摘要:以长江、黄河和淮河流域为研究对象,基于标准化旱涝急转指数,利用趋势分析、变点检验、小波分析、随机森林等方法探究典型干旱区与湿润区旱涝急转演变特征及其驱动因子。结果表明:湿润和半湿润区是极端旱涝急转事件的高频发生区,干旱区是极端旱转涝事件的高频发生区；干旱区的突变发生在1998年,湿润区的突变在1978年,未来干旱区更易发生旱转涝事件,湿润区则相反；气象因子在湿润区对旱涝急转的贡献度更大,大气环流对干旱区的影响突出,旱涝急转与不同驱动因子间存在非线性关系。

摘要:以高分一号遥感影像为数据源,以安徽省黄山市屯溪流域内的东方红水库为研究对象,采用单波段阈值法、两波段差值法、波段比值法、归一化差分水体指数(NDWI)法、归一化差分植被指数(NDVI)法共5种水陆像元度量方法,分别应用平均值法和最大类间方差迭代法两种阈值选取方法对东方红水库进行水体提取,探索最大类间方差迭代法在水体提取变量上的改进效果,在此基础上提出了一种改进的最大类间方差联合水体提取法,并对比了改进前后的水体提取效果。结果表明:改进后的水体提取方法可以很好地降低影像提取中产生的噪点,提高水体提取的精度,提取成果的平均相对误差为4.69%,决定系数为0.8579,相比于改进前平均相对误差降低了0.68%,决定系数提高了0.0539。

摘要:基于能准确描述高维变量相关关系的Vine Copula,考虑短期径流预报误差的空间相关性,构建了梯级水库短期发电调度风险估计模型,并将模型应用于长江上游溪洛渡、向家坝和三峡水库,分析了径流预报误差带来的单一水库、梯级水库短期发电调度风险。结果表明:基于C-vine Copula构建的联合分布能较好地描述屏山站、朱沱站、寸滩站和武隆站的日径流预报误差特性；随着水库可调节安全区间范围增大,单一水库发电量不足风险率、弃水风险率均越来越小,梯级水库发电量不足、弃水联合风险率和同现风险率越来越小,即水库调节库容越大,其承担的风险也就越小。

摘要:以《地下水管理条例》中空间管控和目标管控思想为指导,分类梳理了地下水超采管控体系和水量水位双控体系的研究进展及现状。地下水超采管控体系研究与我国具体国情结合日益紧密,但目前相关管理制度与规范仍亟待完善；地下水超采管控体系明确了已发生超采区域的划分标准,但缺少统一且全面的地下水资源管控区划标准；地下水水量水位双控体系克服了由于水位或水量单方面控制、未考虑地下水水位与水量的内在联系、难以有效缓解由水位或水量变化而导致的生态环境问题的局限性；水量水位双控体系研究的难点在于通过监管点状分布的水位控制面状分布的开采量,建议通过管理特定时间的水位控制一定时段的地下水开采量,或通过管理面状开采量来对点状水位进行控制。

摘要:围绕城市洪涝灾害过程中对人口动态风险评估的需求,在城市水文水动力模型基础上,提出了基于多智能体模型的城市洪涝灾害动态风险评估方法,分别设置孕灾环境智能体、致灾因子智能体、承灾体智能体的运行规则,并给出多智能体之间的通信机制,以实现城市洪涝灾害过程人口动态风险定量评估。以北京市海淀区清河流域某典型排水分区为例,利用SWMM和LISFLOOD-FP模型,模拟50年一遇设计降雨情景下的洪涝灾害过程,并基于NetLogo模型构建城市洪涝灾害承灾体动态风险评估模型对研究区中的人口动态风险进行了评估。结果表明:50年一遇设计降雨情景下,研究区洪涝风险面积从降雨历时T=4h的0.608km²增加到T=30h的2.202km²；常规模拟情景下,研究区低风险人口数持续下降、高风险人口数持续上升,最终低风险人口数稳定占比为75.75%,高风险人口数稳定占比为22.85%；在设置救援避险策略后,研究区低风险人口数先下降后升高,在T=4.5h时,最低人口数占比为92.30%,而高风险人口数先升高后降低,最高人口数占比为7.07%,最终低风险人口数稳定占比为100%。

摘要:基于城市内涝发生前、中、后期特征,将韧性理论引入城市内涝治理,构建郑州市内涝韧性体系,利用可变模糊集、贡献度和障碍度建立评估模型,分析了郑州市内涝韧性变化规律及主要影响因素。结果表明:2001—2020年,郑州市初期内涝韧性水平较高,但随着“城市病”逐渐突出,韧性水平由2001年的3.2下降到2020年的2.9,处于可以通过自我调节恢复到原始状态的韧性一般水平；系统层中前期内涝韧性在城市内涝韧性体系中具有重要作用,平均贡献度为41%；城市排水管网是内涝韧性发展中最主要的关键限制因素,平均障碍度为16%；公共交通服务能力等次要限制因素也是提升城市内涝韧性水平不可忽视的一部分,其障碍度之和较关键限制因素高出15%；郑州市城市内涝韧性水平一般,需在城市排水管网等方面加强以提升内涝韧性。

摘要:考虑城市地形、建筑、排水管网要素,构建风暴潮与极端暴雨叠加作用下的九龙半岛内涝灾害模型,对多种内涝防控方法进行了量化评估。结果表明:构建的内涝灾害模型可准确反映不同位置淹没范围及水深等关键物理量；止回阀与挡水板能够通过切断海水倒灌渠道削弱风暴潮对城市内涝的放大效应,1000年一遇风暴潮与极端暴雨叠加作用下,西九龙深水埗钦州街附近区域加装止回阀后管网溢流率下降14.8%、净排水量增加5.7%；八号货柜码头加装1 m高挡水板可使淹没面积降低26%；地下蓄洪池通过汇集与存储地表径流减轻周边淹没程度,降雨重现期为100a条件下界限街游乐场淹没面积降低34%。

摘要:为明晰科技创新对水资源利用效率的影响机理,利用空间计量模型,构建了科技创新水平对水资源利用效率的影响效应模型与贡献模型。基于2009—2021年面板数据,测算了京津冀科技创新指数和水资源利用效率指数,评价了京津冀科技创新水平对水资源利用效率的弹性系数与贡献率。结果表明:京津冀科技创新指数与水资源利用效率指数均呈稳定增长趋势,二者同向演化；京津冀科技创新水平对水资源利用效率的影响正向显著且存在空间差异,北京、天津、河北的科技创新水平每提升1%,水资源利用效率分别提升2.684%、0.918%、1.365%；北京、天津、河北科技创新水平对水资源利用效率的贡献率分别为50.47%、45.74%、62.59%,2009—2021年京津冀科技创新水平对水资源利用效率的贡献率受技术迭代、政策颁布及用水结构优化的影响呈分段波动形态。

摘要:基于水足迹方法从水量水质生态需水综合视角下对黄河流域的水稀缺进行评估。结果表明:2021年黄河流域的蓝水足迹和灰水足迹分别为526.5亿m³和3056.2亿m³；仅考虑水量和生态需水时,黄河流域的缺水压力较小,其中85.4%的地级市为低缺水压力,仅10.1%的地级市处于极端缺水压力；纳入水质因素后,仅15.7%的地级市为低缺水压力,而64.0%的地级市处于极端缺水压力,水质因素显著加剧了流域的缺水压力。建议协同推进水资源管理和保护,推广节水技术和水资源循环利用,重点提高农业水资源利用效率和强化农业污染治理,以缓解黄河流域经济发展与水资源限制之间的矛盾。

摘要:基于青海湖流域2010—2020年的降水资料,利用ANUSPLIN插值法反演了青海湖流域的降水时空分布。结合水文气象及地球遥感解译等资料,构建了青海湖流域数字流域模型,并对模型参数进行了率定和验证。将模型应用于探究下垫面变化对流域水文过程的影响,解析了青海湖流域水循环演变规律和驱动机制,并对关键参数进行了敏感性分析。结果表明:在率定期和验证期,布哈河口站纳什效率系数分别为0.72和0.67,刚察站分别为0.81和0.84,说明数字流域模型适用于青海湖流域降水长时空序列模拟；土壤垂向下渗速率和土壤水平渗透速率主要影响径流的峰值,其中表层土水平渗透速率最敏感；土壤孔隙率及初始含水量主要影响径流的基流,其中中层土初始含水量最敏感。

摘要:基于实测资料、中国区域地面气象要素驱动数据集(CMFD)和ERA5-Land再分析降水资料,构建了青藏高原尼洋河更张站以上流域的可变下渗能力(VIC)模型,评估再分析降水资料和VIC模型在资料缺乏地区径流模拟中的适用性,并探究了VIC模型分辨率对径流模拟结果的影响。结果表明:在资料严重缺乏地区,基于实测资料的VIC模型难以反映径流的实际情况,而采用再分析降水资料可以明显提升流域径流模拟精度；与基于CMFD再分析数据的VIC模型模拟结果相比,基于ERA5-Land再分析数据的模型径流模拟精度更高,月径流模拟结果的纳什效率系数达到0.76,表明ERA5-Land再分析降水资料和VIC模型在研究区具有较好的适用性,但模型对洪峰模拟结果的精度需要进一步提高；VIC模型径流模拟精度随着其分辨率的提高有所提升,当模型分辨率由10km提高到1km时,月径流模拟结果的纳什效率系数提高了9.1%,相对误差减小了16.5%；较高分辨率的VIC模型对峰现时间、洪峰流量模拟更准确,但是难以模拟退水过程。

摘要:构建了基于机器学习、文本计量和知识图谱的水政策演进分析框架,以武汉市2001—2021年出台的252份水政策文件为研究样本,提出了基于Word2Vec模型的关键词词典构建技术及关键词热度计算方法,从政策关键词和政策工具两个维度探究了武汉市水政策演进规律。结果表明:在研究时段内武汉市水政策演进经历了初期探索、综合治理、生态优先3个阶段,形成了较为完善的水政策体系；水政策关注重点由供用水需求逐渐转向生态文明建设；政策工具以命令控制型为主,经济激励型政策工具呈现减少趋势,技术支撑型政策工具和公众参与型政策工具占比有所提升；武汉市水政策发展主要面临系统治理理念相对薄弱、防洪防涝关注不够、政策工具类型结构失衡等问题,未来可以从坚持系统治水、提升防洪防涝能力、完善政策工具结构等方面对水政策制度加以改进。

摘要:通过室内试验模拟不同底质条件,研究了苦草根部细菌群落的组装模式和功能变化。结果表明:底质条件的改变对苦草根际细菌群落产生了显著影响(p=0.003),特别是在添加有机质和植物根际促生菌的底质条件下；尽管根际细菌群落与根内生菌群落存在较强联系,但根内生菌群落组装过程拥有更高的确定性,而根际细菌群落组装过程更易受到植物宿主以外叠加的环境因素影响；功能预测结果表明在添加有机质和植物根际促生菌的条件下,苦草根部细菌群落拥有更高的代谢活性,更有利于有益细菌群落在苦草根部的富集。

摘要:为确定北川河流域生态需水量,采用线性趋势法、Mann-Kendall检验法、 Spearman检验法分析了北川河流域1959—2013年径流变化趋势,并采用Pettitt检验、滑动t检验、滑动F检验和累积距平法综合诊断径流突变点,根据Tennant法和改进的年内同频率展布法确定的生态流量过程外包线计算河道内生态需水量,并基于SWAT模型计算了河道外生态需水量。结果表明:SWAT模型在研究区具有适用性,模型性能符合“好”的标准,SWAT模型模拟的降水量和蒸发量总体呈现增加趋势,产水量呈现减少趋势；北川河流域桥头水文站径流量呈现减少趋势,年平均减少率为0.104m³/s,径流突变点为1990年；北川河流域河道内生态需水量为2.95亿m³,河道外生态需水量为9.95亿~10.85亿m³,生态总需水量为12.90亿~13.80亿m³。

摘要:为加强河流生态流量阈值及保障率计算对天然水文情势变化的适应性,提出了基于水文集合分位数的生态流量计算方法。根据河流长序列实测径流数据,在年际和年内划分不同水文情景,基于生态流量水文集合的中位数和下四分位数确定年内汛期、非汛期生态流量阈值下限,以丰、平水年组的计算结果分别作为平、枯水年组的生态流量理想值,结合生态流量中长期和短期保障率,计算分析河流在不同时间尺度下的生态流量保障程度。抚河下游应用结果表明:综合水情变化的生态流量阈值和多时间尺度保障率分析方法能够更好地适应天然河流年际和年内水情变化,更准确识别河流水文健康状况；丰、平、枯水年组抚河下游年均生态流量阈值下限分别为156.49、90.43、29.54m³/s；不同时间尺度下抚河下游生态流量的保障程度均较低,中长期保障率大于短期保障率,中长期和短期保障率分别为63.64%~93.11%、42.50%~91.85%。

摘要:针对南水北调西线工程调水需求,以方法比选、目标修正、可行性验证为主线,提出了一套多方法综合确定水源区生态需水过程的思路,并制定了10个坝址断面枯水期和非枯水期的生态基流、敏感生态需水及年生态水量目标。结果表明:水源区坝址断面枯水期生态基流在多年平均流量中的占比约为20%,非枯水期占比约为40%；3—6月为鱼类集中产卵敏感期,需要每月发生一次脉冲流量过程,每次至少持续10d,脉冲流量在多年平均流量中的占比为48%~73%；各坝址断面年均生态水量在多年平均径流量中的占比约为70%,其中丰水年、一般偏枯年、枯水年生态水量占比分别为68%~78%、66%~75%和61%~70%；研究结果符合长江流域现有管控要求,具备较好的现实可达性。

摘要:为研究南水北调中线工程水源区环境规制通过水资源利用对区域发展质效的影响,基于2005—2022年南水北调中线工程水源区12个城市的面板数据,构建基准回归模型、中介效应模型和门槛效应模型,实证分析了环境规制、水资源利用效率和经济高质量发展之间的关系。结果表明:环境规制对经济高质量发展具有正向促进效应,该促进效应在不同区域间存在异质性,环境规制的促进作用在用水量小的地区更加显著,而在用水量大的地区,丰富的水资源限制了环境规制对经济高质量发展的促进作用；在环境规制影响区域,水资源利用效率在经济高质量发展过程中发挥出显著的中介作用,水资源利用效率中介效应占环境规制总促进效应的比例为13.5%；水资源利用效率在环境规制对经济高质量发展影响中具有门槛效应,当水资源利用效率超过4.3后,环境规制对经济高质量发展的促进效应显著增强。