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    [摘要] (274) [HTML] (0) [PDF 7.66 M] (130)
    摘要:
    采用二氧化碳排放当量分析方法计算了我国除港澳台外31个省份2001—2020年12种水资源行为的二氧化碳排放量,并运用二维脱钩模型探究了其与经济发展水平间的动态关系。结果表明:研究期内,我国水资源行为二氧化碳排放量先增后减,在2010年达到峰值10.4亿t,随后逐年下降,到2020年下降至8.5亿t;我国多数省份逐步实现了水资源行为二氧化碳排放与经济增长间的协同发展,尤其是在2011年之后,大部分省份表现为高经济水平强脱钩状态,但仍有部分省份出现向高经济水平弱脱钩状态的转变,暴露出环境保护方面的问题;各省份在不同阶段的二维脱钩状态具有显著差异,应根据地区自身条件制定差异化发展的策略。
    2024,40(6):10-19, 47 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.002
    摘要:
    为平衡流域水库群成员的风险与收益,调动水库参与联合调度的积极性,保障水库群稳定运行,基于GAMS软件建立了水库群发电优化调度模型,进而确定补偿效益。采用熵权法基于水库特征参数确定水库重要程度,结合聚合降维思路改进了合作博弈理论的Shapley值法,建立了风险指标体系评价水库兴利调度风险,提出了基于调度风险修正效益分摊方案的水库群风险补偿方法,进而实现不同运行调度方案、不同发电破坏情形下水库群风险效益平衡。长江上游6条干支流上12座控制性水库实例应用结果表明,该风险补偿方法不仅考虑了水库个体特征和调度效益贡献,还兼顾了水库调度风险,可实现水库群补偿效益的合理化分摊。
    2024,40(6):20-27, 68 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.003
    摘要:
    针对现有水电站弃水风险计算结果与实际情况存在较大偏差的问题,基于水量平衡原理,通过识别弃水风险因素,提出了耦合径流和负荷双重不确定性的梯级水库弃水风险量化方法;引入临界弃水概率的概念,提出了基于预警空报率和漏报率联合最小的梯级水库临界弃水概率确定方法以及基于临界弃水概率的梯级水库供水期末库水位消落控制方法;在此基础上,构建了考虑弃水风险的梯级水库中长期多目标优化调度模型,并以乌江梯级水库群为对象开展了实例研究。结果表明:乌江梯级水库群弃水概率与弃水流量间存在显著的单调递增关系;耦合调度期和余留期的两阶段方案发电效益较常规优化调度方案增加了约0.51%,生态效益提高了约1.06倍。
    2024,40(6):28-37, 77 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.004
    摘要:
    基于1979—2018年中国区域地面气象要素驱动数据集和多种大气环流模式指数,采用改进的Mann-Kendall趋势检验法、皮尔逊相关分析、小波分析等方法,探究了粤港澳大湾区极端降雨的时空分布特征及其与大气环流模式的关系。结果表明:粤港澳大湾区极端降雨总体呈现上升趋势,空间分布以中北部地区上升趋势较为显著,且主要集中在6月;与大湾区极端降雨相关性最强的大气环流模式是东亚季风,其次是太平洋年代际振荡和厄尔尼诺南方涛动;东亚季风对大湾区不同极端降雨指数有稳定的8~16月周期影响;厄尔尼诺南方涛动和太平洋年代际振荡的影响则较为复杂,其与东亚季风存在一定的耦合作用。
    2024,40(6):38-47 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.005
    [摘要] (100) [HTML] (0) [PDF 11.77 M] (103)
    摘要:
    通过构建随机森林模型提取了1987—2020年粤港澳大湾区滨海湿地分布数据,采用环境库兹涅茨曲线(EKC)、主成分分析、敏感性分析等方法分析了其演变规律与驱动因素。结果表明:粤港澳大湾区滨海自然与人工湿地呈现不同变化特征,自然湿地面积持续减少,人工湿地面积呈周期性先增加后减少;滨海湿地面积与单位面积GDP之间的EKC在广州、珠海、中山、江门表现为“快速上升—快速下降”的二次倒U形曲线,在深圳为三次倒N形曲线,在惠州、东莞以下降趋势为主;人口、第一产业产值等经济社会因素是粤港澳大湾区滨海湿地的主要驱动因素,气候因素通过交互作用驱动湿地变化,不同驱动因素的敏感度体现了城市经济结构特征。
    2024,40(6):48-57 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.006
    摘要:
    基于多尺度投入产出法,核算了广东省各部门水资源能源粮食要素的资源强度,对贸易视角下水资源、能源、粮食3类资源的压力互馈情况进行量化分析。结果表明:2007—2017年,广东省区域经济系统各部门的水资源能源粮食资源强度逐年下降,利用效率逐步提升,水、粮食强度值较高的部门集中于水的生产和供应业、农业等资源密集型部门,能源强度值则以矿业、电力及燃气的生产和供应业较高;各部门吸纳了大量的水资源能源粮食资源净流入广东省经济系统,且主要由制造业进入,城镇居民消费和省外调出是水资源能源粮食的主要最终消费途径;广东省本地资源使用压力因水资源能源粮食资源贸易流通而得到显著改善,能源贸易缓解了本地84.33%的能源使用压力,粮食贸易缓解了本地40.13%的粮食使用压力,粮食贸易对水资源压力的缓解作用达能源贸易的5倍。
    2024,40(6):58-68 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.007
    [摘要] (281) [HTML] (0) [PDF 10.91 M] (110)
    摘要:
    为加快长三角城市群韧性城市建设,助力区域一体化高质量发展,基于压力状态响应框架,利用2015—2021年长三角城市群面板数据,采用熵权TOPSIS法、核密度估计法、空间马尔科夫链和地理探测器模型,分析了长三角城市群洪涝韧性时空演化规律及影响因素。结果表明:长三角城市群洪涝韧性呈波动式上升趋势,由2015年的0.393提升到2021年的0.441,但中低韧性城市比例较高;区域洪涝韧性发展不均衡,呈现以省会城市为中心的多中心态势,存在极化现象;城市洪涝韧性呈低韧性向高韧性转移的态势,高韧性城市维持自身状态概率较高且对周边城市表现出正向空间溢出效应;城市洪涝韧性的空间异质性是多因子综合作用的结果,因子间的交互作用具有双因子增强效应。
    2024,40(6):69-77 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.008
    摘要:
    针对高密度城市暴雨洪涝数值模拟精度与计算效率的突出矛盾,基于短历时强降水特点、快速产汇流特性以及精细化模拟的局限性和实际需求等现状,从整个流域系统出发,根据水量平衡和管道过流能力等效原理,对管网进行降维概化处理,给出了等效管道参数的计算方法,并以广州市猎德涌流域为例,采用实测内涝淹没水深、位置和检查井、河道的水位过程评估模型适用性。结果表明:基于管网降维概化的耦合模型模拟的猎德涌流域河道、检查井的水位动态变化过程的纳什效率系数均大于0.7,提出的管网降维概化方法合理;地表淹没水深的相对误差为8.93%,绝对误差为0.05m,模拟速度较基于管网现状耦合模型提高了57%;基于管网降维概化的耦合模型模拟结果与实际情况较为吻合,能够较好地反映城市洪涝演进过程,具有良好的准确性和高效性。
    2024,40(6):78-84 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.009
    摘要:
    针对沿江城市暴雨与外江洪水诱发的内涝问题,对城市雨洪遭遇特性开展研究。以广东省肇庆市端州区为例,利用长系列实测降水量和西江流量数据,分别采用对称和非对称乘积Copula函数构建雨洪联合分布,采用赤池信息准则和图形评价法选择最优Copula函数进行雨洪遭遇风险分析。结果表明:非对称乘积Frank CopulaⅡ函数拟合效果最优;以暴雨为主的组合中,端州区发生较大量级暴雨时,西江发生洪水的条件风险概率相对较高;以洪水为主的组合中,不同洪水重现期雨洪联合风险概率均略大于相应西江洪水出现频率。
    2024,40(6):85-94 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.010
    摘要:
    针对未来不同气候情景与降雨重现期,基于InfoWorks ICM城市内涝模型,耦合内涝经济损失核算,刻画了北京市系统性能曲线。考虑内涝韧性的抵抗力、适应力和恢复力,建立了北京市内涝韧性动态评估体系,定量评估了未来气候变化对北京市内涝韧性的影响。结果表明:SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5 3种气候变化情景与降雨重现期分别为5、20、50、100a的组合情景下,北京市的内涝韧性水平较高;不同土地利用类型中工业区韧性水平最高,居住区韧性水平最低,北京市内环内涝韧性水平明显低于外环。
    2024,40(6):95-103, 172 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.011
    摘要:
    为准确模拟城市暴雨洪涝过程,建立了地表径流与地下管流耦合的城市暴雨洪涝动力学模型,该模型主要包括二维地表径流模块、一维地下管流模块、地表径流与地下管流交互模块以及重点基础设施受淹模块。二维地表径流模块采用二维浅水方程和Horton下渗公式模拟地表产汇流过程,地下管流模块采用TPA法与Godunov格式有限体积法求解一维管流方程模拟城市排水管网内复杂流态的水流运动,两模块采用基于雨水口泄流及溢流能力的交互模块进行耦合。将模型应用于武汉市青山区港西排水片区,利用港西排水片区5年一遇降雨渍水风险图验证了模型的精度,同时模拟了100年一遇降雨条件下的城市暴雨洪涝过程。结果表明:该模型计算精度良好,超过88.8%的渍水点模拟水深与官方发布成果一致;100年一遇降雨条件下港西排水片区中度积水和重度积水的面积分别占研究区面积的12.52%和1.16%。
    2024,40(6):104-112, 164 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.012
    摘要:
    为提高新乡市洪水风险评价模型的评估能力,采用层次分析法(AHP)、逻辑回归(LR)模型、BP神经网络、随机森林(RF)模型以及结合元启发式算法粒子群优化(PSO)的PSO-BP模型和PSO-RF模型6种方法对新乡市进行洪水风险评估,生成包含200个洪水位置的洪水清单图。选择9个洪水影响因子,采用方差膨胀因子分析了洪水影响因子与洪水发生的相关性。利用混淆矩阵和受试者工作特性曲线对比6种洪水风险评估方法的评估能力,最后获得6种方法的洪水风险分布图。结果表明:PSO-RF、PSO-BP模型的评估效果优于单一算法,受试者工作特性曲线下面积分别为0.953、0.947;根据得到的洪水风险分布图,新乡市至少36.5%的地区被列为高度易受洪水影响的地区,耦合元启发式算法后的洪水风险评价模型具有更高精度。
    2024,40(6):113-120 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.013
    摘要:
    全面分析了水利新质生产力的概念及内涵,详细论述了水利新质生产力与水利传统生产力的区别与联系、水利新质生产力的重要作用及关键表现,系统性总结了水利新质生产力的组成部分、核心要素及结构关系。围绕加强科技创新在水资源领域的应用、优化水资源管理体系与政策设计、执行最严格水资源管理制度、完善水利基础设施建设、大力发展现代化水利产业体系及建立多主体协同参与机制等方面,提出了培育和发展水利新质生产力的政策建议。
    2024,40(6):121-126, 138 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.014
    摘要:
    为测度水利新质生产力的发展水平,分析其时空演化和驱动因素,更好地促进水利新质生产力的发展,基于水利新质劳动者、水利新质劳动对象和水利新质劳动资料构建了中国水利新质生产力指标评价体系,运用熵权法测度了其2006—2022年间的发展水平,采用核密度估计法、标准差椭圆模型、Dagum 基尼系数探究了其时空演化,运用地理探测器研究了其驱动因素。研究结果表明:水利新质生产力整体呈现上升趋势,从2006年的0.143上升至2022年的0.324;水利新质生产力的重心整体上呈现向南移动的趋势;水利企业专利数、工业废水治理设施数等指标是水利新质生产力的重要驱动因素。
    2024,40(6):127-138 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.015
    摘要:
    基于水足迹方法,量化了2010年和2019年中国除港澳台外31个省(自治区、直辖市)农业、工业、生活和生态部门的耗水量,以基尼系数、不平衡指数和水资源承载力为主要指标,评价了各省份耗水结构的空间均匀性、局部适配性和水资源脆弱性,并采用灰色关联法对各部门耗水特征进行了驱动力分析。结果表明:各部门耗水空间分布的均匀性差异显著,农业部门最优,2019年较2010年有所下降;生活和工业部门的水资源适配度最佳,2019年较2010年变化不大;北方地区较南方地区的水资源承载力更为脆弱,超载地区主要集中在黄淮海等地区,2019年较2010年更为严峻;作物播种面积、工业营业收入、城镇生活污水排放量和城镇环境基础建设投资分别是农业、工业、生活和生态部门耗水结构的最主要驱动因素。
    2024,40(6):139-147 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.016
    摘要:
    以大渡河流域干流上游丹巴断面为例,对流域涨水规律进行全面分析,结合产汇流特征和下游电站调度需求,利用遍历组合寻优方法确定了涨水模式分类阈值和涨水判断条件,提出了基于“形值”相似的分类别涨水径流预报方案,实现了预见期为10d的径流逐日滚动预报。结果表明:2019—2021年,大渡河流域汛期大雨、中雨、小雨的涨水识别准确率分别达到100%、93.18%、84.81%;相比于不考虑涨水条件识别的基础预报方案,分类别涨水预报方案在不同涨水模式下的径流预报平均相对误差降低了0.45%~6.81%;预见期为1 、5 、10d的径流预报平均相对误差分别为3.39%、9.64%、12.29%,纳什效率系数分别达到0.99、0.95、0.91,该方法具有较高的预报精度。
    2024,40(6):148-154 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.017
    摘要:
    针对传统径流预报方法预报因子不确定性和预报模型复杂性问题,基于月径流时序特征重要性分析选择预报因子,采用混合核函数支持向量机(MK-SVM)模型捕捉径流时序间的非线性关系,提出动态透镜成像反向学习和Lévy飞行等多策略融合的改进灰狼优化算法(IGWO),并构建了径流预报的IGWO-MK-SVM模型。黑河流域莺落峡水文站月径流预报结果表明:IGWO-MK-SVM模型月径流预报结果的纳什效率系数、均方根误差、Kling-Gupta效率系数分别为0.8942、16.9099m3/s和0.8639;与传统SVM模型相比,IGWO-MK-SVM模型在径流预报中的自适应性有所提升,相较于长短期记忆网络模型和季节性差分自回归移动平均模型,IGWO-MK-SVM模型能更好地预报月径流的真实变化过程。
    2024,40(6):155-164 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.018
    摘要:
    为提高径流预报精度,基于长短期记忆网络(LSTM)改进ERRIS模型,构建了径流预报实时校正的ERRIS-LSTM模型,以雅鲁藏布江流域和椒江流域为例进行对比分析。结果表明:与ERRIS模型相比,ERRIS-LSTM模型使雅鲁藏布江流域和椒江流域径流预报的纳什效率系数分别提升了4.1%和1.1%,均方根误差分别减小了67.7%和5.7%,使雅鲁藏布江流域中、低水流量的百分比偏差分别降低了75.5%和79.1%,椒江流域低水流量统计指标均改善超过20%;ERRIS-LSTM模型能够充分获取误差序列的序贯相关性,生成的集合预报比ERRIS模型预报的整体精度更高,连续排序概率评分降低了75%以上,不确定性更小,可靠性更强;相比于LSTM模型的校正结果,ERRIS-LSTM模型可以额外提供校正结果的不确定性信息,在业务预报和防洪决策中具有重要的应用前景。
    2024,40(6):165-172 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.019
    [摘要] (173) [HTML] (0) [PDF 6.71 M] (102)
    摘要:
    针对Budyko假设在强人类活动干扰流域应用的不足,将其与水量平衡原理相结合,量化降水、潜在蒸散发、下垫面和人类用耗水变化对西辽河及其3大支流(老哈河、西拉木伦河和乌力吉木仁河)流域实测径流衰减的贡献。结果表明:1956—2020年西辽河流域径流以0.17亿m3/a的速度显著衰减(p=0.005),并在1966年、1984年和2005年左右发生了3次突变,其间人类用耗水变化是西辽河流域径流衰减的主导因素,贡献率为77.4%,潜在蒸散发、下垫面和降水变化的贡献率分别为8.8%、7.9%、5.9%;1984—2020年,下垫面改变成为西辽河流域径流衰减的主导因素,贡献率为58.3%,其次是降水变化,贡献率为28.8%;1956—2020年各支流流域实测径流变化特征与主导因素差异较大,但整体以人类活动影响为绝对主导因素,贡献率在78.5%~91.7%之间。
    2024,40(6):173-180 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.020
    摘要:
    针对传统水文模型存在参数率定困难、容易陷入局部最优解以及适用性不强等问题,基于机器学习原理构建了基于贝叶斯优化算法的长短期记忆(BOLSTM)模型,并将其用于汉江流域径流模拟;基于模拟结果,采用SHAP方法对降雨径流过程中的影响因子进行了归因分析,并采用时滞分析方法量化了南水北调中线工程对流域径流过程的影响。结果表明:BOLSTM模型的径流模拟效果较好;南水北调中线工程的建设推迟了降雨对汉江流域出口流量产生影响的时间,降雨6d后流域出口流量有所增加;而工程建设前则会在降雨5d后导致流域出口流量发生变化,且工程建设前汉江流域降雨对流域出口流量的影响更大。
    2024,40(6):181-187, 197 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.021
    摘要:
    为提升河流纵向连通性评价的合理性,在传统阻隔系数法的基础上,引入阻隔物位置和类型修正系数,提出了一种综合考虑拦河建筑物位置和类型的改进阻隔系数法,并采用改进阻隔系数法评价了全国流域面积超过1万km2的215条主要河流的纵向连通性。评价结果表明:2020年评价河流的平均纵向连通性指数为1.08,等级为差;在时间维度上,自1960年以来全国主要河流纵向连通性呈加速受损趋势,且2000年以后受损程度最为强烈;在空间维度上,东南诸河区、珠江区和长江区现状纵向连通性等级为劣,海河区和辽河区等级为差,松花江区是唯一综合评价等级为优的一级区。
    2024,40(6):188-197 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.022
    摘要:
    针对跨流域调水工程运行中存在枢纽群调水与用户群需水不匹配的问题,构建了兼顾水源区枢纽工程运行关键指标和受水区用户侧多目标需求的“用户-枢纽”群联合优化调配模型,用户侧量化了受水区水资源、生态环境、社会经济子系统间函数关系,嵌套于供水子系统的水量配置模型中,枢纽侧考虑水源区枢纽侧调水、发电、能耗等多重效益目标,确保最大化实现用户侧需水过程和枢纽侧调水过程的匹配。将模型应用于陕西省引汉济渭调水工程联合调配模拟,结果表明:联合优化调配模型可提高跨流域调水工程的整体运行效率,灵活调控“用户枢纽”群的需水与运行需求;水量联合优化调配后,各用户缺水率约为7%,经济效益提升了3.6%,水库群基本完成了调水任务,电站群发电量超过5.43亿kW·h,库空率约为8%,降低了系统缺水风险。
    2024,40(6):198-205 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.023
    摘要:
    为了解水稻生育期内灌区面源污染的输出特征及其对下游控制断面水质的影响,选取某典型南方水稻灌区为研究对象,基于SWAT模型构建田沟塘控制断面的面源污染全过程数值模拟模型,量化分析水稻全生育期9种污染控制方案下控制断面水质动态响应。结果表明:退水和氮、磷污染物均呈脉冲式排放,水稻生育期前半段,即移植返青期、分蘖期和拔节孕穗期是稻田面源污染发生的高峰期;控制灌溉、生态工程和控制排水措施在水稻生育期前半段对氮、磷污染物的削减效果较好,实施综合措施后削减效果显著提升,对TN和TP全生育期的削减率超过90%;单项措施的水质提升效果有限,施肥管理导致分蘖期出现更多脉冲式TN质量浓度峰值,综合措施可显著提升水质达标率,其中施肥管理、控制排水、生态工程的组合措施和控制灌溉、施肥管理、控制排水、生态工程的组合措施可以实现TN和TP质量浓度稳定达标。
    2024,40(6):206-214 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.024
    摘要:
    基于2022—2023年绍兴市浦阳江中下游水体中TN、NO-3、NO-2和NH+4质量浓度数据,分析了氮污染的主要形态、质量浓度和负荷的空间分布,并通过正向溯源法(现场监测、产排污系数法、SWAT模型)及反向溯源法(氮氧稳定同位素方法)探析了氮污染来源。结果表明:地表水氮污染以硝态氮为主,旱季TN质量浓度显著高于雨季(p<0.05),城镇及农业分布地区氮素指标质量浓度高于其他区域;2022年流域内TN负荷以生活源(58.7%)为主,其次为农业源(39.5%);TN高负荷地区主要分布在人口密集的浦阳江下游干流沿岸以及农田分布较多的子流域;TN负荷与降水量之间存在较强的正相关性(p<0.01),并在雨季的6月达到最高值;城市化程度和生活区集群对δ15N-NO-3值有较大影响,流域硝酸盐来源以生活污水为主(平均占比54.5%);不同支流的硝酸盐来源也存在差异,土地利用类型及城镇化水平是主要驱动因素。
    2024,40(6):215-223, 250 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.025
    [摘要] (236) [HTML] (0) [PDF 7.80 M] (102)
    摘要:
    围绕补偿机制、控制阈值、标准与价值3个维度梳理了流域水生态环境补偿国内外研究成果。流域补偿问题需要突破单一水量或水质控制因素的限制,兼顾水污染与水生态两方面,建立水质与水量阈值联合控制下的流域水生态环境补偿机制架构;补偿标准需要实现实际价格到经济价格,再到与生态经济价格的属性叠加与内涵拓展。提出未来应在点面结合的多源河流水环境损害补偿控制阈值、考虑河流生态系统服务功能的生态水量补偿控制阈值、水质与水量相互作用机理与双控演化博弈下多模式补偿策略等方面开展进一步的探索研究。
    2024,40(6):224-232 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.026
    摘要:
    为系统研究滨海地下水环境中氮素污染的动态变化特征,以青岛欢乐滨海城填海区为研究对象,在改进和完善氮素反应动力学方程的基础上,构建了变密度条件下反应性溶质运移模型,定量分析了填海长度和填海区含水层渗透系数对地下水中氮素的迁移转化影响效应。结果表明:填海造陆加剧了地下水中的硝酸盐污染,地下水中NH+4-N质量浓度逐渐升高,NH+4-N在初始含水层底部小范围聚集,其质量浓度可以达到饮用水标准的3倍;随着填海长度的增加,NO-3-N和NH+4-N的分布范围不断扩大,而初始含水层中NO-3-N的平均质量浓度和增加幅度不断升高,NH+4-N的平均质量浓度呈先升高后降低的变化趋势;当填海区含水层渗透系数高于初始含水层时,在稳态条件下填海材料渗透性对初始含水层中NO-3-N和NH+4-N的平均质量浓度影响不大,当填海区含水层渗透系数低于初始含水层时,初始含水层中NO-3-N的平均质量浓度明显升高,而NH+4-N的平均质量浓度显著降低。
    2024,40(6):233-241 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.027
    摘要:
    为探究水电开发对河流生态系统生产总值的影响,构建了水电开发下河流生态系统生产总值核算指标体系,以澜沧江与怒江为有无水电开发的典型河流,核算了澜沧江与怒江2016年和2021年河流生态系统生产总值并进行了对比分析。结果表明:以2021年价格为不变价格计算,2016—2021年澜沧江和怒江河流生态系统生产总值分别从1165.61亿元和385.53亿元增加至1264.22亿元和394.24亿元;调节服务价值始终占据河流生态系统生产总值的主要地位,水电开发提高了河流水电能源和洪水调蓄价值,降低了河流输沙、生境多样性及固碳增汇价值;水电开发提升了河流生态系统生产总值,使单位面积河流生态系统生产总值平均增加了0.87亿元/km2,促进了河流生态系统产品价值的实现,产生了显著社会经济效益。
    2024,40(6):242-250 DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2024.06.028
    摘要:
    为明晰非饱和带中溶解性有机氮(DON)在干湿交替频率影响下的转化机制,以大沽河流域集约化农业区为研究区,开展了不同干湿交替频率的室内批次试验,分析了氮素含量及其影响因素(土壤理化性质、微生物指标)的动态变化特征,通过冗余分析识别了氮素生物转化的驱动因子,基于环境因子、功能基因和氮素转化之间的关系建立了路径模型。结果表明:施加DON后快速发生氨化,干期NO-3-N逐渐累积,而湿期NO-3-N逐渐转化为NO-2-N和NH+4-N,不同频率下干期均以硝化为主、湿期均以反硝化为主;随着非饱和带干湿循环次数从1次提高至3次,每个干期NO-3-N累积量有所减少,但湿期NO-3-N消耗量减少更为显著,导致最终土壤中NO-3-N的赋存含量(每千克干土壤中NO-3-N的质量)从14.28mg/kg提高至34.16mg/kg,频繁干湿交替增加了DON对地下水硝酸盐污染的潜在风险;随着干湿交替频率的提高,干期硝化菌属Nitrospira和湿期反硝化菌属Pseudarthrobacter相对丰度均逐渐下降,相关功能基因丰度也呈现下降趋势;含水率、氧化还原电位和溶解性有机碳会影响氮素转化相关基因表达,从而间接调节干湿交替下DON的转化行为。
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      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。
      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。
      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。
      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。
      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。
      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。
      摘要:
      简述了地表水环境数学模型,包括水动力学模型、水质模型和水生态模型的发展历史、应用现状及国内外最新研究成果,深入探讨了模型敏感性和不确定性分析、模型模拟精度等应用中被广泛关注的疑难问题,指出模型系统化、综合化和平台化,大数据支撑下的与新兴技术结合创新,以及模型法规化等将成为水环境模拟与预测领域未来的研究热点。
      2015,31(6):76-80, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2015.06.012
      摘要:
      对全国4 493个重要江河湖泊水功能区纳污能力进行了核定,结合水功能区水质状况、纳污能力和现状污染物入河量,提出了限制排污总量确定的原则,制定了水平年2020年和2030年的限制排污总量控制成果:2020年,COD 585.20万t/a,氨氮 52.57万t/a;2030年,COD 542.97万t/a,氨氮 46.54万t/a。对各省级行政区限制排污总量成果进行分析,结果表明,大多数省级行政区各水平年限制排污总量呈逐步递减趋势,与规划水平年水功能区水质达标率逐步增加的目标要求总体协调。根据限制排污总量方案,提出了加强水功能区限制排污总量管理的对策、措施和建议:加快开展水资源监控能力建设;切实加强水功能区监督管理;严格控制入河湖排污总量;不断加大水资源保护投入力度;完善政策法规和管理制度体系;强化宣传教育和公众参与。
      2020,36(4):40-46, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.04.007
      摘要:
      2016年7月(有引水)和9月(无引水)分别对郑州贾鲁河水系9个断面进行了采样分析,采用综合水质标识指数法和因子分析法分别进行水质评价和污染来源分析。结果表明,贾鲁河郑州段上游水库综合水质为Ⅱ类或Ⅲ类,中游湖泊水质为Ⅳ类,下游为Ⅳ~劣Ⅴ类;索须河和七里河水质分别为劣Ⅴ类和劣Ⅴ类并黑臭;通过杨桥干渠向贾鲁河引黄补水只能暂时改变最近受水区的水质,对出郑州断面水质无明显影响。2个因子可解释5个水质指标的信息;在干流下游和支流,第一污染因子代表性指标TN、TP、NH+4-N主要与市政污水处理厂排水相关,第二污染因子代表性指标CODCr和CODMn主要与未处理污水相关;贾鲁河上、中游主要为面源性和内源性污染。
      2015,31(6):8-17, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2015.06.002
      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。
      2015,31(2):7-14, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2015.02.002
      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。
      2019,35(2):1-12, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2019.02.001
      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。
      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。
      2020,36(1):31-37, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.01.005
      摘要:
      基于30 m×30 m分辨率陆地卫星(Landsat)遥感数据分析1987—2018年岔巴沟流域植被覆盖度的时空演变特征并生成流域土壤面蚀等级图,分析其对流域产流产沙的影响。结果表明:岔巴沟流域植被覆盖度整体呈现快速增长趋势,从1987年的24.7%增加至2018年的53.1%;流域植被覆盖度构成发生很大转变,2002年以后中、高覆盖度区域比例大幅上升,增长主要集中在丘陵沟壑地区;随着植被覆盖度的增长,流域产流产沙呈现减少趋势,地表面蚀有所减少,植被对产沙影响大于对产流影响。
      2020,36(3):46-51, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.03.009
      摘要:
      为了解“一带一路”沿线中欧国家地表水环境现状,梳理了近年来中欧国家地表水污染物数据,分析了地表水环境的污染状况。结果表明:20世纪70年代以来维斯瓦河等4个流域中氮、磷等常规污染物污染程度呈下降趋势,但仍需进一步治理;流域中抗生素等新兴污染物污染程度日渐严重,主要来源于中欧地区城市的污水排放。认为应根据不同污染物类型进行针对化治理,加强国家之间关于水环境污染治理的合作,以促进中欧地区地表水环境的改善,为“一带一路”沿线国家经济和社会发展提供坚实的基础。
      2015,31(1):22-29, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2015.01.004
      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。
      2015,31(1):41-47, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2015.01.007
      摘要:
      为了提高农村地区防洪能力、提升灌溉供水保障以及改善农村人居环境,从我国农村河道的现状和问题入手,分析了我国农村河道整治工程的政策措施及工程投资情况,并探讨了我国农村河道整治相关技术的现状及发展趋势,提出了农村河道整治的对策和工程措施,以及河道整治的治理思路与发展方向,为未来农村河道整治提供一定的借鉴。
      2016,32(6):156-162, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2016.06.025
      摘要:
      总结了国内近年来鱼道规划和建设情况,以长洲水利枢纽鱼道和崔家营航电枢纽鱼道为例分析国内鱼道的建设和运行现状,并从技术、监督管理、运行维护和政策制度等方面分析我国鱼道建设和运行面临的制约性因素,提出了加强关键技术研究、严格制定和落实流域生态环境保护规划、推行适宜性管理和加快完善相关政策制度等建议,以促进我国鱼道的健康快速发展。
      2019,35(1):6-13, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2019.01.002
      摘要:
      为量化冬小麦对水资源的消耗、合理利用区域水资源,基于彭曼公式、日尺度土壤水量平衡与通径分析法核算了1958—2016年海河流域冬小麦水足迹,分析了气象、农业生产投入因素对冬小麦水足迹的直接和间接影响。结果表明:流域冬小麦多年平均总水足迹为239.6亿m3,平均水足迹为1 840 m3/t;海河流域冬小麦水足迹呈整体下降趋势,空间上京津地区最高,山西次之,山东、河南地区最低;农业机械总动力、化肥施用折纯量对冬小麦水足迹直接影响最大;气象因素主要通过农业生产投入因素对冬小麦水足迹产生影响。可通过提高农业生产力的方式降低冬小麦水足迹,京津等灰水足迹较高的地区应减少施肥。
      摘要:
      针对受污染底泥原位或异位修复技术存在需引入外来材料或长期占用土地和易产生二次污染等问题,提出了将疏浚底泥脱水干化及无害化处理后,烧结成陶粒并回填至原疏浚区域的受污染底泥陶粒化回填技术,并从增强床面稳定性、清晰泥水界面、改变底泥中溶解氧垂向分布和减少底泥污染物释放通量等方面,探讨了该技术修复底泥的潜力。底泥疏浚可直接去除大部分表层污染物,而陶粒制备过程中的高温烧结会降低疏浚底泥的污染程度;陶粒回填后,床面稳定性增加,相同水动力条件下颗粒不易再悬浮,底泥释放通量明显减小,床面溶解氧渗透深度增加。

    期刊信息


    • 主管单位:

      水利部

    • 主办单位:

      河海大学 中国水利学会环境水利专业委员会

    • 主编:

      王沛芳

    • 地址:

      南京市西康路1号管理楼208

    • 邮编:

      210098

    • 电话:

      025-83786642

    • 邮箱:

      bh1985@vip.163.com

    • 国内统一连续出版物号:

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    • 国际标准连续出版物号:

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