摘要:为科学支撑流域风险管理,开展了黄河流域九省区水资源能源耦合系统风险分析,通过趋势分析方法揭示风险时空演变格局,结合空间聚类与耦合协调分析识别了风险空间关联特征,采用残差分解法量化了气候变化与人类活动对系统风险的驱动贡献。结果表明:黄河流域水资源能源供需存在空间错配,上游资源禀赋区与中下游高耗能经济带之间失衡明显,能源系统生产消费的空间匹配性高于水资源系统；水资源短缺风险概率介于0.42~0.45,呈中下游高、上游低的梯度分异格局,省际差异突出；能源短缺风险概率整体较低(＜0.35),但中西部地区敏感性较高；风险冷点区(低风险)主要分布于上游(如甘肃北部、青海西部)并逐年向青海西北部扩展,热点区(高风险)集中在下游(如山东西部、山西南部、河南大部分),范围逐年缩小并呈现向河南北部集聚的趋势；流域水资源能源系统风险耦合协调水平在小幅下降后趋于稳定,整体处于弱协调状态；在流域尺度上,气候变化与人类活动对水资源风险的贡献率均值分别为44%和56%；干旱半干旱区(如内蒙古西部、宁夏、山西)气候变化的贡献率均值(51.2%)较流域均值高6%~9%；人类活动对能源风险起主导作用,流域平均贡献率达80.6%,显著高于气候变化的19.4%。

摘要:为定量研究洞庭湖和鄱阳湖入汇对长江中下游河道冲刷量的影响,基于上游干流与两湖入汇的水沙资料,以前5年平均水流冲刷强度表征水沙条件,建立了考虑湖泊入汇的河段累计冲刷量计算公式,并计算了两湖入汇对研究河段累计冲刷量的贡献率。结果表明:三峡工程运用后,2002—2023年洞庭湖和鄱阳湖入汇水量占下游大通站径流量的45%,沙量占22%,城陵矶—汉口河段和湖口—大通河段的累计冲刷量分别为5.1亿、6.6亿m³；研究河段累计冲刷量计算结果与实测值拟合较好,决定系数均大于0.92；洞庭湖入汇对城陵矶—汉口河段累计冲刷量的贡献率为3.3%~87.4%,鄱阳湖入汇对湖口—大通河段累计冲刷量的贡献率为6.6%~19.7%。

摘要:作为消毒副产物的前体物及重金属的络合剂,溶解性有机质(DOM)对水质安全与生态系统健康具有显著的环境效应。本文综述了水库DOM的来源、环境效应及调控机制,梳理了高分辨率质谱与三维荧光光谱等先进分析技术在揭示DOM分子多样性及环境行为方面的研究进展,并探讨了多种分析技术联用并耦合随机森林、神经网络等算法解析DOM分子指纹,从而精准预测其消毒副产物生成潜能与碳埋藏效率的方法路径。发现水库DOM兼具碳汇与碳源功能,其分子结构特征对温室气体排放及碳埋藏效率具有重要影响；水库DOM的来源包括陆源输入和内源释放,并受水文调度、氧化还原条件及微生物活动等因素的调控。未来研究中应注重跨学科融合,构建系统化的水库DOM数据库以支撑国家“双碳”战略的有效实施。

摘要:为揭示南方丘陵山地流域景观格局演变对水质的影响,基于武夷山九曲溪流域的水质监测数据,运用景观格局指数和InVEST模型解析了景观要素特征和景观异质性的时空演变及其与水质指标的响应关系,并评估了水源涵养与水质净化服务的时空分异性。结果表明:研究区植被以针阔混交林、常绿阔叶林和竹林为主,景观多样性较低,水质呈上游优、中下游劣的格局；2010—2020年茶园面积扩大,景观破碎度上升,水质指标恶化,景观破碎度与粪大肠菌群、悬浮物呈显著负相关关系；InVEST模型模拟结果显示上游单位面积水源涵养量增加,中游为氮磷污染核心区。建议强化全流域生态监测与数字化管理,保护天然植被；针对上中下游进行差异化保护,上游严格生态红线,中游管控农业面源污染,下游完善城市雨洪管理系统。

摘要:为提高洪水淹没识别精度与处理效率,提出了一种基于轻量化深度学习模型与多源遥感数据融合技术的洪水监测框架。以“22·6”北江特大洪水为例,基于哨兵2号多光谱光学影像与高分三号合成孔径雷达影像,采用阈值分割法和M-UNet深度学习模型提取了洪水淹没范围,并结合土地利用类型分析了受灾情况。结果表明:阈值分割法提取水体的总体精度超过95%；M-UNet模型总体精度达98.20%,平均交并比为88.60%,Kappa系数为92.45%,相较于UNet模型和DeeplabV3+模型,表现出优异的洪水遥感识别能力；融合多源遥感数据提取的洪水淹没范围与灾后实测基本一致,其中清远英德、清城、清新和佛冈受灾最为严重,耕地为主要受灾土地利用类型。

摘要:针对城市排涝能力提升可能引发洪涝风险的空间转移,对外部承泄河道防洪安全产生不利影响的问题,以无锡市中心城区及毗邻江南运河为研究区,构建精细化水文水动力模型,采用情景分析法对比了自然重力排水、现状泵站排水、加大泵站能力排水3种排涝模式对城内外洪涝风险的差异化影响。结果表明:泵站启用可显著降低城区洪峰水位并缩短超警戒水位历时,但在现有调度规则下,进一步提升泵站能力带来的水位改善效果不再显著；无锡市集中强排在承泄河道口门处产生的动量交换效应构成沿程向上的水力屏障,导致上游河段出现流向逆转和水位壅高,而下游河段受影响较小；当承泄河道基流流量较低时,强制性侧向入流更易改变河道原有流态,呈现明显的低流量敏感性特征。

摘要:为准确识别洪涝韧性与风险的空间分布特征并划定洪水管理分区,构建了泮河流域大河水库下游MIKE FLOOD水文水动力耦合模型,引入系统性能函数计算栅格尺度的洪涝韧性,开展了超标准洪水下的洪涝韧性与洪涝风险分区研究。结果表明:综合考虑栅格单元的淹没水深、淹没流速及土地利用类型的系统性能函数能更真实地反映流域系统承受洪涝扰动的能力,基于该系统性能函数评估的洪涝韧性结果更为科学合理；研究区洪涝韧性呈现显著的空间异质性,整体表现为上游高、下游低的空间分布特征,且与土地利用类型存在显著相关性,相关系数大小依次为草地、林地、耕地、道路、建设用地；研究区洪涝风险呈左岸高、右岸低的空间分布特征,随着洪水频率的减小,高风险栅格和较高风险栅格占比逐渐增大,中风险栅格占比先增后减,低风险栅格占比不断减小；基于洪涝韧性风险耦合分析,识别出4类典型分区,包括高韧性低风险区(河道顺直且地势平缓段)、低韧性低风险区(中下游城镇化区)、低韧性高风险区(河道弯曲段及支流汇入段)、高韧性高风险区(河道急弯段及断面收缩段)。

摘要:考虑到汛期运行水位动态控制所导致的起调水位不确定性对后续防洪调度的影响,提出了基于汛期运行水位动态控制的水库群多目标防洪风险分析方法,并采用蒙特卡罗法定量解析了水文、气象预报误差的协同效应,系统表征起调水位的不确定性；将起调水位不确定性纳入防洪风险源,构建了考虑上下游防洪目标冲突的水库群多目标防洪优化调度模型,提出了“库点面”多层级风险指标体系,揭示了随机环境下的风险互馈机制。东淠河流域实例结果表明:在短期的调洪过程中,起调水位的不确定性不可忽略；上下游防洪目标存在明显竞争关系,系统风险率随非劣解选择呈现边际效益特征；洪水预报与起调水位的不确定性耦合效应使水库群系统风险率降低了8%,表明异质风险源间具有一定的协同抵消机制。

摘要:基于河北省柳林流域的涡动相关系统与蒸渗仪观测数据,评估了波文比法对能量闭合的修正效果,分别采用粒子群优化算法和机器学习模型优化了Penman-Monteith-Leuning(PML)模型中的关键参数,进而模拟了研究区长时间序列蒸散发并分析了其时空变化规律。结果表明:能量闭合修正后,研究区涡动相关系统与蒸渗仪观测值拟合结果的决定系数(R²)提高了0.04；采用机器学习模型优化动态土壤蒸发系数提升了PML模型的模拟效果,模拟结果的R²为0.79、纳什效率系数为0.76,与基于流域水量平衡法模拟的蒸散发相对误差为-5.06%；2001—2022年柳林流域多年平均蒸散发为477.8mm,年内蒸散发集中在5—8月,具有西北高、东南低的空间分布特征,林地的年均蒸散发最大,草地和农田次之,建筑用地最小。

摘要:基于2000—2020年西南地区植被总初级生产力和蒸散发数据,运用趋势分析、偏相关分析和残差趋势分析等方法,探究了西南地区植被水分利用效率的时空演变规律及驱动机制。结果表明:2000—2020年西南地区植被水分利用效率在时间上呈不显著下降趋势,下降速率为0.0024g/(m²·mm·a)(以碳含量计)；在空间上总体呈南高北低的空间分布格局,空间分布受植被总初级生产力主导；植被水分利用效率与相对湿度、日照时数、气温呈正相关关系,与降水量和风速呈负相关关系；对于植被水分利用效率的变化,气候变化的相对贡献为52.6%,人类活动的相对贡献为47.4%；在广西丘陵、云贵高原和四川盆地,气候变化和人类活动对植被水分利用效率以负向影响为主,而在横断山地和若尔盖高原,正向和负向影响占比相当。

摘要:为获取流域高精度土壤湿度数据,融合SMAP、AMSR2、CLDAS土壤湿度数据,考虑降水、归一化植被指数、坡度等多种因素对土壤湿度的作用,基于卷积神经网络(CNN)建立了一种可考虑辅助因子空间邻域关系的土壤湿度CNN降尺度模型,生成空间分辨率为1km的土壤湿度数据。模型在湖南省浦市—五强溪坝址区间流域的应用结果表明:降尺度前后土壤湿度空间分布特征一致,降尺度后数据能正确反映土壤湿度对洪水事件的响应,且增添了更多空间分布细节；与墒情站实测数据相比,降尺度后土壤湿度的平均偏差、平均绝对误差、均方根误差均值分别为-0.061、0.086、0.099cm³/cm³；与随机森林降尺度模型结果对比,CNN降尺度模型具有更好的稳定性。

摘要:针对当前水资源集约安全利用评价中对人工智能方法关注不足的问题,建立了水资源集约安全利用评价指标体系,采用星鸦优化算法(NOA)优化支持向量机(SVM)模型参数,构建了水资源集约安全利用评价NOA-SVM模型。通过改变训练集与测试集占比,对比了NOA-SVM 与SVM模型及不同核函数NOA- SVM模型的评价结果,并对除港澳台外的中国31个省(区、市)进行了实证分析。结果表明:NOA-SVM模型对水资源集约安全利用评价结果的准确度优于SVM模型,径向基函数核在各训练集占比下评价结果的拟合优度保持平稳,均方误差、均方根误差、平均绝对误差均较理想,优于线性核和多项式核；水资源集约安全利用评价结果排名前7位的省(区、市)为天津、河北、北京、河南、山东、山西、内蒙古,其核心优势体现在开发强度控制、用水效率提升、产业结构适配等；排名后7位的为江西、江苏、湖北、上海、海南、广西、西藏,其核心问题集中于资源过度开发、用水效率低下、生态用水不足等。

摘要:针对济南市大汶河流域水资源配置效率低、水资源利用与产业结构不匹配等问题,以空间均衡为准则,从水资源与产业匹配、时空分布均衡性两个维度,构建了投入产出模型与系统动力学模型相耦合的分析框架,定量识别部门间虚拟水流动格局,综合评价了多目标下的空间均衡状况,通过多情景仿真揭示了水资源空间均衡发展路径。结果表明:2012—2017年济南市大汶河流域各产业的直接用水系数、完全用水系数均呈下降趋势,农林牧渔业、采矿业、食品烟草业等产业直接用水和间接用水效率存在提升空间,流域产业结构由以农业和传统工业为主向第三产业主导转变；除2014年、2015年水资源均衡等级为一般失衡外,流域整体处于相对均衡等级；水源开发方案可显著降低水资源负载系数和提升水土资源匹配系数,绿色节水方案则能有效改善用水效益；大汶河流域应优先压减高耗水低附加值产业,提升服务业与高技术产业比重,协同实现流域尺度生态保护与绿色发展。

摘要:针对高寒山区径流预报难度较大的问题,提出了一种耦合iRainSnowHydro模型和加权Markov链的径流预报方法,基于iRainSnowHydro模型,通过构建雪层水库考虑雪层对融雪液态水的调蓄,精细刻画了湿雪中融雪液态水的出流过程,并引入加权Markov链捕捉模拟误差的传递和转移规律,实现误差实时校正。澜沧江上游乌弄龙流域实例验证结果表明:iRainSnowHydro模型在率定期和验证期的决定系数和纳什效率系数均超过0.8,且百分比偏差绝对值均小于10%,具有良好的模拟效果,尤其在融雪期(3—5月)表现更优；加权Markov链有效校正了模型对夏季径流的系统性低估,使预报平均相对误差从15.68%降至7.52%,预报精度显著提升。

摘要:为探究气候与人类活动协同作用对河南省陆地水储量(TWS)的影响机制,集成2003—2022年GRACE/GRACE-FO重力卫星与气象观测数据,构建了融合Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall趋势检验及最优参数地理探测器模型的多维分析框架,揭示了河南省TWS时空演变规律及驱动机制。结果表明:TWS年际变化呈先减后增趋势,下降速率为-1.279mm/a,并伴随显著季节性波动；2004年丰水年降水补给促使TWS达到峰值(25.25mm),2019年极端干旱事件导致TWS降至历史低值(-27.42mm)；空间分布上,TWS呈西南高、东北低的格局,黄河流域与海河流域因干旱及地下水超采成为显著衰退区,而淮河流域通过跨流域调水和生态修复有效减缓了TWS下降趋势；降水是TWS变化的主导因素,但气温与高程的贡献率自2015年以来显著增强,反映出气候变暖与人类活动的叠加影响；多因子交互作用呈现非线性增强特征,降水与高程及气温与潜在蒸散发组合的解释力远超单因子,揭示了自然人为因素协同调控TWS的复杂机制。

摘要:为分析永定河流域主要干支流水文响应变化趋势和变异特征,提出了天然径流变异归因分析方法并对永定河流域水文响应变化进行了定量归因分析,探讨了永定河流域水文响应变化的驱动因素。结果表明:永定河流域主要干支流年天然径流均呈现显著衰减趋势,并于20世纪80年代初期发生了突变,突变前后流域水文响应发生较大结构性变化；气候变化对永定河干支流天然径流衰减的贡献率为10.9%~24.5%,人类活动的贡献率为75.5%~89.1%；永定河流域降水时程分布均匀化、气候变暖变干、植被覆盖增加、地下水开采是流域天然径流与水文响应变化的主要驱动因素。

摘要:为揭示赣江尾闾地区径流顶托的时空演变规律及影响因素,构建了适用于平原河网区的水文产流模型,并与自主研发的二维水动力模型进行时空耦合,采用耦合模型模拟了赣江尾闾地区径流顶托规律,并依据模拟结果,基于多元回归分析构建了水位差预测模型。结果表明:赣江尾闾河段的顶托效应与外洲站流量密切相关,低流量时北支壅水抬升南昌站水位,流量增大时主支螺旋流向下游扩展,在昌邑站至南昌站间形成顶托；当流量超过临界值513m³/s时,鄱阳湖水位高于赣江尾闾,鄱阳湖开始顶托赣江,当流量继续增大至3211m³/s时,不再发生顶托现象,东河、西河分流趋于稳定；降雨产流影响顶托产生和消落的演进过程,阻滞作用达12％~19％；引入降雨产流量修正项后,水位差预测模型的预测精度有所提升。

摘要:为捕捉水文过程中的动态变化规律,提高预测精度,通过3种相关性分析结合协方差分析,系统解析了不同气象因素与径流量的相关性,动态提取了对径流预测有高贡献的特征并进行权重优化,进而基于深度时间卷积网络(DeepTCN)构建了多特征径流预测的p-DeepTCN模型,以捕捉径流序列数据中的长期依赖关系和短期波动。利用北海道厚真川流域2015—2020年的实测数据对p-DeepTCN模型进行验证,结果表明:构建的p-DeepTCN模型在预测性能上优于其他深度学习模型,p-DeepTCN模型的纳什效率系数提升了28.48%,均方根误差降低了27.63%；百分比偏差虽比WPMixer模型高23.34%,但比其他深度学习模型降低了17.44%；决定系数虽比DeepTCN模型低0.011,但比其他深度学习模型高10.17%；p-DeepTCN模型显著提高了径流预测的准确性,表现出更好的适应性和鲁棒性。

摘要:基于黄淮海和江淮平原日尺度格点化降水数据集,采用基于分位数增量映射法和秩重抽样法的非一致性偏差校正方法对黄淮海和江淮平原23个CMIP6模式的降水模拟结果进行偏差校正,从气候态平均降水和极端降水两方面评估了偏差校正前后CMIP6模式的模拟性能。结果表明:CMIP6多模式集合高估了平原区多年平均降水量,呈现夏季低估,其他季节高估的现象；CMIP6多模式集合高估了极端降水发生的频率和最长连续湿润期,但低估了极端降水强度和最长连续干旱期；非一致性偏差校正方法显著提升了CMIP6模式及多模式集合对黄淮海和江淮平原降水的模拟能力,偏差校正后CMIP6多模式集合对气候态平均降水的模拟偏差在±10%以内,对8个极端降水指数TS评分的平均值提升了约10%。

摘要:利用多源数据解析了东北地区粮食虚拟水的流动规模和结构,并评估了其对水资源压力的影响。结果表明:1990—2022年东北地区粮食虚拟水调出量共计16520.03亿m³,其中绿水12604.78亿m³,蓝水3915.25亿m³；气候变暖与经济利益共同驱动了粮食虚拟水流动规模和结构,因粮食虚拟水流动引起的水资源压力指数由0.47上升为0.87,压力水平由中度变为重度；东北地区应结合水资源条件调整种植结构,推进水网工程建设；中央政府需推动虚拟水和实体水资源综合管控,保障粮食安全与水资源可持续利用。

摘要:为精准评估冀中南地区水资源系统韧性,从水资源系统扰动前、中、后3个阶段出发,选取涵盖自然环境、人口、社会经济、技术管理等关键因素的18个指标,构建了反映抵抗性、恢复性、适应性的冀中南地区水资源系统韧性评价指标体系。引入毕达哥拉斯模糊集(PFS)处理决策信息中的不确定性和模糊性,结合PFS熵测度和PFS散度测度确定指标权重,建立了基于可变毕达哥拉斯模糊和VIKOR耦合方法的水资源系统韧性评价模型。模型评价结果表明:2015—2023年冀中南地区水资源系统韧性整体呈上升趋势,但受适应性子系统波动的影响,在2018—2019年、2021—2022年出现波动；各市水资源系统韧性值虽有波动,但整体较好,在不同年份因特定指标变化导致韧性值变化。

摘要:为识别南水北调中线河南段受水区水资源承载力水平,基于驱动力压力状态影响响应框架构建水资源承载力评价指标体系,采用改进“纵横向”拉开档次法和空间自相关模型,分析了南水北调中线河南段受水区2014—2023年水资源承载力水平的时空演化特征,并运用系统动力学方法模拟了不同情景下水资源承载力水平的变化趋势。结果表明:南水北调中线河南段受水区水资源承载力水平呈螺旋式上升趋势,驱动力、压力、状态、影响、响应5个子系统与水资源承载力水平整体变化趋势基本一致；各城市水资源承载力集中于弱可承载、临界、超载3种状态,空间分布特征由南强北弱向内强外弱演变,区域空间差异持续缩小；不同情景水资源承载力水平从大到小综合排序为综合发展型、环保节约型、现状延续型、经济发展型。

摘要:以除港澳台外的中国31个省(区、市)为研究对象,借助解耦指数重映射、核密度估计、Dagum基尼系数分解与空间马尔可夫链等方法,系统评估了2003—2023年中国区域尺度解耦关系的阶段性特征、空间差异及动态演变机制。结果表明:中国整体解耦水平稳步提升,其中东部地区长期维持高水平解耦状态,中西部地区呈现阶段性改善与结构波动并存的格局；各阶段解耦指数整体呈上升态势,区域协调性持续增强,但2021—2023年出现了一定程度的回摆；区域间差异是解耦不平衡的主要影响因素,地区发展不均衡是核心问题,区域内部协调性虽随着时间逐步改善,但后期极化趋势有所加剧；2021年以来省际解耦指数呈现显著空间集聚特征,东部地区形成高解耦水平的高高集聚区,西部部分省(区、市)则形成低解耦水平的低低集聚区；区域解耦状态具有明显的空间依赖性和邻域溢出效应,邻近地区的高解耦状态可显著提升本地向优跃迁的概率,而不利状态亦存在空间扩散风险。

摘要:结合野外调查数据、无人机影像和遥感影像等多源数据,采用融合监督分类方法提取植被信息,定量解析跨流域调水前后石羊河流域非地带性植被空间分布的变化特征及影响因素。结果表明:调水后青土湖地下水埋深平均抬升1.1m,水面面积增加26.7km²,蔡旗断面年径流量从2000年的0.95亿m³增至2020年的2.87亿m³；地下水埋深是决定尾闾白刺种群空间分布的关键因子,地下水恢复后,白刺群落密度与斑块覆盖率显著提升,空间异质性加剧；河道径流及距河岸距离共同决定了河岸带植被的分布形态,随着距河道距离的增加,归一化植被指数(NDVI)从0.227下降至0.131,呈显著递减趋势,地下水埋深从5.1m增加至16m,呈显著递增趋势；调水后,距河岸小于2000m的区域NDVI值增长幅度显著高于远离河岸区域,距离河岸2000m是径流补给地下水强度及NDVI发生显著变化的关键拐点。

摘要:以干旱区尾闾湖柴窝堡湖为研究对象,开展湖水入湖地表径流地下水土壤底泥一体化系统监测,融合普通克里金插值法与空间自相关分析识别污染物热点,以污染物距离衰减效应为依据,分别构建了距湖岸径向距离、距污染源路径距离与湖水环境质量指标的衰减函数关系,推算了污染物衰减半衰距离。结果表明:柴窝堡湖水体以盐化为主导特征,局部区域叠加有机负荷超标与富营养化问题,其中深度较大湖区及湖心西岸区氯离子含量最高,总氮、总磷采样点位超标率分别达73%和55%,各采样点化学耗氧量、生化需氧量普遍超标,且超标点主要集中于湖滨带与湖心区,重金属含量呈现明显的点位异质性特征；径向梯度上,不同污染物衰减速率差异显著,盐分衰减最为缓慢,营养盐衰减速率中等,微生物衰减速率最快,地下水平均半衰距离分别约为10.34、5.56、3.31km,底泥总磷在近岸0~3km范围内衰减较快,平均半衰距离约为5.6km,而重金属则表现为慢衰减特征；不同污染源对湖泊环境的影响存在显著差异,工业源是盐类及部分重金属离子污染的主导影响因子,典型影响半径为8~10km,农业源与生活源则是营养盐、有机物及微生物污染的主导影响因子,其近、中程影响半径分别为2~6km和3~5km；提出了0~＜3、3~＜6、6~10km“三同心圈+通道优先带+等效外移”的空间优化治理格局,将污染物半衰距离转化为项目等效外移及负荷削减门槛,形成绩效化、有对标、有考核的分区准入与按需校准闭环管理框架。

摘要:基于一维水动力水质耦合模型和水环境容量模型,分析了日尺度下雨源型城市河道氨氮溢流污染和水环境容量的时空分布特征；采用熵权法和模糊综合评价法,提出了兼顾环境效益与经济效益的溢流污染综合调控方案。结果表明:日尺度下,河道断面氨氮峰值质量浓度与水环境容量谷值对降雨及污染物排放存在明显滞后效应,且水质恢复时间随着降雨强度的增大而延长,雨源型城市河道溢流污染分布与水环境容量存在空间错位,中游城区既是溢流污染关键负荷区,也是水环境容量瓶颈区,下游则具有较强的污染缓冲承载能力；末端调蓄措施可有效降低中、小雨场景河道断面氨氮峰值质量浓度,并维持水环境容量充足,大雨场景则需采用末端调蓄与生态补水组合措施,且靠近考核断面的污染负荷削减对水质改善效果最为直接；建设成本是制约溢流污染控制方案实施的关键因素,中、小雨场景应侧重污染负荷削减,大雨场景下需协同调控污染负荷削减率与生态补水量,以实现成本约束下的环境效益最大化。

摘要:为揭示降雨对微塑料污染扩散的潜在作用机理,开展了液滴冲击微塑料颗粒层试验,利用高速摄影捕捉液滴冲击微塑料颗粒层后的流态,建立了流态分区图用以确定各流态之间的阈值,并分析了特征参数对液滴冲击后流态的影响。结果表明:液滴冲击微塑料颗粒层后的流态包括弹跳、铺展、冠状飞溅和快速飞溅；增大液滴雷诺数Re₀、韦伯数We₀、微塑料颗粒相对尺寸D*或颗粒层相对厚度h*能够促使流态从弹跳向铺展再向冠状或快速飞溅转变；基于Buckingham π定理提出了无量纲数M=D*h*We₀Re-2/5₀用于识别各流态之间的阈值；液滴冲击对微塑料颗粒飞溅的作用机制包括前向碰撞和黏性携带,前者在各流态均存在,后者存在于弹跳、冠状和快速飞溅流态,相较于黏性携带,前向碰撞驱动更容易导致微塑料颗粒大范围传播。

摘要:中国白酒主产区多分布于自流盆地,其酿酒用水的地下水补给具有鲜明的地质特征,水体中矿物质与稀土元素含量是形成白酒口感地域差异的主要原因。为了探究白酒酿酒用水的重要成分及来源,对赤水河流域地表水与地下水进行了水化学分析、水量平衡计算和氢氧同位素分析。结果表明,酿酒用水中锶、硫、钙等特征矿物组分来自地下水运移过程中与围岩发生的水岩反应,赤水河超半数水量来自外源水补给,枯水期外源水为主要补给来源,泉水补给源区为青藏高原的河流渗漏水；赤水河中游地层赋存包括天青石、重晶石、石膏的碳酸盐岩层,为水体提供了锶、硫、钙等物质来源,推测青藏高原河流渗漏水在传输过程中将碳酸盐中的锶、钙、硫等矿物质溶解并汇入赤水河中；河水富含酿造茅台、习酒、郎酒等优质白酒所需的特有矿物质与稀土元素,造就了赤水河 “美酒河” 的独特属性。