摘要:针对长江中下游城市内涝与雨季污染协同治理的突出问题,对城市水安全、雨季水体返黑返臭风险和河湖水生态退化三方面存在的问题进行了论述。发现长江中下游城市河网密度高、降水量大、暴雨多发,同时人口密集、经济发展水平高,内涝、污染、生态退化等水问题突出；城市内涝频发,雨季污染造成某些城市水体局部返黑返臭,严重影响城市水环境品质,成为制约长江中下游城市绿色发展的重要瓶颈问题。提出了建立三级内涝协同防治体系、构建城市“绿灰蓝”设施耦合工程体系、协同推进水体品质提升与生态修复等建议。

摘要:从极端暴雨形成机制、城市洪涝致灾机理及风险评估、防灾减灾措施和应对极端暴雨的城市韧性4个方面对城市暴雨洪涝问题国内外研究进展进行了综述,指出研究中下垫面对强降水和产汇流过程的影响机制认识不清,以单灾种为研究对象的风险评估缺乏对各类灾害关系的厘定,应对极端暴雨的城市韧性研究多停留在理论探讨层面等问题,未来应重点研究城市极端暴雨预报预警能力提升技术、洪涝灾害形成及灾害链传导机制、洪涝灾害治理措施、可实施层面的城市韧性提升方法等。

摘要:针对流域生态城市绿色发展与高质量发展趋势,在阐释绿色发展与高质量发展理论渊源和发展进程的基础上,从理论维度和现实维度辨析了两者之间的联系,明确了“双碳”目标下的高质量发展路径。立足于流域生态保护,分析了当前生态城市建设规划的三大瓶颈因素,提出了流域生态城市建设的对策建议:提高人口素质,合理开发利用资源；严守生态保护红线,提高抵御自然灾害的能力；发展绿色经济,推进经济转型。

摘要:为提升远期上海原水水量、水质供应能力和应对突发咸潮入侵和水污染风险,在分析长江口水源现状和咸水入侵形势基础上,论证了长江口水源地优化布局的必要性,结合咸水入侵监测数据及反演成果提出在白茆沙新建水库方案及原水系统优化调度方案,并分析了白茆沙水库建设对河势变化、行洪、通航、渔业资源及生态环境等方面的影响。结果表明:在白茆沙新建水库是较可行的方案,可对上海境内的长江口水源地进行优化布局,扩大供水规模并上移取水口；拟建的白茆沙水库位于白茆沙整治工程内侧,既可确保围堤安全稳定,也不影响行洪、通航,对河势变化、渔业资源及生态环境影响微小；布置于水库南侧微弯水道处的取水口,既可避免淤积对取水口的影响,也可避免北支咸潮倒灌的影响；上岸后的输水管与崇明岛原水复线共建,增强了崇明岛原水的供水安全,与现有长江口和黄浦江水源地的原水系统互联互通,可实现上海原水系统“双源供水、一网调度”的目标。

摘要:采用内容分析法,从核算对象、核算范围、核算方法及排放因子等方面,对现有城镇雨水系统碳排放核算研究情况进行了系统回顾。结果表明:现有研究基本明确了雨水系统碳排放核算公式,为开展多尺度雨水系统碳排放核算奠定了方法基础；现有研究核算了部分雨水设施部分阶段的碳排放因子,但存在核算范围不一致、方法不统一、排放因子不透明等问题,不同研究结果之间可比性较差,核算结果具有很大不确定性；雨水设施碳排放因子完整性较差,与形成统一规范的雨水系统碳排放核算体系存在一定的差距。为规范雨水系统碳排放核算体系,未来研究应重点关注截留式排水体制下雨水系统核算边界划分、直接碳排放精准测度和水能利用的碳抵消效应,逐步构建适用于雨水系统碳排放核算的综合因子数据库。

摘要:为全面揭示变化环境下我国多维气象干旱特征,耦合气象干旱指数(SPI)和可靠性回弹性脆弱性(RRV)指数,提出了一种基于SPI-RRV指数的干旱风险评价方法,定量评价了中国气象干旱及其风险的时空演变特征。结果表明:SPI-RRV指数具有特征稳定和时空可比性强的特点,能够较为准确地评估气象干旱风险时空演变特征；南方平均干旱栅格比、干旱月占比和频次大于北方,湿润区和半湿润区干旱历时短、烈度大,半干旱区和干旱区干旱历时长、烈度相对较小；干旱高风险区转移具有显著年代际变化规律,空间上从西北向西南地区转移。

摘要:为全面揭示变化环境下澜湄流域多维气象干旱特征,采用标准化降水蒸散指数SPEI表征流域气象干旱,基于游程理论分别提取澜沧江段和湄公河段上、中、下游流域1901—1960年和1961—2021年两个时段的干旱事件,利用Copula函数分别构建两个时段不同子流域二维和三维干旱特征变量联合分布,计算不同干旱特征变量组合条件下的干旱联合发生概率,对比分析不同子流域多维气象干旱特征的时空变化。结果表明:时间上,1961—2021年各子流域平均干旱程度均较1901—1960年更严峻,尤其是极端干旱事件(单变量累积频率为25%、50%)的多维干旱联合发生概率增幅最大；空间上,1961—2021年,随着干旱历时、烈度和烈度峰值的增加,“或”情况下多维干旱联合发生概率最高值区自北向南转移,“且”情况下多维干旱联合发生概率最高值区自南向北转移。

摘要:气候变化与人类活动影响加剧背景下,亟须实现旱涝灾害风险精准防控。从孕育机理、传播机制、事件评价、风险评估、影响效应等方面回顾了旱涝事件研究现状,明晰了当前在旱涝事件演变机理和评价指标构建方面存在的不足。从水循环全过程视角,分析了干旱和洪涝事件在坡面、河道、流域和区域4个尺度与水量和效应2个层面的本质内涵、影响效应及评价方式。基于地表土壤地下、坡面河道、支流干流及水网工程间的水力联系,分别从水量和效应层面分析了不同空间尺度上干旱和洪涝的内在联系,明确了干旱、洪涝及旱涝级联过程本质上受流域调蓄作用的影响。从旱涝级联效应的内涵、类型、表现形式和关键技术等方面,提出了旱涝级联效应的研究框架。未来应从流域调蓄作用的视角量化不同空间尺度各要素调蓄能力变化,分层调蓄防范化解旱涝风险。

摘要:为了科学评估自然社会系统影响下非平稳水文干旱,考虑气候变化(降水、气温)和人类活动(取用水、水库)四元要素的影响,通过基于四元驱动的GAMLSS模型构建非平稳标准化径流指数(NSRI),提出了基于四元驱动的非平稳水文干旱评估方法。黄河流域非平稳水文干旱实例评估结果表明:黄河流域花园口站径流序列呈现出明显的非平稳特征,径流量1961—2020年发生显著下降,并在1990年发生突变；基于四元驱动的非平稳水文干旱评估方法能够更好地对径流数据进行非平稳概率分布拟合；对于历史干旱事件的识别,NSRI识别的干旱过程与实际更加接近,NSRI比标准化径流指数(SRI)识别效果更好,可以更好地反映变化环境下的水文干旱演变趋势。

摘要:针对沿海中小河流域地表地下水库复杂工程系统,因缺少联合调控方法而导致洪水资源利用难的问题,解析地表地下水库系统结构与功能,定量模拟地表水库调度、闸坝调控下河流和地下水动力过程,并利用智能替代模型提升水动力过程计算速度；在此基础上通过研发时/日/月多时间尺度模型耦合嵌套方法,构建了兼顾计算精度与效率的地表地下水库联合调控模型。该模型实现了洪水、地表地下水相互作用和供水等时间尺度差异明显的调节过程的统一调配,可为沿海中小河流域洪水资源利用提供新思路与技术支撑。

摘要:为解析降雨径流过程对不透水面空间分布的响应关系,构造了一个3km×3km的假想试验区域,面向试验区域构建了包含6个不透水率的36种不透水面空间分布,并建立相应的数值试验模型,模拟了重现期分别为2、5、10、20、50、100a共6种不同重现期短历时设计降雨下的降雨径流过程,基于模拟结果对不同不透水面空间分布情景下的降雨径流过程进行了分析。结果表明:在同一不透水率下,不同不透水面空间分布的径流系数差异相对较小,不透水面空间分布对径流特征的影响主要体现在径流峰值和峰现时间上；在同一降雨条件下,不透水率变化是径流过程变化的主导因素,径流系数与不透水率呈线性相关关系,随着不透水率的增加,径流过程线逐渐由“矮胖”变得“尖瘦”。

摘要:为降低中长期径流预报的不确定性,增加水电站水库的发电效益,针对现有方法侧重于提高单一预报模型确定性预报结果的准确性以降低径流预报不确定性的问题,提出一种基于集合Kalman滤波的入库径流确定性预报方法。以旬为预见期的锦西水库实例验证结果表明:相比传统的单一预报模型和传统的信息融合预报模型,基于集合Kalman滤波的中长期径流预报可使RMSE降低4.78m³/s,合格率可提高0.56%,且更有效地降低了汛期预报的不确定性,得到了更加准确、可靠的确定性径流预报结果,可为开展流域梯级水电站优化调度提供技术支持。

摘要:基于SEAWAT建立三维海水入侵数值模型对胶州湾附近大沽河流域滨海含水层的非稳定海水入侵过程进行了模拟,并利用2010年1月1日至2018年6月1日的地下水位和Cl－质量浓度观测数据对海水入侵数值模型中的水文地质参数进行校准和验证,同时利用全局敏感性分析评估含水层渗透系数和给水度等水文地质参数以及由降水入渗补给和地下水开采组成的源汇项对海水入侵数值模型的影响。结果表明:海水入侵的发展对降水入渗补给和地下水开采最为敏感,而渗透系数的影响则相对次要；增加降水补给量和减少地下水开采量可以有效地降低未来海水入侵的范围。

摘要:针对传统算法无法满足低影响开发(LID)设施空间布局优化模型求解的性能要求的问题,以重庆秀山海绵城市建设区为研究区,基于MATLAB软件的platEMO4.0平台,对比分析了NSGA-Ⅱ、NSGA-Ⅲ、MOEAD、PICEA-g、MOEAPSL、CCMO与CAMOEA7种多目标进化算法对LID设施空间布局优化问题的求解结果与性能评价指标,并提出最佳方案。结果表明:新算法大部分性能指标优于传统算法,其中CCMO算法的多样性与收敛性最佳,而MOEAPSL算法的求解速度最快,搜索能力最强,且最优解数量最多；采用CCMO和MOEAPSL算法可获得研究区不同降雨重现期下的Pareto近似前沿,即LID设施空间布局的最优解集；以径流削减为控制目标的最佳方案在降雨重现期为5~100a时径流总量控制率为67.23%~76.70%,洪峰流量削减率为66.42%~77.86%, LID单位面积建设成本为203.90~245.23元/m²。

摘要:为深入研究淮河流域皖西大别山区地形因子与水系结构的量化关系,基于ArcGIS对研究区地形因子及水系结构特征参数进行计算与提取,采用多元线性回归方法分析了地形因子与水系结构特征参数之间的关系,得到了针对细度比、河道维系常数、分形维数、平均长度比和流域圆度的5个定量预测模型,并利用全局空间自相关及空间冷热点分析对水系格局及地形特征的空间分布进行了研究。结果表明:研究区地形因子与水系结构特征参数在空间上普遍存在相关关系,相关系数r最高达0.84；5个定量预测模型显著性水平P值均小于0.05,方差膨胀因子均小于10,模型拟合优度较高；研究区水系结构特征参数和地形因子存在 “北冷南热”和“北热南冷”的显著空间分异特征。

摘要:针对巢湖污染负荷总量控制的问题,以巢湖二级子流域沙河流域为研究对象,基于对沙河流域水文特征、河道水质受损情况、污染源分布及源强评估分析,建立了陆域污染物负荷与水质定量响应关系,识别了流域重点控制区域,通过水文模拟模型(HSPF)模拟了流域污染负荷总量控制目标值,并制定了污染负荷削减分配方案。结果表明:在工业点源污染、生产区径流污染、村镇生活污水处理严格执行巢湖流域地方排放标准,镇区截污纳管率提高到80%,村镇坑塘治理率达到85%以上等削减措施情景下,各管控区域出口断面水质可达到目标水质考核要求。

摘要:为评估南水北调西线工程上线水源区大型底栖动物群落结构及环境驱动因子,于2022年7月(汛期)和11月(非汛期)开展监测采样工作。采用生物多样性指数和丰度生物量比较曲线(ABC曲线)作为大型底栖动物群落特征参数,分析大型底栖动物群落在水源区的结构,并对其进行多元排序和Pearson相关性分析。结果表明:共采集45种大型底栖动物,隶属于4门5纲10目32科44属,其中优势种8种,所有优势物种出现频率均大于50%,水源区大型底栖动物群落结构一致性较高；水源区Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均值分别为4.01、1.68、0.61；多数采样区域大型底栖动物的ABC曲线呈纠缠态势,其丰度和生物量累积百分比的差值面积在0附近波动,群落以小个头物种为主；优势种以耐污值低的敏感种类为主,说明河流几乎不受污染,水体清洁； pH值是影响水源区大型底栖动物群落结构的主要环境驱动因子。

摘要:针对现有河道基本生态流量计算方法无法兼顾结果准确和流程简约的问题,提出了一种综合水文频率、水力条件及生境需求的基本生态流量计算方法。选取流域控制断面进行径流还原,根据河道天然来水特性和水生生物需水特性划分水期,进行分期水文排频；利用水力学方法计算断面流量与平均水深和平均流速之间的关系；根据生态水深和生态流速等生境指标需求,综合分析得到不同水期下的河道基本生态流量。将该方法应用于浙江始丰溪流域基本生态流量计算,并将计算结果与Tennant法结果进行对比分析,结果表明:沙段水文站控制断面产卵育幼期的基本生态流量为16.0m³/s,一般用水期的基本生态流量为4.4m³/s,计算结果落在Tennant法的计算区间值中；本文提出的方法计算结果合理,可针对不同水期给出更为精准的基本生态流量。

摘要:为明确温度降低对微囊藻衰亡和沉降的影响,对贡湖微囊藻水华的消退过程进行了监测,同时开展了室内低温培养试验。结果表明:室内试验模拟结果与野外秋冬季的现象基本吻合,微囊藻一般在温度低于15℃时衰亡,低于12.5℃大量沉降；温度降低造成群体粒径显著减小,与群体内死亡的藻细胞数量有关,当死亡率达到25%~45%时,大群体普遍开始解体并分散成小群体；微囊藻在低温下重力密度持续增长,最终失去自主上浮能力；秋冬季降温初期微囊藻沉降主要由群体小型化和松散化导致,重力密度增大很可能是降温后期微囊藻沉降的主要原因。