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    摘要:
    为深入了解生活污水源分离技术在我国城镇中的可实施性,系统梳理了国内外城镇生活污水源分离技术的研究进展,在此基础上分析了污水源分离后的黑水、灰水、黄水资源化潜能;根据生活污水源分离技术特点,从生活污水源分离的始端、中端和终端角度探究了适用于我国的城镇生活污水源分离、传输及处理技术,为科学合理制定符合我国国情的新型城镇供排水系统模式提供参考依据。
    2022,38(5):8-16, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.002
    摘要:
    暴雨强度公式参数的优化求解本质是一个高维非线性优化问题,目前常采用的优化求解方法是在以误差平方和为目标函数的基础上通过智能算法优化求解参数。为研究这类方法的合理性,通过随机抽样、参数空间网格化方法分析了常用暴雨强度公式参数求解方法的局限性,评价了常用智能算法的参数优化能力,进而提出了基于系统微分响应的暴雨强度公式参数优化方法。结果表明:以均方误差作为目标函数对非线性函数求解参数会增加额外参数解;在没有有效确定参数范围的情况下,随机抽样很难获得满足精度要求的参数样本,在有效确定参数范围后,目标函数的响应面上仍会存在无穷多个局部最优值,且很多局部最优的目标函数与全局最优近乎相同;以粒子群算法、SCE-UA算法为代表的随机搜索优化算法会因为参数初始取值范围过大、目标函数响应面局部最优参数解数量过多等问题而难以获得参数真值;提出的基于系统微分响应的暴雨强度公式参数优化方法能够快速寻找到参数真值,不仅效率高且能够避免陷入局部最优。
    2022,38(5):17-25, 57, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.003
    摘要:
    为定量评价大兴区地下水开采强度,识别引起地下水开采强度增加的主要因素,基于集对分析构建了地下水开采强度评价模型,对研究区2006—2016年地下水开采强度进行了动态评价,并利用减法集对势识别了影响地下水开采强度的主要因子。结果表明:研究区2006—2016年地下水平均开采强度为中等强度,且有逐步恶化的趋势;2010年、2013年地下水开采强度平均联系数的减法集对势分别处于偏反势、反势,是地下水开采强度重点调控的年份;2010年有3个指标联系数的减法集对势处于偏反势或反势,分别为工业产值、第三产业产值和水浇地面积,涉及乡镇分别为3个、3个、5个,2013年有5个指标联系数的减法集对势处于偏反势或反势,分别为水浇地面积、菜田面积、设施农业面积、果园面积、机井数,涉及乡镇分别为5个、3个、7个、1个、4个。
    2022,38(5):26-31, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.004
    摘要:
    针对碧流河水库入流消落区生态改善需求,提出了利用潜坝提高主河道和滩地潜水水位,进而改善滩地植被条件的治理技术,并通过对比潜坝建设前后滩地植被状态分析了潜坝对植被的影响。结果表明:潜坝建设后,研究区优势物种由中旱生植物向湿生植物转变,2020年6月和7月区域平均植被覆盖度较潜坝建设前的2019年同期分别增长8.23%和20.94%;潜坝对于水库入流消落区落干期滩地植被覆盖度的提高具有良好的促进作用,是水库入流消落区生态改善的有效工程措施。
    2022,38(5):32-38, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.005
    摘要:
    为研究淮河中下游发生中小洪水时洪泽湖的泄流能力,建立淮河蚌埠至洪泽湖出湖口三河闸段一二维耦合水动力模型,模拟分析了重点河段切滩对洪泽湖中低水位下泄流能力的影响及切滩前后的流域行洪过程。结果表明:在5年一遇洪水过程下,洪峰时刻淮河干流蚌埠、临淮关、香庙、浮山和洪山头等水文站水位较切滩前分别下降0.02.m、0.07.m、0.21.m、0.55.m和0.70.m,漫滩时间分别减少1.d、4.d、9.d、9.d和17.d;洪泽湖三河闸站水位最高值为13.33.m,相比切滩之前升高 0.07.m,湖泊对应的下泄流量为8.300.m3/s,较切滩前增大800.m3/s,泄流能力提高11%。
    2022,38(5):39-45, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.006
    摘要:
    针对武汉市地势低洼易涝、人口产业高度集聚、洪涝遭遇风险大等突出问题,采用“子流域/排涝分区分析—流域/片区复核—体系综合集成”的技术方法与路线,系统研究了武汉市防洪排涝体系建设的思路、布局和建设标准,提出了加强防洪体系建设、加强排涝体系建设和强化洪涝水管理与调度的主要措施。
    2022,38(5):46-50, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.007
    摘要:
    为提升我国城市防汛排涝调度信息化水平,创新城市洪涝调度模式,提出了以事件为中心的城市洪涝调度模式,阐述了其基本思路,设计了事件生成与分类分级、调度方案和事件处置的基本流程。以D市为例,分析了以事件为中心的城市洪涝调度模式实施案例,结果表明,该模式能够较好地适应城市洪涝调度的实际情况,有效提升了城市防汛排涝调度管理水平。
    2022,38(5):51-57, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.008
    摘要:
    采用系统动力学(SD)方法建立城市内涝灾害应急管理SD模型。在确定模型变量权重的基础上,通过构建模型方程式并绘制内涝灾害因果回路图和存量流量图实现对事件动态模拟仿真和敏感性分析。将构建的SD模型用于西安市一场典型内涝灾害事件的仿真分析,结果表明:随着时间增长,通过模拟仿真增加对技术因素、社会因素、管理因素和自然因素的管控,城市内涝灾害应急管理效果趋于变好;SD模型中不同变量对城市内涝灾害应急管理影响存在差异,需要不断完善应急预案,加强城市排水管网建设,提高应急决策时效性。
    2022,38(5):58-64, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.009
    摘要:
    基于TELEMAC-2D模型构建深圳市深圳河流域洪涝仿真模型,选取两场实测暴雨(20180607和20180916)的内涝淹没资料对模型进行验证,结果表明所构建的模型具有较好的可靠性和精度。采用构建的仿真模型模拟暴雨重现期为50年一遇、雨峰系数为0.4条件下,降雨历时分别为30.min、60.min、90.min和120.min4种情景下洪涝发生的过程,获取积水深度、积水面积和流速等致灾因子,考虑不同流速和积水深度组合情境下对深圳河流域进行内涝风险评估。结果表明:随着降雨历时的增加,积水深度、积水面积和流速均增大;根据积水深度和流速对深圳河流域进行洪涝风险分区,中高风险区面积随着降雨历时的增加不断增大;中高风险区占流域总面积比例较小,但容易出现人员伤亡和财产损失,当出现中高风险区时,应及时发布信息,积极采取应急减灾措施。
    2022,38(5):65-71, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.010
    摘要:
    为了探究基流分割对城市雨洪模拟的影响,以济南市主城区流域为例构建SWMM模型,采用2005—2010年7场基流分割前后的实测洪水资料校验模型,应用GLUE方法,以均方根误差为似然评判依据对模拟结果进行不确定性分析,探讨了基流分割前后流量数据对模拟结果不确定性的影响。结果表明:各场次暴雨基流占洪峰流量的比例均值为13.38%,对洪水模拟效果影响较大;GLUE方法能够有效提取高精度参数集,相比于原始流量序列,应用基流分割后流量作为校验模型依据,流量过程90%置信区间覆盖率增大100%,平均偏移幅度和平均对称度分别减小42.60%和87.19%。通过基流分割可有效降低流量数据作为模型校验数据导致的模拟结果不确定性,提升洪水预报性能,获取更精确对称的流量预报区间。
    2022,38(5):72-79, 86, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.011
    摘要:
    针对西宁市内涝风险评价的不同尺度评价需求,提出了西宁市多尺度城市内涝风险评价方法,涵盖西宁市规划管理的宏观尺度、街区预警应急的中观尺度和损失保险评估的微观尺度。采用熵权法进行宏观尺度评价,采用水文水动力模拟进行中观尺度评价,采用灾损曲线的方法进行微观尺度评价。结果表明:西宁市36个排水分区中25个位于综合中、高风险区;12个实测积水点中有75%位于综合高风险区,16.7%位于综合中风险区。
    2022,38(5):80-86, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.012
    摘要:
    运用耦合协调度模型评价了2006—2019年京津冀地区水资源-经济社会-生态环境的耦合协调发展状态,并利用灰色关联法分析了影响京津冀地区耦合协调发展的主要因素。结果表明:2006—2019年京津冀地区水资源-经济社会-生态环境耦合协调发展水平总体呈上升趋势;京津冀地区和北京水资源系统持续滞后,天津水资源和生态环境系统交互滞后,河北处于经济社会系统滞后的状态;北京始终处于耦合协调发展最好水平,天津其次,河北耦合协调发展缓慢;水资源总量和地下水储变量是影响京津冀地区耦合协调度最重要的因素,人口变化情况次之。
    2022,38(5):87-95, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.013
    摘要:
    在计算京津冀地区1961—2015年逐月标准化降水蒸散指数(SPEI)的基础上,借助SaTScan时空扫描软件,对不同程度干旱的时空聚集特征及其变化趋势进行了探究。结果表明:京津冀地区1961—2015年干旱发生频率持续增加,干旱化程度不断加剧;轻旱和中旱的时空聚集特征与总旱相似,集中发生于石家庄、保定、衡水和邢台;重旱和特旱的时空聚集特征相似,集中发生于廊坊、保定、沧州和石家庄;1961—1993年干旱聚集状态保持平稳,1994年后聚集的空间波动性增大,聚集范围和聚集程度均有所增强;随着干旱程度的加重,聚集发生的难度增加,聚集范围的差异性增大,空间波动性和不可预测性均有所增强。
    2022,38(5):96-104, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.014
    摘要:
    考虑用水效率提升对不同时期用水定额的影响,核算了1988—2019年北京市水足迹变化过程,利用信息熵方法对比分析了实体水和水足迹用水结构的演变特征。结果表明:北京市实体水开发利用情势不断优化,呈现农业和工业用水量快速下降、生活和生态用水量显著增加的变化规律,形成了以生活用水保障为主、生态用水需求提升为辅的用水格局;北京市水足迹不断上升,商品贸易带来的虚拟水净输入极大缓解了北京市用水压力,但提高了北京市对虚拟水净输入的依赖程度,2015—2019年农业和工业虚拟水净输入在其水足迹中的占比都超过60%,水资源系统常年处于严重超载状态;实体水系统信息熵呈先增后减的态势,生活与生态用水已逐渐成为占绝对优势的用水类型,水足迹系统前期为熵增过程,随后趋于稳定,用水结构较为均衡。
    2022,38(5):105-110, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.015
    摘要:
    为实现用水总量的控制目标,从控制用水强度、提高水资源利用效率两方面出发,利用比拟借鉴方法构建了雄安新区不同时期分行业、分区域的用水强度指标体系。针对用水强度指标的不确定性,利用随机模拟方法预测了雄安新区不同时期需水总量,并进行统计分析。结果表明:雄安新区建设期、建成期、腾飞期最小需水量在7.5亿m3以内,平均需水量为8亿m3左右,最大需水量达到9亿m3;建议在建立先进用水强度指标体系的基础上,严格用水强度指标的执行监管,确保用水强度指标落地见效,全面推广生活、工业、农业先进节水技术,加强非常规水资源利用,促进水资源高效循环利用。
    2022,38(5):111-121, 140, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.016
    摘要:
    基于中亚高山区7个站点的降水稳定同位素观测数据,利用Stewart雨滴蒸发模型及HYSPLIT模型,分析了云下与地表降水稳定同位素的时空分布特征及其与气象因子、地理环境和水汽来源之间的关系。结果表明:研究区地表与云下降水的δ2H和δ18O均表现出明显的季节波动,春夏富集,秋冬贫化;氘盈余则呈现相反的季节变化趋势;云下大气降水线斜率和截距均大于地表大气降水线,说明地表大气降水线受蒸发影响更显著;云下与地表降水的δ2H、δ18O和高程呈显著的负相关关系,而地表氘盈余呈现反高程效应;云下与地表降水δ18O与温度呈正相关关系,氘盈余与温度呈负相关关系,而降水量效应在云下与地表降水中均不显著;水汽输送轨迹显示,夏半年水汽主要源自西伯利亚大陆气团及局地再蒸发水汽,冬半年水汽主要源自西风带输送的北大西洋水汽,且在西风控制下的氘盈余值显著偏高。
    2022,38(5):122-131, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.017
    摘要:
    利用水足迹理论,量化2000—2018年黑龙江省13个地级市的不同类型水足迹,分析其时空演变规律,并结合空间均衡分析研究了各地区水足迹的差异性。结果表明:2000—2018年黑龙江省总水足迹呈波动上升趋势,但灰水足迹一直下降,2018年人均灰水足迹为300.7.m3;水足迹空间分布不均匀,水足迹富足和水足迹匮乏同时存在,整体上呈现出北低南高、东低西高的趋势;研究时段内,黑龙江省人均灰水足迹和人均水足迹的空间分布较为均匀,其总体空间均衡度超过0.6;水足迹强度、工业蓝水足迹和生态环境蓝水足迹的空间分布存在较大差异;水足迹的总体空间均衡度在逐渐上升,但最大值不超过0.6,区域分布仍有较大差异。
    2022,38(5):132-140, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.018
    摘要:
    针对乌伦古河流域水资源短缺、灌溉挤占生态用水等问题,以生活、工业、灌溉、河道生态基流、河谷林草及补湖生态用水为调度目标,设置开源、节流方案集,建立了以生态缺水量和社会经济缺水量最小为目标的水库群生态调度模型,采用人机对话模拟优化算法求解模型。结果表明:各节流方案的河谷林草和补湖供水保证率能够满足设计要求,缓解了灌溉用水与生态用水间的矛盾,但2017现状水平年和2025远景水平年需水方案的灌溉保证率未满足设计要求;当开源+节流方案调水量超过1.0亿m3时,满足农业灌溉、河谷林草和补湖的供水保证率要求,消除了灌溉用水与生态用水间的矛盾;随着调水量超过1.0亿m3且持续增加,对河谷林草、补湖缺水量、破坏深度等影响不大,推荐1.0亿m3为最佳调水量。
    2022,38(5):141-150, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.019
    摘要:
    基于CiteSpace软件对《水资源保护》1985—2020年的4.060篇有效文献进行计量分析,对相应文献作者、研究单位及关键词进行共现分析与突现性检测,探究了《水资源保护》创刊以来研究主题演变、历史热点、核心作者及研究机构的发展脉络。结果表明:自创刊以来《水资源保护》刊文量呈现整体上升的趋势;受国家政策和社会热点的影响,研究方向由创刊初期的偏重水资源开发利用转向新千年的“人水和谐”视角下的水资源综合利用,再到近年来的以人水系统耦合过程、机制及其保护和影响研究为核心的综合研究;研究内容由单要素分析跃迁为多要素耦合研究,由传统的水质或水量分析上升为最严格的水资源管理制度导向下的水资源及虚拟水开发与管控;时空尺度不断开拓,时空分辨率进一步细化,研究视角由单一分散走向交叉融合;研究手段由传统的地面观测、统计分析迈向多源数据支持下的过程监测与数字耦合模拟,知识性研究弱化,方法性研究不断深化。
    2022,38(5):151-158, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.020
    摘要:
    基于1979—2018年积雪深度卫星数据及同期的格点型降水和气温观测资料,分析了雅砻江中上游积雪时空分布及其影响因子,利用相关分析法分析气候因子与地形因子对积雪深度时空分布的影响及贡献程度,采用趋势分析法研究积雪特征和气候因子的时间变化规律。结果表明:雅砻江中上游降水、气温、高程、坡度和坡向对年均雪深空间分布的贡献率分别为0.218、0.453、0.206、0.080和0.043,气候因子的贡献程度明显高于地形因子;研究区积雪期主要集中在10月至次年5月,年降水量和年均气温呈显著上升趋势,西北部和东南部积雪期变暖现象明显,绝大部分区域年均雪深表现为不明显的减少趋势;积雪深度与降水量的相关系数多为正值,与气温的相关系数均为负值,在区域中下游表现的相关性较强,各影响因子与积雪深度的相关程度由强到弱依次为气温、高程、坡度、降水和坡向。
    2022,38(5):159-165, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.021
    摘要:
    针对经济社会发展中水与能源的消耗问题,从水资源开发利用过程中的能耗与能源生产过程中的水耗两个角度进行双向的定量分析,并采用双向核算法估算了全国主要能源产业生产现状总用水量与水资源利用的总耗能量,厘清了水与能源之间的纽带关系。研究结果表明:水与能源之间存在着环环相扣的关系;6类能源中火力发电耗水量最大,水力发电次之,其后分别为原煤、原油、天然气,太阳能发电耗水量最小,2016年中国主要能源生产过程中耗水量约占全国用水总量的3.14%;水资源利用过程中地表水取水总能耗最大,非常规水源利用总能耗较小,2016年中国水资源利用过程中的能耗约占全国能源消耗总量的2.44%。
    2022,38(5):166-173, 189, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.022
    摘要:
    采用标准化降水指数(SPI)确定赣江流域的典型年,基于SWAT模型,对典型年份赣江流域蓝绿水的时空分布进行了分析;设置多种气候与土地利用情景,定量分析了气候和土地利用变化对流域内蓝绿水的影响。结果表明:1972年、1998年和2014年分别为赣江流域的干旱年、湿润年和正常年;湿润年的蓝水量最为丰富,是干旱年的2.01倍,绿水量的变化相对稳定,干旱年绿水系数最高,是湿润年的1.44倍;土地利用变化对蓝绿水的时空分布影响较小;气候变化情景下蓝水量、绿水量分别增加了75.52.mm和30.65.mm,绿水系数减小了2.33%,共同变化情景下蓝绿水变化趋势与气候变化情景大致相同,表明气候变化对流域蓝绿水的影响较大。
    2022,38(5):174-180, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.023
    摘要:
    为了定量评估永安溪下岸水库对下游水文情势的影响,利用永安溪柏枝岙水文站1980—2020年的径流序列,采用不均匀系数、完全调节系数和集中度分析水库运行前后永安溪径流年内分配变化,并利用RVA法评估水文整体改变度。结果表明:下岸水库的蓄丰补枯作用明显,径流年内分配趋于均匀化;在取得防洪效益的同时,水库的运行也对永安溪水文情势产生了中度改变,改变度达42.82%,对流域内水生生态系统的健康形成潜在影响。
    2022,38(5):181-189, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.024
    摘要:
    采用淮河流域22个水质断面2008—2018年周监测数据,将趋势检测、空间自相关性识别、聚类、回归分析等统计分析技术相结合,检测了pH值和DO、CODMn、NH3-N质量浓度等4个水质指标的时空变化特征,辨识了典型水质类型及其与不同时空尺度土地利用类型的关系。结果表明:淮河流域水环境整体状况有所改善,各断面水质指标周尺度显著性变化趋势主要集中在非汛期(10月至次年5月),分别有23%、9%、41%和55%的断面pH值显著减小、DO质量浓度显著增加、CODMn和NH3-N质量浓度显著减小,淮河水系水质指标变化坡度大于沂沭泗水系;3个低pH值聚集中心主要分布在淮河干流上游和洪汝河下游,3个低DO质量浓度聚集中心和2个高CODMn和NH3-N质量浓度聚集中心主要分布在沙颍河和涡河。22个断面可划分为3种典型水质类型:类型1为弱碱性、低CODMn和NH3-N质量浓度断面,分布在淮河上游和淮河干流;类型2为偏碱性、低DO质量浓度、高CODMn和NH3-N质量浓度断面,分布在沙颍河;类型3为偏碱性、高DO质量浓度、低CODMn和NH3-N质量浓度断面,分布在淮河中游和沂沭泗水系。类型1水质指标主要与2013—2018年水田和旱地等显著相关,其中水田对pH值影响较大,旱地对其余指标影响较大;类型3的DO和NH3-N质量浓度与各时期不同缓冲区内城镇用地均显著相关,CODMn质量浓度与2013—2018年其他林地显著相关。
    2022,38(5):190-195, 203, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.025
    摘要:
    为分析红枫湖流域非点源污染状况及非点源污染防控措施效果,利用该流域典型子流域的水量和水质数据对SWAT模型的径流和水质参数进行率定和验证,采用验证后的模型模拟了2001—2015年流域氨氮、总氮和总磷的时空分布特征,并分析了不同管理措施对非点源污染的削减效果。结果表明:SWAT模型在红枫湖流域具有良好的适用性;氨氮、总氮、总磷负荷主要集中在4—9月,分别占全年负荷的88.49%、83.74%和97.36%,西南部和东北部的子流域氮磷流失较大,是非点源污染的关键源区;化肥削减、退耕还林还草措施能有效削减非点源污染,尤其是总磷污染,实施综合管理措施对氮磷污染削减的效果更佳。
    2022,38(5):196-203, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.026
    摘要:
    基于汉江中下游干流春季水华发生前后的水文、水质和水生态监测数据,采用Pearson相关性检验、分位数回归、随机森林模型方法,筛选出与藻密度相关性较大的重要环境因子,模拟预测了叶绿素a质量浓度,并分析了可调控的环境因子阈值。结果表明:叶绿素a质量浓度分别与气温、流量因子呈显著的正相关和负相关关系,藻类暴发与气温和流量因子为非线性响应关系;基于水华防控的水质因子阈值为叶绿素a质量浓度高于76.47.μg/L,气温因子阈值为7.d滑动积温超过56.02.℃,流量因子阈值为最小7.d平均流量低于780.m3/s。
    2022,38(5):204-211, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.027
    摘要:
    为研究我国淮南采煤沉陷积水区特大型漂浮式水上光伏(FPV)电站对水生态环境的影响,对不同FPV覆盖率的湖泊及周围水体分季节进行水生态关键指标监测和分析,通过数理统计方法对比分析了典型水生态指标活性叶绿素与藻蓝蛋白、常见水质参数和重金属元素浓度。结果表明:光伏板的覆盖减弱了水生态指标与营养盐指标之间的相关性,降低了水体中浮游植物对营养盐的利用率,约50%的FPV覆盖率可防止水体进一步富营养化;采煤沉陷积水区中重金属元素浓度极低,且FPV组件未导致水体中重金属元素浓度的升高;在类似淮南大面积采煤沉陷积水区开展FPV电站建设是实现生态环境改善和高效开发利用废弃矿山值得探索的重要方向。
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    优先出版日期:  2022-08-29 , DOI:
    摘要:
    为探究降雨雨型对城市内涝特征的影响,基于MIKE FLOOD平台,以郑州市金水区南部为研究区域,对不同重现期及三种单双峰雨型的设计降雨进行内涝过程场景推演,并对淹没总量、淹没范围及淹没深度等量值进行对比分析。结果表明:在相同降雨历时及重现期下,相比于单峰降雨,双峰降雨具有更高的内涝风险等级。针对单峰降雨,当重现期低于20a时,降雨雨峰越靠前产生的淹没情况越严重;当重现期高于20a时,降雨雨峰越靠后产生的淹没情况越严重。随着重现期的增长,单峰形和双峰型降雨所导致内涝风险之间的差异在不断减小。量化分析了内涝淹没程度与单双峰雨型的响应规律,对更合理地开展城市内涝灾害防治工作提供一定借鉴。
    优先出版日期:  2022-08-21 , DOI:
    摘要:
    在系统梳理生态系统服务功能及生态系统生产总值核算方法的基础上,聚焦水生态系统,选取2004―2021年相关研究文献进行统计分析,筛选出水生态系统生产总值3大类14项指标,归纳了水生态系统生产总值核算体系,给出了各指标的核算方法及详细计算公式;以向家坝水电站为算例,基于水生态系统生产总值核算体系,评估了水利水电工程建设对水生态系统生产总值的影响,评估结果显示,2011年至2015年间水生态系统生产总值变化量为261.1893亿元,其中:物质产品价值变化量为111.4940亿元,调节服务价值变化量为84.8151亿元,文化服务价值变化量为64.8802亿元。该研究为评价水利水电工程对水生态系统服务影响提供有效方法,为水利水电工程建设、水电能源的可持续开发利用提供参考,并对未来水生态系统生产总值研究应用前景提出建议。
    优先出版日期:  2021-12-06 , DOI:
    摘要:
    为更好地模拟水污染事件中多组分污染物输移衰减反应过程,本研究全面耦合了基于GPU加速技术的二维水动力模型与多组分污染物输移衰减反应模型,建立了一个可应用于复杂地形河道入流与溃坝洪水演进全过程及其多组分伴随污染物输移衰减反应的高性能耦合模型。模型中通过改进模型源代码实现多组分污染物输移模拟功能,在污染物输移控制方程中嵌入衰减项与反应项,实现多组分污染物衰减及其相互反应模拟功能。该模型优点在于适用于大区域复杂地形河道的水质衰减反应过程模拟,同时引入GPU技术加速计算。最后将耦合模型应用于一个理想地形静水算例和两个复杂地形河道的入流与溃坝算例,结果表明:多组分污染物输移衰减反应过程在理想算例中的计算结果与解析解基本吻合,在入流与溃坝算例中的模拟结果符合实际的物理过程,模型运行速度快且计算效率高。可用于合理高效的模拟各类突发水污染事件并进行预警和评估,为敏感水域水环境的治理和保护提供重要的技术与数据支撑。
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      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:
      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:
      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。
      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。
      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。
      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。
      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。
      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。
      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(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。
      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。
      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。
      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。
      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。
      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(2):40-44, DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2015.02.008
      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。
      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。

    期刊信息


    • 主管单位:

      教育部

    • 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:

      32-1356/TV

    • 国际标准连续出版物号:

      1004-6933

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