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  • 1  基于组合权重TOPSIS模型的黄河流域九省区水资源承载力评价
    左其亭 张志卓 吴滨滨
    2020, 36(2):1-7. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.02.001
    [摘要](5634) [HTML](0) [PDF 1.59 M](7019)
    摘要:
    针对黄河流域九省区构建了涵盖水资源、生态环境、经济社会3个准则层的评价指标体系,采用层次分析法和熵权法组合赋权的TOPSIS模型对九省区2002年、2007年、2012年、2017年的水资源承载力进行了综合评价,并对2017年评价结果进行了障碍因子诊断。结果表明:时间维度上,九省区水资源承载力呈现出增大趋势,河南、山东、内蒙古水资源承载力提升趋势最为明显,水资源承载力的提升与生态环境、经济社会两准则层相关指标的改善密切相关;空间维度上,九省区水资源承载力均未达到Ⅰ级(可承载)水平,空间差异性明显;产水模数、人均水资源量、供水模数、生态用水率、植被覆盖率、万元工业增加值用水量、万元GDP用水量为7大主要障碍因子,部分障碍因子在不同省区存在明显差异。
    2  海绵城市生物滞留设施关键技术研究进展
    李家科 张兆鑫 蒋春博 王书敏
    2020, 36(1):1-8. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.01.001
    [摘要](5457) [HTML](0) [PDF 342.48 K](9490)
    摘要:
    海绵城市生物滞留设施是适用于分散式雨水处理与利用的代表性生态技术,但目前仍旧存在一些问题制约其运行效率及寿命。综述了海绵城市建设中生物滞留设施关键技术及国内外研究进展,指出高效净化能力填料的研制、污染物迁移转化模型的建立及设计参数的优化、有机微污染物累积风险评价及修复技术的构建等将成为海绵城市生物滞留设施未来的研究热点。
    3  水文站流量在线监测方法研究进展
    吴志勇,徐梁,唐运忆,何海
    2020, 36(4):1-7. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.04.001
    [摘要](5188) [HTML](0) [PDF 284.41 K](7960)
    摘要:
    在分析现有水文站流量在线监测实现途径的基础上,综述了流量在线监测中流速面积法和水力学法的最新研究进展。依据通过局部流速计算断面流量原理的不同,将基于流速面积法的水文站流量在线监测方法分为指标流速法、流速分布模型法和表面流速法3类。并对比分析H-ADCP法、V-ADCP法、二线能坡法、雷达法、粒子图像法、量水建筑物法及水工建筑物法的优缺点,指出在提高在线监测精度、改善稳定性和促进应用3方面应进行进一步深入的研究。
    4  全球治水模式思辨与发展展望
    严登华 王浩 周梦 秦天玲
    2020, 36(3):1-7. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.03.001
    [摘要](5018) [HTML](0) [PDF 318.03 K](7505)
    摘要:
    近百年来全球治水取得了巨大成就,为保障可持续发展提供了关键支撑;然而,全球水问题愈演愈烈,亟待进一步创新治水模式。结合水问题发展历程,剖析了水问题的根本症结;从治水目标、总体路径和治理措施等方面解析了全球治水模式的不足,认为当前的全球治水模式未能充分融合水循环及多要素过程的自然属性,存在末端治理和过程分离等突出问题。对下一步治水模式提出了发展建议:从耦合流域水循环多过程互馈机制的角度,提升自然属性和自然力的作用,协调多要素多过程的功能,建设富自然-功能协调流域,系统治理复杂水问题。
    5  地下水深循环研究进展
    陈建生 江巧宁
    2015, 31(6):8-17. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2015.06.002
    [摘要](4443) [HTML](0) [PDF 3.39 M](2978)
    摘要:
    对自然界中地下水深循环的研究进展进行了综述。西藏内流区的湖泊与河流存在渗漏,水量呈现出巨大的不平衡,估算每年通过渗漏流出西藏高原的地下水超过了1 000亿m3;与此同时,中国北方的地下水也呈现出极大的不平衡,降水量较少的火山与裂谷地区有大量的泉水涌出形成了河流与湖泊,内蒙古高原与东北地区的河流与湖泊在北东方向上呈现出串珠状的分布。通过对长白山天池地下水补给源区的各项分析确定,补给天池的地下水来自于外源水,能够同时满足补给源区高程、降水同位素、渗漏等特征条件的地区只有西藏内流区。北方地下水中的锶、氦同位素特征关系揭示了深循环地下水与地幔玄武岩等发生了水岩反应。贝加尔与山西裂谷地区中地壳高导低速层可能是深循环地下水的导水通道,玄武岩孔洞构成了导水构造。深循环水在火山及裂谷附近向地表排泄形成河流与湖泊,河流源头附近的地温梯度偏低。西藏内流区的渗漏水通过深循环方式补给内蒙古高原、鄂尔多斯、阿拉善、华北平原、东北平原、贝加尔湖、东海、南海等地区,地下水的年龄自西向东呈增加趋势,一般在20~40 a之间。
    6  我国海绵城市建设中的水科学难题
    左其亭
    2016, 32(4):21-26. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2016.04.003
    [摘要](4188) [HTML](0) [PDF 1.80 M](2014)
    摘要:
    在总结我国海绵城市建设实践和相关研究成果的基础上,分析海绵城市建设提出的背景和承载的期望以及可能存在的问题,从水科学学科体系的10个方面(水文学、水资源、水环境、水安全、水工程、水经济、水法律、水文化、水信息、水教育),阐述水科学在海绵城市建设中的应用和海绵城市建设中可能遇到的6方面水科学难题:海绵城市建设水文效应与水系统模型、水资源高效利用机理及方案优选、面源污染物通过土壤渗虑消减机理及效应、“渗、蓄、滞”作用机理与城市雨洪计算、水安全风险管控及适应机制、水管理体系研究,并初步提出这些难题的解决途径,旨在为海绵城市建设的研究和实施提供参考。
    7  海绵城市建设中若干水文学问题的研讨
    夏军 石卫 王强 邹磊
    2017, 33(1):1-8. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2017.01.001
    [摘要](4076) [HTML](0) [PDF 2.85 M](4217)
    摘要:
    针对海绵城市建设面临的问题和挑战,提出了以水循环为纽带、将城市暴雨-径流、水污染治理和城市生态绿地、湿地建设与市政建设(排水、排污)规划管理联系为一体的“城市水系统”的概念与方法。基于水文学原理,分析了目前海绵城市建设中最为关键、也是质疑较多的年径流总量控制率概念,指出现行的年径流总量控制率的计算实质是年降水总量控制率。如果回归到水文学概念,年径流总量控制率就必须与水文系统响应的增益因子,即径流系数建立内在的联系;需要研究径流系数并非常数,而是与土壤湿度、降水强度和下垫面组合的时变非线性理论问题。此外,对比分析了现行海绵城市建设低影响开发措施和改进后的年径流总量控制率之间的关系,深入剖析了“城市看海”发生的条件与风险。最后就海绵城市建设与规划的水文学基础亟待改进的方面:径流系数非线性、区分自然条件和城市化后的蓄水量变化的差别、考虑河湖水系调蓄和陆地蒸散发、与流域大海绵调控结合、风险管理等,进行了研讨,并提出了未来我国海绵城市建设的若干建议。
    8  长江中游防洪问题与对策
    张曼 周建军 黄国鲜
    2016, 32(4):1-10. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2016.04.001
    [摘要](3919) [HTML](0) [PDF 5.62 M](1807)
    摘要:
    三峡工程的首要任务是防洪,防洪的重点是保荆江安全。在此背景下分析长江中游当前防洪形势和三峡工程存在的问题,认为相对于长江中游洪水形势和防洪要求,三峡水库防洪库容远小于长江中游超额洪水,动态防洪库容小于设计静态防洪库容,有效防洪库容更小;长期河道演变使城陵矶等地同流量水位显著升高;中游蓄滞洪区建设规模严重偏小,而建设进度严重滞后,已有蓄滞洪区使用困难;当前大规模清水冲刷没有降低洪水位,反而荆江向洞庭湖分洪减小、河道泄洪能力进一步萎缩;三峡水库2008年按正常水位运行以来,连年拦中小洪水和超汛限水位运行,大量占据防洪库容和压低下泄洪水流量,使下游河道长期得不到洪水塑造,行洪能力和堤防得不到检验和考验。考虑到气候变化等不确定性影响,现在长江中游防洪形势仍然严峻。建议:切实维护三峡工程规划确定目标和防洪调度方式,严格控制汛限水位,积极采取优化调度增加水库防洪能力;尽快完成三峡工程规划要求的城陵矶附近蓄滞洪区建设,采取政策措施保证分洪与发展兼顾;改变和优化金沙江下游4大梯级水库汛期运行方式;加强三峡库区岸坡治理、提高水库防洪调度灵活性;采取积极措施维护长江中游江湖关系稳定。
    9  基于联系数和耦合协调度的水资源空间均衡评价方法
    金菊良,徐新光,周戎星,崔毅,宁少尉,周玉良,吴成国
    2021, 37(1):1-6. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.01.001
    [摘要](3891) [HTML](0) [PDF 616.16 K](5843)
    摘要:
    为定量分析评价水资源空间均衡状况和空间差异,采用联系数和耦合协调度相结合的方法对区域水资源空间均衡进行评价。综合考虑水资源-经济社会-生态环境的复合关系,构建了由水资源承载支撑力和承载压力2个系统、15个评价指标组成的水资源空间均衡评价指标体系,并采用基于加速遗传算法的模糊层次分析法计算了评价指标权重,提出了基于联系数和耦合协调度的水资源空间均衡评价方法。以安徽省为实例进行了验证,结果表明:该评价方法应用于水资源空间均衡评价较为合理,能弥补传统耦合协调度无法体现不确定性问题的缺陷,准确反映系统间的协调作用和整体发展水平。
    10  外源地下水补给二连浩特盆地
    陈建生 王彦超 谢飞 徐燚 陈亚飞 詹泸成 江巧宁
    2016, 32(4):11-20. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2016.04.002
    [摘要](3881) [HTML](0) [PDF 10.09 M](2431)
    摘要:
    为了查明二连浩特地下水的补给来源,采用同位素地球化学分析方法,研究了二连浩特地区的大气降水、地表水、土壤水与地下水之间的转化关系。结果表明:土壤含水率在蒸发作用下长期处于亏缺状态,入渗降水不足以改变土壤含水亏损状态;土壤水的氘氧值相比大气降水贫化,将土壤水、地下水和当地降水的氘氧同位素比较发现,土壤水主要来自于地下水补给;西藏羌塘盆地的降水氘氧关系与二连浩特地下水的氘氧关系相似,表明二连浩特盆地的地下水接受外源水补给;二连浩特盆地玄武岩喷发地区广泛分布着铁白云岩、红土、钙华、硅华、膏盐等矿物,矿物中的Fe、Mg、Ca、Si等元素,可能来自深循环地下水;铁白云岩与红土的形成,表明深循环地下水曾经历过了高温过程;外源水可能来自青藏高原河流或湖泊的渗漏水,深循环地下水通过火山熔岩管道补给二连浩特等火山玄武岩地区的地下水。根据地下水深循环原理,在二连浩特火山口附近打出了4口自流井,单井自流水量达到30 m3/h。
    11  长江鄱阳湖问题的原因及湖口建闸的影响
    周建军 张曼
    2019, 35(2):1-12. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2019.02.001
    [摘要](3788) [HTML](0) [PDF 10.32 M](4319)
    摘要:
    根据实际资料分析了近年鄱阳湖环境面貌剧烈变化的原因和湖口建闸的影响,结果表明:当前鄱阳湖汛后提前干枯主要是长江上游水库群改变了河川径流节律,减少汛后水量,使河湖提前入枯和河道大幅冲刷,全线汛后水位平均降低2~4 m(湖口2.76 m),径流减少是主要原因;鄱阳湖大量采砂已经破坏了入江水道的自然水力顶托机制,使枯季(2—3月)湖区(都昌)平均水位降低2 m,这是鄱阳湖连续出现极低水位的原因;鄱阳湖流域水库拦截和长江汛期洪水减少、湖水位降低和持水量减少等,也使近年8—10月湖口入湖和出湖流量大幅度减少,加剧了湖区汛后水位降低,特别是鄱阳湖七河尾闾干旱。上述变化已经对湖区生态环境和周边生产生活影响很大,但鄱阳湖基本自然特征没有改变。湖口建闸是可控制湖区汛后水位消落和抬高枯水位,但是建闸隔断江湖,对洄游鱼类生存、鸟类生境和湖区环境影响很大;长江受三峡大坝隔断后,再在湖口建闸将严重肢解流域自然生态系统,使长江生境多样性彻底丧失;而且建闸还将进一步加剧长江下游水位降低,改变河湖面貌,降低环境容量和河口抵御咸潮能力。解决鄱阳湖问题应该在长江流域层面统筹寻找对策,建议严格坚持三峡工程规划确定的主要防大洪水原则,适当调整流域总体规划,提高湖区流域水利工程调节能力和增加汛后补水,修复鄱阳湖入江水道,加强鄱阳湖及周边适应能力建设等。
    12  深循环地下水补给长白山天池的水量平衡分析
    江巧宁 陈建生
    2015, 31(5):7-13. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2015.05.002
    [摘要](3769) [HTML](0) [PDF 3.05 M](2383)
    摘要:
    采用水量平衡方法研究天池集水区以外海拔高于天池水位地区是否能形成地下水补给到天池,通过对8个流域的水量平衡分析,发现天池周边流域的水量出现了较大的不平衡,多年平均的总排泄量大于降水量,外源水对研究区的年补给量达到23.25亿m3。研究表明补给天池的地下水不可能来自于天池集水区以外长白山降水的入渗补给。由于天池周边1 300 km范围内没有海拔高于天池水位的高原地区,据此推断,天池接受远源地下水补给,考虑到补给区存在强渗漏与同位素特征,推测补给天池的地下水来自于西藏高原河流的渗漏,地下水以一种特殊深循环方式完成了补给、径流与排泄过程。
    13  TRIZ理论在水资源可持续利用中的应用
    赵敏 黄川友 甘蓉
    2015, 31(2):36-39. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2015.02.007
    [摘要](3505) [HTML](0) [PDF 1.43 M](2219)
    摘要:
    将TRIZ理论中的冲突解决原理应用于水资源可持续利用研究,通过建立并定义水资源单元、生态环境单元、经济单元、人力资源管理单元、技术创新单元的矩阵元素,寻找各单元间的冲突并建立冲突矩阵,以西藏林芝地区水资源可持续利用为例,根据TRIZ理论中40个创新原理重新定义矩阵元素,并进行论证分析,找到解决该地区水资源可持续利用问题的方案。
    14  标准化降水指数与有效干旱指数在新疆干旱监测中的应用
    慈晖 张强,白云岗,张江辉
    2015, 31(2):7-14. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2015.02.002
    [摘要](3496) [HTML](0) [PDF 7.27 M](3950)
    摘要:
    基于干旱监测理论,根据新疆测站1961—2010年逐日降水资料,对比分析了基于不同时间尺度(1、3、6、9、12、24个月)标准化降水指标(SPI)与有效干旱指数(EDI)对干旱监测的有效性与实用性。结果表明:不论针对短期干旱还是长期干旱,EDI监测能力均明显优于SPI。短时间尺度的SPI受短时间降水影响较大,能反映短时间新疆地区的干旱变化特征;随时间尺度的增加,SPI对短时间降水的响应能力较差,但仍可反映长时间序列下明显的干旱变化趋势。与SPI相比,EDI能够很好地反映出短期干旱和当时降水量的影响;同时能够随时间迁移,给每日降水量分配以不同权重,考虑前期降水量对当前干湿状况的影响。相关研究结果可为湿润区及其他气候区洪旱灾害监测提供重要理论依据。
    15  流域综合治理的多维嵌套理论与技术体系
    褚俊英 周祖昊 王浩 戴东宸
    2019, 35(1):1-5. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2019.01.001
    [摘要](3404) [HTML](0) [PDF 3.02 M](9549)
    摘要:
    在分析流域综合治理发展历程基础上,提出了流域综合治理的基本概念,构建了流域综合治理系统的多维嵌套理论构架,即主要体现在时间维、空间维、要素维、过程维以及调控维5个维度的耦合关联,提出了流域综合治理的三大关键技术体系:机理辨识技术体系、定量综合模拟技术体系以及优化决策技术体系,旨在为我国流域综合治理实践提供支撑。
    16  岳城水库流域污染源模拟
    林晓娟 黄津辉 林超 郭勇 侯思琰
    2015, 31(1):74-79. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2015.01.012
    [摘要](3336) [HTML](0) [PDF 3.09 M](1717)
    摘要:
    基于SWAT模型对岳城水库流域污染源进行模拟研究。利用流域出口的观台水文站2006—2009年的水量、水质等实测数据对经过校准的SWAT模型进行验证。结果表明:岳城水库流域年均入库非点源污染负荷TN为3025t,TP为234t,年均非点源污染贡献率不足50 %;点源污染中,TN以工业点源污染为主,其贡献率达319 %,TP则以城镇生活点源为主,其贡献率为36 %;非点源污染中,农业非点源污染源占主要比重,化肥贡献率最大为169%,禽畜养殖污染次之,贡献率为105 %,农村生活污染最小;非点源污染的主要来源是耕地,TN和TP年均负荷分别达到277kg/hm2和 0397kg/hm2,模拟成果可为岳城水库水源地保护和流域综合管理提供新的技术方法及科学依据。 
    17  滁州花山水文实验流域氮流失特征分析
    王建群 郭昆 刘松平 王洋
    2015, 31(2):1-6. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2015.02.001
    [摘要](3321) [HTML](0) [PDF 3.93 M](1653)
    摘要:
    以滁州花山水文实验流域为研究对象,研究不同土地利用类型中各种形态的氮随径流流失的特征。基于2012年10月—2013年9月滁州花山水文实验流域氮素实验观测数据,对流域的氮随径流流失的特征进行了分析。结果表明:林地比重较大的集水区域径流中的TN质量浓度和NO-3N[JP]质量浓度较高,农田比重较大的集水区域径流中的NH3N质量浓度较高;在林地面积比例较大集水区域,TN质量浓度与NO-3N质量浓度有较好的相关性;而在耕地面积比例较大的集水区域,TN质量浓度与NH3N质量浓度表现出较好的相关性。对于嵌套子流域,NO-3N质量浓度沿河道往下游随集水区域的增大和森林覆被比例的减少而呈逐渐递减趋势;在农田非施肥季节,各个月的TN质量浓度空间上自上而下随森林覆被比例的减少而呈逐渐递减趋势,而NH3N质量浓度变化较小;在施肥季节,TN质量浓度随NH3N质量浓度的上升而上升。研究还发现:研究区域汪郢左支断面和军事牌断面的集水区域林地比重高达9992%以上,虽然人类活动较少,但TN质量浓度较高,分别为2830mg/L和4028mg/L,高于集水区域农田比重较大的竹园沟断面和新坝断面(两断面农田比重分别为3959%和3563%),分别是竹园沟断面和新坝断面的142~251倍、202~357倍;这一事实与人们通常的认识不一致,值得进一步深入研究。
    18  综合干旱指数研究进展
    吴志勇,程丹丹,何海,李源,周建宏
    2021, 37(1):36-45. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.01.006
    [摘要](3254) [HTML](0) [PDF 1.00 M](2622)
    摘要:
    干旱时空演变过程复杂,影响因素众多,单一的干旱指数往往难以反映干旱的多类型和多尺度特征,融合多源信息构建综合干旱指数是干旱监测的重要发展趋势。系统回顾了综合干旱指数的研究进展,总结了3种常用的综合干旱指数构建方法:权重组合、多变量联合分布和机器学习方法,分析了这几类综合干旱指数的优势与不足;详细介绍了综合干旱指数在美国、欧洲和中国干旱监测业务中的应用情况;最后指出综合干旱指数应从加强内在机理性、提高多源信息融合水平、完善评价体系等方面继续深入研究。
    19  日本“多自然河川”治理及其对我国河道整治的启示
    朱伟 杨平 龚淼
    2015, 31(1):22-29. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2015.01.004
    [摘要](3165) [HTML](0) [PDF 3.70 M](3628)
    摘要:
    全面梳理、解读日本河川治理在各阶段所采取的措施,尤其对其 “多自然河川”治理工程进行总结和分析,明确不同阶段的河道治理思路和技术措施,旨在为我国河流治理中水利工程与生态修复、水质改善密切结合等提供思路和技术方法上的借鉴。
    20  饮用水中剑水蚤体表携带细菌机制研究
    蔡博 谢美萍 颜勇,林涛,陈卫
    2015, 31(2):40-44. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2015.02.008
    [摘要](3105) [HTML](0) [PDF 2.08 M](3465)
    摘要:
    研究我国饮用水中剑水蚤体表携带细菌的来源,其细菌种属、优势菌属与自然水体中细菌种属、优势菌属的区别,以及细菌在剑水蚤体表分布的情况。结果表明:剑水蚤体表细菌主要来源于自然水体,其细菌种属与自然水体中的细菌种属相似度高达748 %,而剑水蚤体表细菌的优势菌属与自然水体中细菌的优势菌属存在的差别较小;[JP2]自然水体中的优势菌属在剑水蚤体表不一定是优势菌属;自然水体中自由细菌数量上比剑水蚤体表携带的细菌多。利用绿色荧光蛋白标记技术,发现标记绿色荧光蛋白的大肠杆菌在剑水蚤体表分布不均匀,细菌主要聚集在剑水蚤足部、尾部等长有刚毛的部位,剑水蚤背部与腹部关节部位也附着部分细菌,雌性剑水蚤的卵囊是细菌的重要载体。

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