244) HTML (0) PDF 5.56 M (1092) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对江湖阻隔出现生态退化、围湖造田加快湿地萎缩、山林破损导致生态失衡、农业面源污染加大生态修复压力及城镇扩张威胁水生态安全等生态环境问题,围绕“安澜巢湖、碧水巢湖、生态巢湖、美丽巢湖”的生态保护和修复目标,从巢湖生态系统整体性和流域系统性角度,提出了引调水源和水力调控、退垦还湿和修复湿地、矿山修复和生态涵养林、节水养田和结构调整、治河清源和空间管控等工程措施,以促进流域生态格局不断优化,生态系统服务功能稳步提升,有效保障巢湖水质稳定达到Ⅳ类,营养状态指数小于55,鱼类生物量增加大于10%。巢湖山水林田湖草一体化保护和修复实施方案提出的“污染治理—生态修复—综合管控”技术路线和模式,对于类似湖泊保护和修复在总体推进思路与治理措施优先级安排等方面具有参考和借鉴价值。

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