摘要:基于《中国水资源公报》、美国地质调查局发布的“美国用水评估序列”及世界银行可比价指标,构建了1985—2024年中美用水可比序列,提出了稳态水再平衡(SWR)框架,分析了中国作为“世界工厂”背景下的用水演变与全球意义。结果表明:中国工业用水占比由1997年的20.2%降至2024年的16.4%,工业用水量由2011年的峰值1462亿m³减少至2024年的971亿m³,用水强度按可比价累计下降60%~70%；生活用水占比由1997年的9.4%升至2024年的15.6%,生态用水自2003年起单独统计,2024年占用水总量的6.4%；中美用水总量均已达峰且缓降,但机制不同,美国用水降幅中大部分属于水足迹核算意义上的责任转移,其余来自火电冷却转型与灌溉效率提升等真实技术节水；中国在制造业增加值全球占比升至约28%的同时实现了用水与经济增长的绝对脱钩,其工业节水经虚拟水贸易外溢惠及全球消费端,基于SWR框架可将这种转变界定为总量稳态约束下生产、生活、生态用水的同步结构演变。

摘要:为提升水风光互补系统应对风光出力不确定性的能力,以典型场景划分与策略适配为基础,提出了一种融合场景自适应判别与多策略深度强化学习的水风光互补系统调峰调度方法。该方法在离线训练阶段采用主成分分析与K-means聚类算法,在季节尺度对历史风光出力日曲线形态特征进行聚类分析,识别并构建不同出力规律的典型场景风光数据集,并基于该数据集在统一目标函数与约束条件下,针对各场景独立构建仿真环境,训练场景专属深度强化学习智能体,进而构建策略知识库；在线调度阶段通过设计BiLSTM-Transformer判别器,以当前季节特征与未来一日标准化风光出力预测序列为输入,输出场景隶属概率分布及标签,而后匹配并调用策略知识库中对应场景的智能体来生成调度指令,通过可行域投影处理确保满足约束条件,形成场景辨识策略匹配滚动调度的动态机制。工程验证结果表明,该方法在满足全部工程约束的前提下,可显著降低负荷波动标准差与峰谷差,决策响应时间达毫秒级；场景判别准确率达97.54%,且具有较强的跨场景适应性与鲁棒性。

摘要:为系统探究三峡水库运行对长江与鄱阳湖江湖关系的影响机制,构建了PCR-GLOBWB与LSTM相结合的耦合模型,生成了1989—2020年有无水库调节情景下的长序列水文数据。在此基础上,集成EEMD、IHA-RVA法及能差指数等方法,从流量水位演变特征、水文情势改变程度及江湖作用能量对比3个维度,揭示了江湖关系的演变规律。结果表明:三峡水库运行显著改变了长江干流与鄱阳湖的流量及水位过程,湖口站水文情势呈中度改变(总体改变度37.32%),其中月平均水位呈现“春冬低、夏秋高”的季节性差异,极端水位出现时间推迟2~2.5d；江湖关系年际演变呈现长江作用增强、鄱阳湖作用减弱的趋势,2003年三峡水库蓄水后,能差指数波动幅度显著增大,水库运行是江湖关系变化的主要驱动因素；年内不同水文期江湖作用交替主导,水库在洪水期(6—9月)的拦蓄作用增强了长江顶托作用,加剧了鄱阳湖内涝风险；在退水期(10—11月)和枯水期(12月至次年3月)的蓄水作用则加速了湖水外泄,加剧了枯水期延长和干旱风险。

摘要:以济南市小清河黄台桥以上流域为研究区,构建了SWMM-InfoWorks ICM-2D耦合模型,模拟了降雨重现期为5~100a的洪涝过程。整合多源数据重构了100m分辨率精细化GDP分布格局,从致灾、孕灾、承灾、防灾4个维度搭建评估框架,提出了融合城市洪涝过程与精细化GDP分布格局的洪涝风险评估方法。结果表明:相同暴雨重现期下,研究区洪涝风险呈现从城市中心向四周递减的圈层格局,高风险区主要集中于城市主干道,较高风险区覆盖主城区人口密集、高GDP分布区,低风险区主要分布在西北郊区与南部山区；随着降雨重现期增大,高风险区面积从2.67km²扩张至6.49km²,其空间形态由散点演变为沿城市廊道分布,其余风险区范围相对稳定。

摘要:针对黄土高原河谷城市地形起伏大、汇流集中、数值模拟与系统评价衔接不足的问题,以平凉市典型片区为研究区,构建了耦合 InfoWorks ICM 模拟、熵权-TOPSIS 评价与障碍度诊断的雨涝承载力评价框架,评价了研究区的雨涝承载力,并分析了主要障碍因子。结果表明:在降雨重现期为20a的条件下,研究区的26个一级排水分区中有24个发生不同程度内涝,淹没面积达0.9km²,占研究区总面积的13.78%,内涝风险空间分异显著,受南高北低阶梯形地形控制明显；研究区雨涝承载力总体呈南高北低格局,南北过渡带的中承载力分区是改善研究区整体雨涝承载力空间格局的重要衔接纽带,径流系数、排水管渠密度、蓝绿空间率和高程是制约承载力提升的主要障碍因子。

摘要:以轻量级梯度提升机(LightGBM)、极端梯度提升机(XGBoost)和长短期记忆网络(LSTM)3种机器学习算法为基准模型,在损失函数中引入水量平衡、水库水位及下泄流量约束,并结合卡尔曼滤波进行实时修正,构建了KP-LightGBM、KP-LSTM、KP-XGBoost模型,进而提出了物理机制耦合机器学习的水库防洪集合调度规则提取方法,并基于最好最差法、熵权法的组合赋权与TOPSIS排序方法,筛选出不同水库调度方案。在始丰溪流域的应用结果表明:筛选出均衡防洪、偏上游防洪、偏下游防洪3种调度情景；与LightGBM、XGBoost模型相比,LSTM模型的模拟精度最高,模拟结果的纳什效率系数(NSE)均在0.94以上；引入物理约束和卡尔曼滤波实时修正,提升了防洪调度规则的可解释性和结构合理性,其中偏上游防洪情景下,KP-LSTM模型水量平衡指数偏差降低约为0.17,KP-XGBoost模型的负值流量百分比降低了0.05%,有效减少了水量失衡与流量负值现象；集合模型的综合表现优于单一模型,在不同防洪情景下NSE均超过0.97,且其90%置信区间覆盖率高、宽度合理。

摘要:针对城市洪涝建模过程中管网结构复杂导致的建模效率低下的问题,综合考虑城市水文特征、管网管径、排水流向及主干道路分布等因素对排水支管进行概化,提出了一种水文分析与雨水口结合的排水管网概化方法,并应用于广州市黄浦区。该方法将原先与排水支管相连的雨水口入流转移至对应排水分区的主干管网节点进行汇流计算,有助于城市洪涝快速建模。将分别基于该方法、黄浦区现状排水管网(未概化)、传统雨水井等效排水管网概化方法所构建的地表径流与地下管流耦合水动力模型模拟的洪涝过程进行对比,结果表明:相较于黄浦区现状排水管网,本文方法概化后的排水系统中管道数量、长度分别减少39.4%、38.7%,窨井数量减少38.3%；不同降雨重现期下,与基于现状排水管网模拟得到的地表积水面积、排口总水量、典型单个排口流量峰值相比,本文方法模拟的相对误差分别为1.90%~4.53%、1.11%~4.79%、3.05%~18.81%,传统雨水井等效排水管网概化方法模拟的相对误差分别为2.79%~5.57%、3.32%~10.60%、56.22%~60.59%。

摘要:针对洪涝淹没分析中单一数据源覆盖不全、精度有限、时效不足等问题,利用证据权重法融合洪水模拟、遥感监测、社会化调查等多源异构数据,采用“水深×遥感”联合状态证据以避免重复加权,提出了基于多源数据融合的洪涝淹没分析方法。在海河流域兰沟洼蓄滞洪区的实例验证结果表明:在淹没概率阈值为85%时,该方法的召回率较单一的遥感监测、洪水模拟分别提高8.2%、5.0%,F1分数分别提高4.2%、2.8%,准确率分别提高3.4%、2.3%,减少漏报面积5%~8%；将基于该方法的洪涝淹没范围与192个实地调查点进行对比,除边界点外的全部179个淹没点均落在淹没区内,一致性达100%。

摘要:针对长期引黄灌溉导致河套灌区土壤盐渍化、生态退化等问题,构建了河套灌区MODFLOW模型模拟地下水位的时空分布,利用潜水上升最大高度和作物根系深度量化了生态适宜地下水埋深阈值,分析了不同灌溉条件下地下水埋深的生态适宜情况。结果表明:2013—2022年河套灌区地下水位的模拟效果整体较好,多年平均相对误差小于0.5%,年平均地下水总补给量和总排泄量分别为11.90亿、12.52亿m³,处于弱负均衡状态；2022年灌溉条件下,除乌兰布和灌域外,大部分灌域的地下水埋深处于生态适宜范围内(1.46~2.96m)；减少10%和20%灌溉量情景下,作物生育期内大部分地区仍能维持生态适宜地下水埋深,而减少秋浇灌溉量会使地下水位显著下降。

摘要:为科学量化北京市地下水超采综合治理效果,利用2018—2024年水文气象数据、地下水动态数据、治理措施等资料,构建了包含13项核心指标的评价指标体系,对比了分别基于AHP-GRA主客观结合赋权法和熵权-CRITIC双客观耦合赋权法的评价结果,并采用最大信息系数验证了两种赋权方法的适用性。结果表明:熵权-CRITIC法为更优方法,其耦合权重分布均衡,变异系数为0.11,基于该方法得到的综合评价指数与综合治理影响地下水位变幅的最大信息系数达0.60,评价结果更贴合实际；“控、管、节、调、换、补”六大治理维度成效分化显著,“换”维度波动最大,“节”维度呈边际递减特征,“补”维度持续增长；综合治理效果呈3阶段演化特征,2019年受政策驱动综合评价指数达峰值1.54,2020—2022年降至谷值0.85,2023—2024年回升至0.93,接近基准年(2018年)水平。

摘要:为揭示淮河流域旱涝急转事件的时空演变特征,基于2000—2020年逐日格点降水数据,构建了考虑降水记忆效应的标准加权平均降水指数,结合游程理论,识别了事件间隔时间不超过8 d的旱涝急转事件,分析其频次、强度、持续期及空间迁移特征,并进行了急转强度归因分析。结果表明:淮河流域旱涝急转事件频次呈中部高、边缘低的空间格局,且以旱转涝事件为主；旱转涝事件的影响面积占比和平均急转强度的年际变化呈波动中略增强趋势,涝转旱事件则相对少发且呈略减弱趋势；旱转涝事件的空间分布较为稳定,而涝转旱事件空间离散性更强；旱转涝强度主要受急转后洪涝阶段控制,但高强度事件更易出现在前期干旱累积较强的背景下；涝转旱事件主要受急转后干旱阶段控制；复合极端风险以前旱后涝的快速转换为主,前期干旱累积和急转后强降水应共同纳入预警指标体系。

摘要:为探究西南地区不同下垫面条件下的干旱传播差异,采用K-prototypes聚类算法将研究区划分为轻度喀斯特农业主导生态区、典型喀斯特林灌生态区、轻度喀斯特高山草灌生态区3种类型下垫面。结合多种干旱指数与最大相关系数法计算干旱传播时间,利用结构方程模型构建了不同类型下垫面的干旱传播链条。结果表明:西南地区标准化降水蒸散指数与标准化土壤湿度指数、标准化径流指数呈强正相关关系；各干旱指数与地下水干旱指数呈中等相关关系,最大相关系数为0.3~0.6；典型喀斯特林灌生态区内各类干旱向地下水干旱传播的速度快于其他类型下垫面,平均传播时间范围为6.9~7.8月；西南地区干旱主要遵循气象—浅层土壤水—水文—深层土壤水—地下水干旱的传播规律,但仅典型喀斯特林灌生态区内深层土壤水干旱可显著传播至地下水干旱,其余类型下垫面向地下水干旱传播的趋势不显著。

摘要:基于1991—2020年淮河流域逐月降水数据、逐月气象数据及大尺度气候指数,采用标准化降水指数和长、短周期旱涝急转指数识别旱涝急转事件,结合REOF分区、趋势突变检验、小波分析、偏相关分析、多元线性回归等方法,揭示了淮河流域旱涝急转事件的时空演变特征及成因。结果表明:淮河流域旱涝急转事件总体以涝转旱为主,涝转旱多发于秋冬季,旱转涝多发于春夏季；汛期涝转旱高频区主要分布于流域南部,旱转涝高频区主要分布于西北部和东北部；长周期旱涝急转强度呈不显著的弱上升趋势,2009年前后出现较明显的突变信号,并存在约10a和4a的周期；短周期旱涝急转强度呈不显著的弱下降趋势,主导周期为15～20月；气象因子是主要驱动因子,地表风速、相对湿度和地表太阳辐射作用较强,AO和ENSO具有重要的背景调控作用。

摘要:针对变化环境下云南省水资源时空分布不均与供需矛盾加剧的问题,以重大引调水工程为骨架,确立了“一主四片、西水东引、立体调配、多源互济”的云南省现代化立体水网空间格局,构建了涵盖抵抗性、恢复性、适应性的水资源系统韧性评价指标体系,引入加速遗传算法优化的投影寻踪模型,对比分析了基准年(2021年)与规划水平年(2035年)的水资源系统韧性,量化了立体水网构建对水资源系统韧性的提升效应。结果表明:单位面积水资源总量、缺水率、灌溉水利用效率、万元工业增加值用水量、单位面积已建成水库总库容等指标对云南省水资源系统韧性的影响较大；2021年云南水资源系统韧性为1.251,呈现西南片区较高、中部片区与全省持平、西北片区偏低的空间格局；2035年立体水网建成后,云南省水资源系统韧性显著提升,全省增幅达61.6%,16市(州)增幅范围为32.9%~101.5%。

摘要:针对水网格局下调水生态补偿理论基础薄弱和标准难以计算的问题,探讨了水网格局下的水资源价值流理论,分析了水量平衡和水资源价值流运移规律,结合外部效应内部化原理,建立了调水对上游源区水量分摊系数与对下游影响贡献系数矩阵,提出了多调水工程叠加效应下的生态补偿标准计算方法。将实际保护成本作为补偿量下限,叠加限制发展机会损失计算补偿量上限,以支持实施区域协商和差别化补偿措施。汉江流域的应用结果表明:引汉济渭工程、南水北调中线工程、鄂北水资源配置工程受水区年调水生态补偿量下限分别为4.08亿、42.53亿、3.45亿元,上限分别为6.59亿、65.77亿、5.34亿元；现行补偿资金较大程度缓解了水资源保护资金压力,还需进一步完善资金补偿和多元化补偿措施,弥补发展机会损失。

摘要:为对江海平原水网的综合能力进行评价,以其典型区域——南通市水网为研究对象,构建涵盖水安全保障、水资源调控、水生态支撑、社会协同发展4个方面的评价指标体系,采用主客观协同赋权法确定权重,从结构、功能、效能3个维度量化了水网综合能力,并计算了评价指标的障碍度,进而识别了关键限制因子。结果表明:南通市水网综合能力呈现南强北弱的空间分异特征,九吕区最高(0.85),为高等水平,里下河圩区最低(0.36),为较低水平；北部地区的关键限制因子集中在功能与效能层面,里下河圩区关键障碍因子的累计障碍度为68.76%,南部地区则突出表现为效能压力,九吕区关键障碍因子的累计障碍度为94.04%。

摘要:基于复杂网络理论量化了白洋淀流域的水系形态结构特征与连通性,利用典型相关分析揭示了水系形态结构与连通性的关系。结果表明:白洋淀流域河网密度为0.179km/km²,河流频率为0.006条/km²,水系盒维数为1.129,地貌发育处于侵蚀幼年期；水系环度为0.038,节点连接率为1.074,水系连通度为0.360,整体连通性属中等偏下水平；子流域中,漕河、瀑河流域结构连通性较好,萍河流域结构连通性最弱；河链重要程度分异明显,高、较高重要等级河链仅 5条,长度占总河长的19.8%,集中分布于主干河道及上游河段,低、较低重要等级河链占比 58.6%；度中心性与介数中心性高值节点主要聚集于南水北调工程沿线,而接近中心性高值节点主要分布于入淀口区域；流域水系形态结构主要由水系盒维数驱动,水文连通性指数是水系连通性的关键响应指标。

摘要:基于1999—2019年30m分辨率中国年度土地覆盖产品,运用GIS空间分析、土地利用转移矩阵及土地利用与覆被变化(LUCC)特征指数,系统分析了1999—2019年南水北调中线工程水源区LUCC时空演变过程,并构建了引入空间滞后项的Logistic回归模型,从自然、气候、区位和社会经济4个维度定量识别了LUCC的主导驱动力。结果表明:1999—2019年水源区土地利用格局发生显著结构性调整,森林、水体和不透水地表持续扩张,农田、灌木和草地显著缩减,整体呈现生态修复、城镇化与工程驱动的阶段性演进特征；土地利用转移以农田向森林与不透水地表转移为主,转移强度随阶段推进持续增强,形成上游高耗减与高恢复、中游城镇扩张与高强度开发、库区以工程转移为主导的差异性格局；LUCC具有明显的空间集聚与传导特征,农田收缩和森林扩张同时受自然因素、区位因素与社会经济因素的共同作用,而水体扩张主要由工程调蓄过程主导,对传统因素响应较弱；在重大水利工程运行背景下,水源区LUCC呈现出向生态安全与工程保障双重目标导向转变的重构规律。

摘要:系统分析了三峡工程运行前后长江入海径流、河口地形地貌、河口潮汐特征、海平面上升、河口台风生衍等影响长江口咸潮入侵的关键驱动因素变化,结合 2006年、2011年、2014年和2022 年4个典型咸潮入侵突出年份,重点分析了相关因素影响程度和效果,对比分析了4个典型年份上海市陈行、青草沙、东风西沙三大水库取水口咸潮影响差异与相关特征。结果表明:三大水库取水口咸潮影响呈现陈行水库从重灾核心到压力缓解、青草沙水库从投运适应到统筹应对、东风西沙水库从平稳起步到协同抗咸的演变特征；长江口咸潮入侵发展新态势呈现出驱动机制多元化、影响周期提前、应对能力系统化特征。针对长江口咸潮入侵发展新态势,提出了优化流域水库群联合调度、强化供水设施能力挖潜与技术支撑、加快河口战略新水源地研究与建设以及完善跨区域城乡供水协同或一体化建设的长江口水源地应对策略。

摘要:为加强对流域系统整体性、复杂性及其面临的挑战等方面的认识,基于流域河源、上游、中游、下游和河口五大单元在水文泥沙、地形地貌、营养物质和生态要素等方面的联系,从五大单元自然地理特征与人文地理特征级联关系的视角出发,阐释了流域系统的整体性。基于流域系统内部要素和子系统之间相互作用机制的特点,剖析了流域系统复杂难治的内在矛盾；从地学视角出发,基于地球圈层相互作用框架,分析了大气圈、水圈、岩石圈、人类圈和生物圈对流域系统治理造成的外在影响；总结了“人类世”背景下,流域系统可持续运行面临的气候变化、科技水平、政策法规、国际形势等约束。考虑整体性和内外部挑战,提出了保障流域系统可持续运行的重点研究方向,即建立基于五大单元级联关系的流域系统可持续运行理论体系,识别流域系统要素和子系统关系状态转变的临界阈值,并构建整体论与还原论相统一的流域系统模拟器。

摘要:为厘清水资源、能源和碳复杂关系的发展历程、研究现状及存在问题,本文运用CiteSpace软件,系统梳理了2010—2024年相关文献,采用定量和定性相结合的方法综述了相关研究进展,剖析了当前存在的问题,总结凝练了未来发展启示。结果表明:发文态势呈现萌芽、探索、发展3个阶段,国内外研究热点各有侧重,国际研究聚焦机制与方法,国内研究侧重黄河流域等水资源、能源和碳矛盾突出的区域和典型场景下的政策落地；已有研究内容主要涵盖自然与社会系统、现状与未来维度、宏观与微观视角、内部与外部层级,形成了现阶段多系统、多维度、多视角和多层级的综合研究体系,旨在揭示水资源、能源和碳复杂关系机制,解析动态时空演化规律、跨尺度联动效应与层级交互作用机制。未来研究应强化机理研究,融合多学科方法,构建定量评估体系与全链条框架,以支撑多目标协同发展。

摘要:融合卷积神经网络的U-Net模型和Efficient-Net框架构建了轻量化Efficient-UNet模型,以柳林实验流域为例,对典型降雨过程进行1h预见期雷达回波外推,基于全局动态校正、动态分级校正和动态分区校正方法,利用实测降水数据开展定量降水预报,并与U-Net、SmaAt-UNet和3层编码器解码器结构的Simple-UNet模型的预报结果对比。结果表明:在1h预见期内,Efficient-UNet与U-Net模型回波外推效果相似,但Efficient-UNet模型对回波轮廓和变化趋势有更好的外推性能,SmaAt-UNet模型则对强回波有更高的外推精度,Simple-UNet模型的外推效果最差；动态分级和动态分区校正方法的降水预报精度差别不大,与全局动态校正方法相比,降水预报精度均有所提升,Efficient-UNet模型的降水预报精度与U-Net模型较为一致,且优于其他模型,但Efficient-UNet模型参数更少,占用的计算资源也更少。

摘要:为提升水文滑坡耦合模型(iCRESLIDE)的参数优化效率和计算精度,以白河流域为例进行建模,在原模型的基础上,利用机器学习模型,结合初始抽样方案和自适应重采样策略建立了基于替代模型的iCRESLIDE模型参数优化框架,通过对比多种替代模型以及单目标、多目标优化方案的精度,得到了最佳参数优化方案并进行了检验。结果表明:最优耦合替代模型为多层感知器与高斯过程回归模型；单目标与多目标优化方案各需运行原模型230次和220次,均远小于传统全局优化算法所需次数,显著提高了计算效率,且二者的纳什效率系数均超过0.6,受试者操作特征曲线下的面积接近或超过0.7,验证期精度高于率定期,单目标优化方案较多目标优化方案效果更佳。

摘要:在U-Net型卷积神经网络的基础上,引入通道注意力SE模块,构建了面向多源多光谱遥感影像水体识别的深度学习模型CrossWaterNet,通过14万个水体样本数据集对模型进行训练,并针对遥感影像中像元离散性导致水体边界出现锯齿状系统性误差的问题,提出了基于高斯滤波与B样条拟合的水体边界平滑重构方法。以河流、水库、湖泊3类地表水体为试验对象,选取改进的归一化差异水体指数法、OmniWaterMask模型和DeepWaterMapV2模型进行对比分析。结果表明:CrossWaterNet模型对关键光谱波段响应更敏感,在不同光学传感器条件下均具有优良的泛化性能,能够精准识别河流、水库及湖泊等多种类型地表水体；提出的水体边界平滑重构方法有效消除了由像元离散性引起的系统性误差,提高了边界表达的稳定性与一致性。

摘要:为快速、准确地识别河流水污染潜在风险,耦合双向长短期记忆网络(Bi-LSTM)和孤立森林(IF)算法,构建了基于Bi-LSTM-IF算法的河流水污染风险识别模型,分析了河流水质实时变化趋势和多维异常特征。利用松花江流域阿什河实测数据,选取浊度、总磷及氨氮(NH₃-N)作为表征风险的多维核心指标,采用局部受试者工作特征(pROC)曲线验证了Bi-LSTM-IF算法的异常检测性能,并对比了Bi-LSTM-IF算法与基于Bi-LSTM预测和单类支持向量机分类的异常检测算法的性能,结果表明:Bi-LSTM-IF算法在浊度-NH₃-N二维异常检测模式下具有良好的异常检测性能,pROC曲线的AUC值最大为0.92~0.96,其最佳检出率为0.855~0.942,误报率仅为0.056~0.087；多维异常检测模式的性能总体上优于一维异常检测模式,Bi-LSTM-IF算法可有效检测多维水质异常特征,基于Bi-LSTM-IF算法的河流水污染风险识别模型可提高河流水污染风险识别的准确性和检测效率。

摘要:系统综述了清塘期环境介质中抗生素与农药复合污染的赋存特征,揭示了复合污染驱动抗生素抗性基因(ARGs)传播的3类核心机制:抗生素与农药通过交叉抗性与共抗性,定向筛选耐药表型；复合污染诱导的氧化胁迫激活细菌SOS应答,增强细胞膜通透性,提升水平基因转移频率；复合污染胁迫下生态位填补效应驱动微生物群落演替,促进高风险ARGs宿主菌富集。与此同时,清塘期脉冲式排水方式促进了底泥中ARGs的释放,加速了耐药组向受纳水体的传播扩散,带来难以预估的生物安全风险。建议构建耦合脉冲效应的风险评估模型,采用源头替代、过程阻断、原位修复协同防控策略,为我国水产养殖新污染物协同治理及绿色健康发展提供重要支撑。

摘要:为探究秦淮河流域支流泵站前池微生物群落对不同水文期的响应机制,采集丰水期、平水期、枯水期水样及沉积物样,基于16S rRNA和18S rRNA基因高通量测序技术,采用共现网络、冗余分析、中性群落模型、β最近分类单元指数及偏最小二乘路径模型等方法,系统解析了不同水文期微生物群落的多样性和组装过程。结果表明:原核微生物群落的丰富度在丰水期最高,真核微生物群落在丰水期与平水期的丰富度显著高于枯水期；丰水期微生物群落网络结构更复杂且稳定,枯水期物种间联系更密切；原核微生物群落结构主要受温度和溶解氧驱动,真核微生物群落结构主要受pH值和铵态氮调控；微生物群落组装由确定性过程与随机性过程共同调控,其相对贡献随水文期与微生物类群而变化；pH值和铵态氮对真核微生物群落组装具有显著正向影响,温度和溶解氧对原核微生物群落组装多呈负向影响。

摘要:为进一步研究污染物在侧向取水情况下的输移扩散特性,以南方某典型侧向取水工程为例,构建了三维水动力污染物输移扩散模型,分析了不同垂向与横向位置污染物释放对水质的影响。结果表明:整体上表层湍动能小于底层,但回流区范围内表层湍动能大于底层,且取水口附近表层分流宽度约为底层的0.53倍；不同垂向释放位置下,取水口污染物质量浓度分布分别呈“矮胖型”(表层释放)和“高瘦型”(中层和底层释放),与表层释放工况相比,底层释放时取水口污染物峰值质量浓度增加37.5%,污染物到达时间延迟111.1%、影响时长缩短19.0%；不同横向释放位置下,1.3倍分流宽度内均会影响取水,其中0.6倍分流宽度处污染物峰值质量浓度最高,近取水口的二次流削弱了污染物峰值质量浓度,并延迟了到达时间；渠底抬高会延长污染物影响时长,而渠底降低会缩短污染物影响时长；为应对突发水污染,表层污染事件发生时建议减少或暂停表层取水,底层污染事件发生前,应提前预留备用水源或制定跨渠调度方案,并在上游1.3倍分流宽度内布设多个监测断面,构建多维预警体系。