• 2025年第41卷第3期文章目次
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    • 复杂流域水资源系统风险多链路网络研究(Ⅱ):风险传播

      2025, 41(3):1-12. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.001

      摘要 (1558) HTML (0) PDF 15.12 M (950) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探明流域水资源系统风险传播过程,以风险多链路网络为基础,建立了统筹启动阶段、传播阶段、消退阶段的风险传播模型,提出了节点风险灵敏指数、链路承载风险量、网络风险扩散指数及网络结构脆弱性指数等风险传播指标,并进一步分析了典型年下的网络风险传播,构建了介数防控、度值防控、节点风险灵敏指数防控、随机防控等风险防控策略。结果表明:节点风险灵敏指数与节点负荷增量呈正相关关系;链路承载风险量与传播次数呈负相关关系,与风险源负荷增量呈正相关关系;一般情况下,网络风险扩散指数呈先增大后减小趋势,网络结构脆弱性指数呈持续衰减趋势,而且二者随消退系数、负荷保留系数动态变化;典型年情景下,特枯年、枯水年的网络风险传播指标变化较为显著;在减缓风险扩散程度时,防控效果由好到差依次为介数防控、度值防控、节点风险灵敏指数防控、随机防控、无防控策略,即优先调控介数中心性较大的关联要素可以降低网络风险传播速率;在削减风险节点数量时,防控效果由好到差依次为节点风险灵敏指数防控、随机防控、介数防控、度值防控、无防控策略,即优先调控节点风险灵敏指数较高的关联要素可以降低网络结构脆弱性。

    • 基于滚动交叉验证的城市需水预测方法

      2025, 41(3):13-19. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.002

      摘要 (809) HTML (0) PDF 5.66 M (507) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高机器学习算法在城市需水预测中的精度,提出了一种基于滚动交叉验证的系统化预测方法,包括影响因子指标体系构建、需水预测模型构建、结合滚动交叉验证的超参数优化以及模型性能的评估与优选,并以衡阳市为实例进行了方法验证。结果表明:预测的2025年衡阳市需水量与规划值具有较高的一致性,验证了该方法的适用性和实际应用价值;该方法具有较强的普适性,可根据不同区域的经济社会发展趋势及用水结构灵活调整指标体系和模型组合,结合滚动交叉验证的超参数优化显著提高了模型的泛化能力和预测精度,更好地满足了真实应用场景的需水预测需求。

    • 基于CMIP6多模式集合的中国洪水热浪复合极端事件特征预测

      2025, 41(3):20-30. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.003

      摘要 (1724) HTML (0) PDF 14.59 M (890) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于14个CMIP6全球气候模式降尺度模拟结果,预测了未来SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下中国洪水-热浪复合极端(SFHE)事件及人口暴露度的时空变化特征,量化了气候效应、人口效应以及两者共同作用效应对人口暴露度的相对影响。结果表明:气候变暖加剧了未来华东和华南地区SFHE事件发生的风险,并导致SFHE事件历时及土地暴露度增长;SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下21世纪末中国SFHE事件年均频次与历史基准期(1961—2014年)相比,预计分别增加0.13、0.28、0.44次, SFHE事件平均历时分别增长1.4、3.9、8.1d,年土地暴露度分别增加6.0%、13.8%、18.3%,而洪水、热浪平均间隔分别缩短0.16、0.37、0.75d,SFHE事件突发性更强;未来SFHE事件人口暴露度增加的区域主要集中在中国东部和南部地区,由气候变化导致人口暴露度增加的效应逐渐增强。

    • 等高截水工程实施后东海县河网区水系格局及连通性变化定量分析

      2025, 41(3):31-38, 64. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.004

      摘要 (738) HTML (0) PDF 10.43 M (820) 评论 (0) 收藏

      摘要:为定量揭示等高截水工程实施对东海县河网区水系格局及功能的影响,以东海县龙梁河-石安河河网区为研究对象,基于水系形态结构分析法、图论与景观生态学法、复杂网络方法,提出了考虑区域和节点两个层面的水系结构及连通性综合分析方法,计算了等高截水工程实施前后河网区水系的形态结构和连通性变化。结果表明:在水系结构方面,等高截水工程实施后河流的发育数量和发育长度分别提升了76.39%和77.95%;在区域层面,等高截水工程通过横向连接孤立河网,使得区域河网的水系环度、节点连接率和水文连通度指数分别提高了101.29%、37.27%和35.23%,水系整体结构连通性显著增加;在节点层面,由于等高截水工程具有双向连通能力,节点功能连通性显著提升,节点传播能力和重要程度的空间分布得到优化。

    • 基于RF-Informer模型的月径流遥相关预报

      2025, 41(3):39-45. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.005

      摘要 (671) HTML (0) PDF 7.08 M (840) 评论 (0) 收藏

      摘要:为延长中长期径流预报的预见期,提高预报精度,从物理成因上考虑径流的影响因素,在前期降水径流的基础上增加遥相关因子,通过随机森林(RF)模型进行因子选择,引入长时间序列预报中表现良好的Informer模型,构建了月径流预报的RF-Informer模型,并利用该模型对雅砻江流域两河口、锦西、二滩3个水库的入库月径流进行了预报。结果表明:将遥相关因子引入流域月径流预报可以延长预见期,提高预报精度;相较于线性相关法,基于RF模型选择预报因子可以挖掘因子间非线性关系,提升预报效果;与RF-LSTM、RF-SVM、RF-BP神经网络模型相比,RF-Informer模型的误差最小,预报精度最高。

    • 季节性河流及其生态环境治理的理论与技术

      2025, 41(3):46-54. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.006

      摘要 (1120) HTML (0) PDF 7.06 M (787) 评论 (0) 收藏

      摘要:在对季节性河流的基本概念、空间分布和主要分类系统阐释的基础上,揭示了季节性河流水量、环境和生态等多要素的动态变化特征;探讨了季节性河流生态环境治理的基础理论,即生态平衡理论、群落演替理论以及生态系统调控理论;给出了季节性河流生态环境治理的基本原则, 即问题导向、三方联动和多水统筹;提出了季节性河流生态环境治理“3+6+1”集成化方案的总体框架:“3”为水域、岸带和陆域联动体,“6”为技术层面的6类措施,即配置节约、控源截污、岸线提升、内源治理、织网连通和生态修复,“1”为智慧管理体系建设。基于该框架,提出了季节性河流生态环境治理技术与管理的具体方案,识别了其重点方向和发展趋势。

    • >城市洪涝专题(第二十七届中国科协年会学术论文专栏)
    • 基于多尺度的重庆中心城区内涝点空间分布及其驱动力分析

      2025, 41(3):55-64. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.007

      摘要 (1204) HTML (0) PDF 11.96 M (811) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对城市内涝研究中对尺度效应及多因子交互作用关注不足,尤其在空间异质性强的山地城市中存在显著局限的问题,以重庆中心城区为研究区,基于2015—2021年的内涝点数据,利用空间分析方法识别不同尺度下的内涝点空间分布,并结合统计分析方法探究了不同尺度下各因子与内涝点空间分布之间的相关关系以及各因子对内涝点空间分布独立和交互作用机制的变化趋势。结果表明:重庆中心城区内涝点空间分布在各尺度下均保持稳定状态,在5km尺度下,空间聚集特征最明显;同一因子的作用效果和机制在不同尺度及城市特征中呈现出明显差异。

    • 晋城市洪涝驱动下微观与宏观耦合建模的社会系统响应及韧性分析

      2025, 41(3):65-74, 126. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.008

      摘要 (729) HTML (0) PDF 11.25 M (761) 评论 (0) 收藏

      摘要:为深入解析晋城市洪涝复杂系统的自然与社会关系,从微观与宏观视角切入,采用多主体建模的方法对具有异质性的社会主体进行模型构建,捕捉系统的宏观涌现;基于系统动力学方法对社会整体层面的洪涝韧性特征进行演化分析,实现洪涝对社会端造成影响的定量评估。结果表明:随着降雨重现期增加,排水系统压力不断增加,溢流量及地表淹没面积增加,10年一遇降雨重现期下,水深为>0~0.15、>0.15~0.4、>0.4m时的积水面积分别为2.03、0.29、0.21km2;全局疏散模式下的疏散主体数呈增长率递减的上升态势,分区疏散模式下疏散主体数增长率先增大后减小,不同降雨重现期下单位距离出行任务数指标随时间推移呈现局部波动、整体增长率递减的上升态势,全局疏散模式下疏散耗时与疏散路程具有更好的均衡性;不同降雨重现期下城市洪涝韧性增量呈现出先增大后减小的趋势,场次暴雨洪涝中的城市洪涝适应能力增量呈增大趋势,抵抗能力增量约在峰现时间达到最小值,而后逐渐增大。

    • 基于“ 23∙7”特大洪水的永定河系数字孪生流域防洪模型构建基于

      2025, 41(3):75-82, 92. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.009

      摘要 (949) HTML (0) PDF 10.19 M (824) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对气候变化与人类活动双重胁迫下永定河系极端暴雨频发、自然水循环异变导致的防洪能力协同性不足问题,基于“ 23∙7”永定河系特大洪水案例,采用融合考虑产汇流机制及水利工程分布特点的水文水动力防洪模型构建策略,开展了数字孪生流域框架下兼顾计算效率与精度的普适性防洪模型建模方法研究。结果表明:永定河系防洪模型可以准确反映洪水过程中不同区域产汇流机制时空变化特征;模型计算效率及精度均达到较高水平,全河系24d逐小时模拟总耗时5min,官厅山峡区间洪峰模拟误差在6%以内;泛区水动力模拟最大淹没面积与遥感实测结果基本一致。

    • 基于智能网格降水和水文滑坡耦合模型的全国洪水和滑坡灾害滚动预报

      2025, 41(3):83-92. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.010

      摘要 (807) HTML (0) PDF 14.36 M (867) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决洪水和滑坡灾害在大尺度下实时预报中面临驱动数据、土水参数难以获取以及计算负荷的问题,以水文-滑坡耦合模型(CRESLIDE)为基础,引入无缝隙精细化智能网格降水数据作为驱动因子,利用土壤厚度模型及土壤类型数据获取分布式土水参数,结合地表覆盖信息及累积降水量动态识别滑坡敏感区域,采用并行技术加速计算过程,构建了全国尺度的CRESLIDE模型,对2022—2023年降雨诱发洪水和滑坡灾害进行实时预报,并基于汛期6—8月的长序列和个例灾害对模型进行检验。结果表明:CRESLIDE模型在并行计算时的加速比最高可达5.53;洪水灾害整体上集中于华北和西南一带,滑坡灾害多发生在我国南方地区,7—8月北方滑坡开始增加;在长序列检验中,模型预报精度评价指标ROC曲线下面积均超过或接近0.7,其中洪水灾害预报效果优于滑坡灾害;在个例检验中,模型预测的灾害发生位置和时间与实测结果较为一致。

    • 金沙江上游降雨融雪径流模拟与洪水风险评估

      2025, 41(3):93-100. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.011

      摘要 (888) HTML (0) PDF 8.43 M (957) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对在寒区大尺度流域难以开展同位素示踪法水源解析、降雨-融雪径流模拟精度低、洪水遭遇风险难以量化等问题,构建了分布式水文模型iRainSnowHydro对金沙江上游石鼓流域进行水源分割和径流模拟。基于降雨、融雪水源解析结果,结合实测流量数据,运用Copula函数分别构建二维和三维联合分布,分别计算了雨、雪、洪组合事件的丰枯遭遇风险。结果表明:iRainSnowHydro模型对金沙江上游的日径流模拟效果较好,纳什效率系数达0.8以上;流域水源组成季节性差异显著,春季融雪径流占比高,且稳定在(27±6)%;在二维联合分布中,雨、洪的丰枯同步遭遇风险最大,为56.34%;在三维联合分布中,雨、雪、洪丰枯同步遭遇风险为15.39%,出现雨、雪、洪三碰头的极端天气事件概率为2.55%。

    • 基于高分三号的北江洪水水域提取方法及应用

      2025, 41(3):101-110. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.012

      摘要 (852) HTML (0) PDF 18.71 M (786) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用高分三号合成孔径雷达影像,分析了双极化波段在不同地类(水体、山体、建筑等)中的回波信号物理机制和统计特征,提出了一种基于后向散射系数最小值的水体提取方法,并探讨了DEM和影像纹理作为辅助优化数据的作用。在2022年和2024年北江第2号洪水期间,通过与光学影像对比验证,运用该方法成功提取了两次洪水的淹没范围。结果表明:英德市大站镇、潖江清城段清侨镇、大燕河清城段龙塘镇临河农田和村镇均受到洪水的严重影响;2022年洪水淹没范围更大,2022年北江英德段大站镇、潖江清城段清侨镇受灾严重,2024年北江英德段大站镇、连江英德段张陂镇受灾严重。

    • 深隧排涝工程对特大城市防洪排涝情势的影响

      2025, 41(3):111-118. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.013

      摘要 (643) HTML (0) PDF 8.55 M (809) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究深隧排涝工程对城市防洪排涝情势的影响,以杭州城西片区在建的我国首个深隧排涝项目——南排深隧工程为例,通过构建包含深隧排涝工程在内的水文水动力模型,开展多种方案下的定量模拟,解析了深隧排涝工程对排涝能力以及排涝标准提升的空间规律,揭示了其与一般性排涝工程在排涝效果上的本质差异,并总结出深隧排涝工程对特大城市防洪排涝情势影响的一般性规律。结果表明:深隧排涝工程可显著提升杭州城西地区排涝标准,其排涝标准从不足20年一遇提升至全面达到20年一遇,部分地区甚至可达50年一遇;深隧排涝工程对排涝能力的提升效果与所处位置的地势和距离进水口的距离有关,地势越低、距离进水口越近的地区,其排涝能力提升效果越显著;深隧排涝工程与一般性排涝工程的区别在于,一般排涝工程是将洪涝风险从上游向下游传递,而深隧排涝工程则能消除局部洪涝风险,在更大程度上发挥排涝效益。

    • >干旱专题
    • 基于分级恢复阈值的长江流域骤发干旱识别

      2025, 41(3):119-126. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.014

      摘要 (1372) HTML (0) PDF 9.13 M (674) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究恢复阈值设定对骤发干旱识别的影响以及骤发干旱时空特征,采用1979—2022年ERA5-Land土壤水分数据,设定第20、30和40百分位数的分级恢复阈值识别了长江流域骤发干旱事件。结果表明:长江流域骤发干旱频次以及强度较高区域均位于四川盆地西部及长江流域东南部区域,骤发干旱频次较低区域的骤发干旱事件平均持续时间更长;1979—2022年长江流域骤发干旱特征指标均呈现上升趋势,2022年骤发干旱持续时间及强度达到最大值;长江流域骤发干旱频次对恢复阈值最敏感,骤发干旱平均持续时间受恢复阈值影响表现出上游向中下游逐渐增大的特征,骤发干旱平均强度受恢复阈值影响程度最低;随恢复阈值升高,骤发干旱事件频次、平均持续时间上升,平均强度降低;低恢复阈值适用于识别短历时骤发干旱,高恢复阈值适用于识别季节尺度的骤发干旱。

    • 黄河流域气象干旱及其恢复动态分析

      2025, 41(3):127-133. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.015

      摘要 (973) HTML (0) PDF 7.13 M (847) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于1961—2022年的黄河流域气象数据,分析其气温和降水量变化趋势和突变点,以标准化降水蒸散指数为干旱指标,研究黄河流域年尺度的气象干旱特征和干旱恢复特征变化。采用游程理论提取干旱事件及干旱恢复特征指标,运用Mann-Kendall趋势检验方法对黄河流域1961—2022年的干旱指标和干旱恢复特征进行分析。结果表明:黄河流域气候复杂,干旱指标时空分布不均;1961—2022年气象干旱在黄河流域下游呈显著增加趋势,在上游和中游的大部分地区呈减少趋势,少部分呈增加趋势;干旱恢复速率在黄河流域下游呈显著增大趋势,在上游和中游的大部分地区呈减小趋势,少部分呈增大趋势;降水量和气温是影响黄河流域气象干旱的重要因素,其中降水量的影响较大。

    • 嘉陵江流域气象干旱向水文干旱传播特征研究

      2025, 41(3):134-143. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.016

      摘要 (1066) HTML (0) PDF 12.70 M (897) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于标准化降水指数和标准化径流指数,利用游程理论、皮尔逊相关分析、Copula函数等方法,探究了嘉陵江流域季节尺度和年尺度的气象干旱、水文干旱的演变以及气象干旱向水文干旱传播的特征。结果表明:与气象干旱相比,1960—2018年嘉陵江流域水文干旱加剧趋势更加显著,流域内气象干旱发生的频率高于水文干旱,但水文干旱平均干旱历时和干旱烈度高于气象干旱;气象干旱向水文干旱传播存在滞后性,夏季、秋季比春季、冬季的干旱传播时间短,多年平均降水量大的地区比多年平均降水量小的地区干旱传播时间短;植被季节性耗水使夏季和秋季气象干旱向水文干旱传播概率更大,由于农业灌溉和水库调蓄的影响,嘉陵江流域灌区的气象干旱更容易引发水文干旱。

    • 不同气候区气象干旱向农业干旱动态传播规律及影响因素分析

      2025, 41(3):144-152. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.017

      摘要 (1084) HTML (0) PDF 9.12 M (943) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究不同气候区气象干旱向农业干旱的动态传播规律及影响因素,以湘江流域、淮河王家坝以上流域和渭河华县以上流域为研究区,分别采用标准化降水指数和标准化土壤含水量指数表征气象干旱和农业干旱,采用10a的滑动窗口和相关分析法获得了干旱传播时间序列,利用Mann-Kendall趋势检验分析了干旱传播时间的变化趋势,借助极端梯度提升算法识别了影响传播时间时空变化的主要驱动因素。结果表明:湘江流域的平均传播时间最短(6.4旬),渭河华县以上流域的平均传播时间最长(33.1旬),淮河王家坝以上流域传播时间显著变化的网格占比最高;土壤含水量与气温的耦合关系、年平均气温和土壤含水量记忆性分别是影响3个流域网格尺度上传播时间动态变化的最主要因素,平均相对重要性分别为0.20、0.21和0.21;湘江流域干旱传播时间的空间分布特征最易受环境变化影响,土壤含水量记忆性是影响3个流域传播时间空间变化的最主要因素。

    • >水文水资源
    • 长三角典型城镇灰色雨水排水系统运维期碳排放影响因素研究

      2025, 41(3):153-160. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.018

      摘要 (728) HTML (0) PDF 7.66 M (750) 评论 (0) 收藏

      摘要:梳理了长三角典型城镇南京居民区和商业区的灰色雨水排水系统的碳排放边界,采用现场监测与数值模拟相结合的方法,核算了灰色雨水排水系统运维期的碳排放量,探讨了不同降雨重现期下功能区类型、排放模式、调蓄模式等要素对运维期碳排放特征的影响规律,并计算了全生命周期中运维期碳排放的占比。结果表明:初雨径流产生的碳排放是灰色雨水排水系统运维期碳排放的主要来源,商业区灰色雨水排水系统初雨径流平均碳排放量为3.76t/hm2(以二氧化碳当量计),为居民区(1.93t/hm2)的1.95倍;强排模式下运维期碳排放量为自排模式的2.27~3.47倍,调蓄模式可通过控制初雨径流降低28.76%的运维期碳排放;灰色雨水排水系统全生命周期中,不同功能区类型、排放模式、调蓄模式下,运维期的碳排放占比为15.98%~31.87%。

    • 引调水工程对汉江中下游水文情势的累积影响

      2025, 41(3):161-170. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.019

      摘要 (1581) HTML (0) PDF 10.03 M (824) 评论 (0) 收藏

      摘要:为识别引调水工程对汉江中下游水文情势的累积影响,通过设置3种不同预测情景,采用一维水动力学模型,分析了引调水工程实施和汉江中下游7个梯级枢纽联合运行下的流量、流速演变特征和趋势。结果表明:南水北调中线一期、引汉济渭、鄂北地区水资源配置、引江济汉等工程调水后,汉江中下游径流过程减水和坦化明显,流速减小,典型平水年黄家港、皇庄、仙桃断面年均流量分别减少38%、28%、18%,年均流速分别降低9%、9%、3%,典型枯水年年均流量分别减少27%、22%、1%,年均流速分别降低13%、8%、1%。叠加引江补汉工程影响后,引调水工程的不利累积影响微弱,典型平水年黄家港、黄庄、仙桃断面年均流量和流速减幅基本不变,典型枯水年黄家港、皇庄断面年均流量降幅变为16%、12%,年均流速降幅变为4%、3%,仙桃断面年均流量和流速则由减少状态变为增加4%和2%;典型枯水年黄家港、皇庄、仙桃断面枯水期流量最大增幅分别由139%、97%、160%增加至201%、146%、173%,改善了枯水期水动力条件,使黄家港断面最小下泄流量满足程度由情景一的75%逐步提升至情景二的94%和情景三的98%;汉江中下游仍面临水量减少带来的部分时段最小下泄流量和敏感期生态流量难以保障、水华现象仍可能发生等生态环境风险,建议统筹考虑引调水工程对水文情势的累积影响,研究提出汉江中下游生态流量调度方案。

    • 南水北调东线工程优化调度与区段水源组成分析

      2025, 41(3):171-178. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.020

      摘要 (760) HTML (0) PDF 8.57 M (797) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对南水北调东线工程运行成本较高以及水源组成划分不清的问题,构建了优化调度模型,对比分析了现状调度情景与优化调度情景下的供水量与抽江水量,并采用分水源统计方法分析了优化调度情景下各区段不同水文年型的水源组成。结果表明:与现状调度情景相比,优化调度情景在特丰水年通过增加利用水源湖泊的蓄水,减少了5.0%的抽江水量,在特枯水年减少了3.6%抽江水量的同时,还能向受水区多供水671.7万m3;在优化调度情景下,各区段供水水源均以长江水为主,特枯水年各区段均增加了长江水的占比,其中骆马湖—东平湖区段在减少了洪泽湖水和骆马湖水占比的同时增加了下级湖作为供水水源,特丰水年各区段均减少了长江水的占比,增加了洪泽湖水和骆马湖水的占比。

    • 地下水位机器学习模型中的特征筛选及应用效果分析

      2025, 41(3):179-186, 221. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.021

      摘要 (650) HTML (0) PDF 9.24 M (866) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高地下水位机器学习模型模拟效果,采用偏相关分析方法、皮尔逊相关系数法、最大相关-最小冗余(mRMR)法和随机森林(RF)法,对构建的密怀顺区域3种地下水位机器学习模型的输入参数进行特征筛选,并对参数特征筛选前后的模型模拟效果进行了比较。结果表明:不同参数适合不同的特征筛选方法,地下水位及滞后值特征参数可由偏相关系数法获取,人工回补量及滞后值、降水量及滞后值特征参数需由mRMR法和RF法联合确定,其中mRMR法侧重于降水量及滞后值的筛选,RF法侧重于人工回补量及滞后值的筛选;特征筛选有效提高了极限学习机(ELM)模型和RF模型的模拟精度,提升了带有外部输入的非线性自回归神经网络(NARX)模型的运行速度;密怀顺区域3种地下水位机器学习模型应用经过特征筛选后的参数进行模拟,ELM模型的均方根误差、纳什效率系数和决定系数分别提升了63%、98%和45%,RF模型分别提升了49%、6%和2%,NARX模型的运行速度提升了11倍。

    • 抗旱应急备用水库旱限水位确定及运用规则研究

      2025, 41(3):187-193, 203. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.022

      摘要 (696) HTML (0) PDF 9.44 M (712) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对抗旱应急备用水库的旱限水位确定问题,基于宽浅式破坏原则,以时段平均缺水率和严重缺水时段数最小为目标建立了旱限水位确定模型,提出了抗旱应急备用水库在极端干旱情况下的旱限水位确定方法和运用规则,应用于昆明市的备用水源德泽水库,并分析了不同方案下的供水保障程度。结果表明:该方法能够实现抗旱应急备用水库分期旱限水位的优化设计,有效降低极端干旱对社会经济用水的不利影响;通过设置德泽水库旱限水位可以使昆明市应急供水的严重缺水月数从229减少至34,月均缺水率由27.58%降低至12.74%,减少了极端缺水情况的发生;在极端干旱情况下,旱限水位与死库容联合运用可进一步显著提升供水保障程度,严重缺水月数减少至21,月均缺水率降低至2.52%。

    • 基于参数全局敏感性分析的LID设施空间布局优化研究

      2025, 41(3):194-203. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.023

      摘要 (724) HTML (0) PDF 12.19 M (736) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对多目标进化算法求解低影响开发(LID)设施空间布局优化问题时因参数过多而导致算法性能下降的问题,构建了重庆秀山海绵城市建设区LID设施空间布局优化模型,采用多元逐步回归和SOBOL法对比分析了LID设施空间布局参数对节点溢流的影响,探明了敏感性参数,进而根据敏感性参数分析结果改进Pareto最优前沿,获得LID设施空间布局最优方案。结果表明:随着降雨重现期的增加,秀山海绵城市建设区LID设施径流蓄滞能力趋于饱和导致其布局参数敏感性整体减弱;LID设施布局参数对节点溢流的敏感程度受汇水区排水管网排水能力的影响,尤其是排水能力较弱的区域参数呈现出显著的敏感性;通过优化敏感性参数可显著减少NSGA-Ⅱ算法的评价次数,与优化前相比,在同等建设成本下节点溢流量可削减90.29%。

    • 地表与管网组合排水特征对不同降雨条件的响应规律分析

      2025, 41(3):204-211. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.024

      摘要 (814) HTML (0) PDF 8.11 M (797) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对城市内涝治理建设中管网排水能力评估依据不足的情况,基于GAST-SWMM二维水动力耦合模型,以西安沣西新城为研究区域,模拟分析了在不同累计降雨情况下管网与地表径流排水的占比和流量变化规律,以定量分析管网排水能力变化。结果表明:不同累计降雨下管网与地表径流的排放比值有明显差异,随着累计降雨的增大,该比值呈先增大后减小的趋势,在累计降雨为10mm时达最小值0.543,在累计降雨80mm时取得最大值2.241,之后呈下降趋势;管网与地表径流的排放比值对雨峰系数不敏感,在累计降雨较小时最大差异率为12.96%,在累计降雨较大时最大差异率只有3.98%;雨峰系数的增大会使各部分排水的峰值流量增大;在累计降雨为100mm,雨峰系数为0.2、0.5、0.8时管网排水最大流量分别为6.26、7.45、9.40m3/s,地表径流排水最大流量分别为3.19、3.90、4.84m3/s。

    • 武汉市降水稳定同位素变化特征及其驱动因素分析

      2025, 41(3):212-221. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.025

      摘要 (771) HTML (0) PDF 11.86 M (663) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于2019—2023年采集的武汉市降水样品,利用统计分析方法和HYSPLIT模型,分析了降水稳定同位素变化特性及其与局地气象因子、水汽来源和区域尺度云量的关系。结果表明:降水稳定同位素表现出夏季风时期相对贫化、冬季风时期相对富集的年内变化规律,各个时期均不具有降水量效应,仅冬季风时期呈现温度效应;识别出6种水汽输送类型对武汉市降水的影响,相对于大陆水汽成因的降水,海洋水汽成因的降水δ18O值显著贫化,氘盈余值更低;区域尺度上,夏季风时期降水δ18O值与降水前10d的总云量、高云量和中云量之间存在明显的负相关关系,相关性最明显的区域与对流过程的发生区域重叠,处于远洋水汽运移轨迹的上游。综合推断,武汉市降水稳定同位素的变化特征与水汽来源和上游对流活动的共同作用有关。

    • 基于全生命周期的深圳市海绵示范区碳排放核算

      2025, 41(3):222-231. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.026

      摘要 (840) HTML (0) PDF 9.91 M (878) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于IPCC排放因子核算理论,运用全生命周期评价方法,考虑海绵城市建设不同尺度不同点位的碳排放来源,构建了海绵城市碳排放核算框架。以深圳市国家海绵城市试点区域为例,核算了典型海绵设施以及典型海绵城市建设项目的全生命周期碳排放,分析了影响碳排放水平的主要因素。研究结果表明:绿色屋顶、雨水花园等海绵设施全生命周期净碳排放为负值,其碳减排效益大于40kg/m2,透水铺装和透水道路碳排放大于碳汇,其净碳排放为正值;海绵设施碳排放主要来源于间接碳排放,规划建设阶段贡献了绝大部分的碳排放,绿地固碳是碳汇的主要来源,其次是雨水利用、建筑节能等;建筑小区类海绵城市项目平均运行约12.4a后实现碳中和,全生命周期30a内产生的碳减排效益约183.61t/hm2,道路广场类项目在一定海绵设施布局下有望实现碳中和。海绵城市能够发挥显著的碳减排作用,有效推进绿色城市低碳发展,在未来海绵城市建设过程中应注重低碳材料的使用,并合理规划海绵设施建设布局,通过多种碳减排方式提高海绵城市的碳汇功效。

    • 干旱半干旱区跨流域调水对供水格局的影响

      2025, 41(3):232-243, 264. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.027

      摘要 (817) HTML (0) PDF 18.16 M (815) 评论 (0) 收藏

      摘要:构建了跨流域水资源调配综合模拟模型CWatM-IITA,系统性考虑天然水循环过程与人类用水过程的动态互馈,实现分布式跨流域水资源调配及其影响下的水循环转化过程模拟,以甘肃省引洮供水工程为例开展应用研究,分析不同典型年气候条件下跨流域调水对供水格局与水资源量时空分布的影响。结果表明:跨流域调水有效提升了受水区生活与工业供水保障水平,严重干旱年生活、工业和灌溉缺水率分别下降15.9%、19.1%和34.3%;在需水量较大的地区,水资源禀赋越差、气候敏感性越高,则缺水改善越受限;跨流域调水显著增加了受水区的地表水资源量且主要集中在灌溉补水量较大的地区,对地下水资源量及其时空分布的影响则十分有限;严重干旱年地表水资源量增加了0.84亿m3

    • >水环境水生态
    • 农田生态系统中新污染物的生态环境效应与去除技术研究

      2025, 41(3):244-254. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.028

      摘要 (1100) HTML (0) PDF 7.96 M (860) 评论 (0) 收藏

      摘要:在梳理国内外关于农药、抗生素及抗性基因、微塑料、全氟化合物等典型新污染物在农田生态系统的来源分布特征、迁移转化机制、生态环境风险和主要去除方法等相关研究进展的基础上,探讨了农田灌排水条件变化对新污染物输移的影响效应;提出未来应加强农田生态系统中新污染物全生命周期的观测,精准把握典型新污染物来源、种类及其在农田生态系统中的分布和含量水平,特别是在作物不同生长期及随农田灌排水系统输移转化和生物累积效应;进一步理解其在水-土-作物系统的富集转化过程与生态风险,建立结合农田沟渠灌排工程的新污染物去除的适用性方法技术体系,为我国农田新污染物防控治理提供技术支撑,保障区域生态安全与高质量绿色发展。

    • 引水式电站对下游水动力与鱼类洄游适宜度的影响及其优化

      2025, 41(3):255-264. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2025.03.029

      摘要 (1084) HTML (0) PDF 12.32 M (815) 评论 (0) 收藏

      摘要:以西南大渡河上某水电站为例,构建了水电站下游干支流三维水动力-鱼类洄游适宜度模型,并采用物理模型进行率定,解析了电站泄水时的干支流水力特性和鱼类洄游适宜度,探讨了不同来流流量和发电流量的影响效应;针对支流鱼类洄游适宜度较差的区域,评估了不同导流墙布置方式对鱼类洄游适宜度的改善效果。结果表明:水电站支流泄水会显著影响水动力条件,下游较大区域流速和水深随之增加,鱼类洄游适宜度总体减小,随着支流来流流量和发电流量的增加,上述影响进一步扩大;干支流汇口水动力条件受电站运行的影响最大,支流来流流量459m3/s、电站发电流量535.0m3/s时(常规运行工况C3),汇口附近距左岸1/6河宽区域鱼类洄游适宜度仅为0.11;按方案7设置导流墙,整体流速更加均匀,高流速和回流区减小,可使鱼类洄游条件明显改善。

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