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《水资源保护》编辑部官方网站

花匠小妙招
2024-11-12 01:30

摘要：
系统回顾了水生态健康定义和内涵的发展历程,梳理了水生态健康评价中构建评价指标体系常用的模型和方法,指出基于生态完整性的水生态健康评价指标体系在指标分类上更加科学全面、工作流程上更加清晰、实用性与可操作性更强,分析了基于生态完整性的水生态健康评价主要难点,包括指标与基准的选取、指标权重的分配、压力源的识别以及评价的准确性,以期提供更加清晰的水生态健康评价相关概念,为水生态保护和恢复成效评估提供决策支持。

摘要：
为了提高微波链路雨强反演的准确性,基于指数雨胞雨衰模型提出了一种新的微波链路雨强反演方法,并利用瑞典哥德堡市21条微波链路和距链路2km范围内8个雨量站的实测数据,将指数雨胞雨衰模型与传统幂律模型和ITU-R P.530-16雨衰模型进行了雨强反演对比。结果表明:指数雨胞雨衰模型在雨强反演方面表现优异,决定系数和纳什效率系数均为0.78,平均绝对误差为0.39mm/h,均方根误差为0.68mm/h；与幂律模型相比,指数雨胞雨衰模型在准确度和稳定性方面有显著提升,与ITU-R P.530-16雨衰模型相比也有所改进,特别是在短链路和中小雨的雨强反演中表现出明显的优势,对于进一步提升微波链路雨强反演精度和改善降水监测效果具有重要价值。

摘要：
在梳理长江流域干旱相关研究成果的基础上,从气象干旱、水文干旱、农业干旱3个角度评述了当前长江流域干旱评估指标的研究现状,阐述了长江流域干旱的时空特征及成因。指出当前研究在区域干旱的精准识别和多因素交互作用方面仍面临严峻挑战,未来长江流域干旱的主要研究方向包括提高多源数据综合利用水平,增强干旱监测的时效性与准确性；完善干旱监测及预报体系,提高干旱预测的科学性与可靠性；深化人类活动对干旱的响应研究,揭示人类活动与自然因素在干旱事件中的相互作用机制。

摘要：
为构建一种客观反映河道槽蓄量、水库蓄水量和土壤含水量联合亏缺的干旱指数,以秦淮河流域为研究区,基于500m×500m分辨率的VIC-FLASH模型,通过精细化模拟流域河道、水库和土壤中存储水量的变化过程,构建了标准化流域储水指数(SWSI),并应用SWSI对1980—2019年秦淮河流域历史干旱事件和干旱特征进行分析,验证了其可靠性和应用优势。结果表明:高分辨率VIC-FLASH模型可以较好地模拟流域储水量时空分布,流量过程模拟结果平均相对误差为10.6%,流域内6座水库实测与模拟蓄水量相关系数为0.53~0.86；SWSI可以准确识别干旱事件和反映区域干旱严重程度,干旱烈度与实际受旱面积的相关系数为0.88；1980—2019年逐日SWSI与标准化径流指数和土壤含水量距平指数的相关系数分别为0.89和0.98；SWSI不仅可以定量反映流域储水量的亏缺状态,而且可以更加客观地反映旱情时空演变过程。

摘要：
为明晰气候变化下汉江流域气象干旱的演变特征,选取CMIP6中10个气候模式,考虑每个气候模式历史情景与4种共享社会经济路径(SSPs)情景,基于标准化降水蒸散指数分析了汉江流域气象干旱特征的变化规律。结果表明:未来汉江流域年降水量与潜在蒸散量最大差值逐渐增大,增长速率为0.92~2.40mm/a,最小差值在不同SSPs情景下变化趋势不同,在SSP1-2.6和SSP3-7.0情景下逐渐缩小,而在SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下持续增大；历史情景下流域干旱累计时长表现为东西短、中部长的特点,而未来流域中下游干旱累计时长减小,上游略有增大,且干旱在年内发生时间相对提前；未来低重现期干旱烈度不会发生明显变化,但极端干旱烈度将显著上升,100年一遇干旱烈度增长幅度为7.1%~25.6%。

摘要：
基于TELEMAC-2D模型构建了济南市洪涝仿真模型,选取济南市“20070718”实测典型暴雨城市内涝淹没资料对模型进行了验证,结果表明模拟水深误差较小,模型具有较高的精度和可靠性。采用构建的模型模拟了不同暴雨重现期下济南市主城区的洪涝演进过程,并分析了研究区淹没水深、淹没面积和洪水流速等特征,结果表明:随着降雨重现期的增大,研究区淹没水深大于0.15m的面积在总面积中的占比随之增大,当降雨重现期分别为1、5、10、20、50、100a时,面积占比分别为0.05%、1.10%、1.98%、2.89%、4.28%、5.15%,最大洪水流速分别为0.478、1.019、1.309、1.494、1.890、2.214m/s；根据洪涝淹没特征,从工程和非工程措施两方面提出了防洪排涝应对举措。

摘要：
为研究洪潮叠加影响下潭江流域下游感潮河段河道洪水演进动态与行洪能力,构建了一维水动力模型,通过多组洪潮组合工况模拟计算,量化了不同潮位、控制水位、持续泄流时间下潭江流域控制性节点安全行洪阈值以及涨落潮情形下的行洪能力,揭示了洪潮影响下潭江流域水文变化规律,并结合随机森林模型,绘制了高精度安全行洪阈值图谱。结果表明:以潮动力为主的潭江流域下游感潮河段,干流水位主要受下游潮位影响,高潮位的洪潮顶托效应更为强烈,安全行洪阈值受潮位和泄流时间影响；落潮时段行洪能力较涨潮时段明显增强,且落潮时段行洪能力与控制断面水位基本呈线性变化。

摘要：
为研究水资源与关联要素的空间错配问题,基于水网视角,根据适配理论和水资源多维属性理论,提出了包含资源层、社会层、经济层和生态层的水资源与关联要素适配性评价方法,并应用于南水北调中线一期工程影响区。结果表明:该方法可较为合理、系统地揭示水资源与关联要素的适配特征；2016—2020年南水北调中线一期工程影响区水资源与关联要素空间分布相对合理,整体基尼系数为0.388,资源层和社会层水资源与关联要素空间适配性较好,基尼系数分别为0.283和0.284,而经济层和生态层水资源与关联要素错配问题严重,基尼系数为0.501和0.486；南水北调中线一期工程通水后,水资源与关联要素的空间适配性在资源层、社会层、经济层有不同程度改善,在生态层变化不大。

摘要：
针对传统集中式多目标优化范式未充分考虑多利益相关主体博弈关系对水库调度决策的影响,导致难以保障河道生态流量的现实问题,设置了共同保障和单独保障两种生态流量保障情景,构建了发电服从防洪调度原则下的梯级水库主从博弈优化调度模型,并在拉萨河流域旁多直孔梯级水库开展了实例研究。结果表明:梯级水库在共同保障生态流量下综合效益最优,仅由直孔水库单独保障生态流量造成调度效益难以凸显,其中防洪效益降低4.35%,整体发电效益降低1.66%；效益降低的主要原因在于单库保障模式下枯水期旁多水库倾向于蓄水而减少下泄,导致直孔水库过度下降水位来保障生态流量。

摘要：
将前期研究构建的基于水资源空间均衡的“四水四定”调控模型应用于山东省临沂市水资源空间均衡动态调控,在预测各区(县)用水量和用水指标的基础上,探究了各区(县)未来水资源空间均衡度,在不同时间尺度上对未来用水量进行了动态调控。结果表明:调控模型可靠性高且具备普适性；当前用水模式下临沂市未来水资源在空间上处于绝对均衡状态,仅水土匹配系数处于一般均衡状态；对各区(县)不同类型未来用水量进行动态调控,可在不同时间尺度上使临沂市水资源空间均衡的各项指标达到绝对均衡状态；在“四水四定”与水资源空间均衡的约束下,通过对未来长短期用水量的动态调控,临沂市预期用水量能够实现动态均衡。

摘要：
基于水代谢和水循环理论,构建了包含输入、消耗、活力、调节、输出5个子系统的水资源承载力评价指标体系,采用最小二乘法组合网络层次分析法和熵权法确定权重,基于可变模糊集模型综合评价了石羊河流域2011—2020年水资源承载力,耦合高斯混合回归模型和3种可解释性机器学习方法量化了各评价指标对承载力的影响,从全局和局部尺度探究了其与水资源承载力的关系。结果表明:2011—2020年流域水资源承载力总体呈波动向好态势,但仍处于濒临超载的状态,评分值由2011年的3.79增长到2013年的4.18,之后下降到2020年的3.23；高斯混合回归模型能够较好地处理高维、小样本的水资源承载力指标数据；单位面积农业灌溉用水量、污水处理回用率、生态环境用水率、水资源开发利用率、产水模数和地下水开采率是该流域水资源承载力的主要影响因素；从全局看,水资源承载力与主要影响因素呈非线性关系,并随其非单调变化,从局部看,2011—2015年主要影响因素多表现为对水资源承载力的抑制作用,2016—2020年逐步转为促进作用；流域水资源承载力虽有提高,但仍需加强水资源开发利用管理,降低地下水开采率。

摘要：
运用SWAT模型模拟厄尔尼诺和拉尼娜事件影响时段内清流河流域蓝绿水资源的时空分布规律,并利用集对分析法解析了多时间尺度下清流河流域蓝绿水资源丰枯演变特性。结果表明:厄尔尼诺和拉尼娜事件影响时段内清流河流域绿水资源分别比多年平均值高12.0mm和69.7mm,蓝水资源分别比多年平均值低115.7mm和138.2mm,绿水系数分别比多年平均值高9.3%和12.9%；厄尔尼诺和拉尼娜事件影响时段内清流河流域蓝水资源均属于枯类,绿水资源属于丰类和平类；清流河流域蓝水资源在1967—1979年、1980—1992年、1993—2005年、2006—2018年4个阶段分别属于枯、平、枯、平类,绿水资源分别属于丰、平、丰、平类,蓝绿水资源丰枯演变具有一定的波动性。

摘要：
采用磨刀门河口拦门沙地形变化前后的2005年和2020年实测地形资料,基于FVCOM三维数值模型,对比分析了咸潮上溯对河口拦门沙地形变化的响应,并探讨了拦门沙萎缩对盐分输运的影响机制。结果表明:拦门沙萎缩导致磨刀门水道各取水口表、底层盐度差增大,水体层化程度增强,下游至上游层化增强程度逐渐减小,广昌泵站势能异常最大值增大25.2J/m3,马角水闸、平岗泵站、竹洲头泵站分别增大8.3、2.9、0.2J/m3；拦门沙萎缩后未改变磨刀门水道咸潮上溯规律,半月潮周期盐度峰值依然出现在小潮后的中潮期；拦门沙对咸潮上溯有较大阻碍作用,底层15psu等盐度线最大上溯距离向陆推进5.1km,对于取水更为重要的表层0.5psu等盐度线最大上溯距离向陆推进2.9km；稳定剪切盐通量显著增大是拦门沙萎缩后咸潮上溯加剧的主要原因,并叠加潮汐震荡盐通量增大的影响。

摘要：
利用多种深度学习方法对重力场恢复与气候试验(GRACE)数据进行插补,利用随机森林算法对GRACE数据进行空间降尺度,基于水量平衡方程计算黄河流域实际蒸散发,并采用4种蒸散发产品进行验证,进而分析黄河流域实际蒸散发的时空演变规律。结果表明:长短期记忆神经网络的整体插补精度优于深度神经网络和卷积长短期记忆神经网络；基于GRACE数据估算的实际蒸散发与4种蒸散发产品的平均相关系数为0.903,表明基于GRACE数据估算的实际蒸散发结果适用性较好；2003—2021年黄河流域多年平均实际蒸散发为144.38~775.62mm,空间上呈南多北少的分布特征,时间上呈夏多冬少的季节变化特征,2003—2016年以2.51mm/a的速率上升,2017年后呈下降趋势。

摘要：
为了揭示洞庭湖湿地潜流带地下水中氮磷的迁移转化过程,以洞庭湖湘江入湖口附近湿地为研究区,定期采集地表水和地下水水样进行水化学参数测试,采用熵权指数法进行水质评价,运用相关性分析、结构方程模型等方法研究理化参数对氮磷迁移转化的驱动机制。结果表明:58.8%的地下水水样为Ⅳ类或Ⅴ类水, TN、NH+4和TP是主要的超标因子,氮的迁移转化主要受矿化作用、反硝化作用和硝酸盐异化还原成铵等反应控制,磷的迁移富集与Fe/Mn氧化物或氢氧化物的还原性溶解密切相关；地下水中氮磷组分含量在丰水期和枯水期表现出明显差异,受潜流交换作用影响,除NH+4、溶解有机氮和TN外,地下水中NO-2、NO-3、TP和溶解态活性磷含量随着河岸距离增加而减小；温度、氧化还原电位、溶解氧、总溶解固体和电导率均会影响微生物活性,是地下水中氮磷迁移转化的关键驱动因子。

摘要：
于2022—2023年采集密云水库的典型农业小流域土门西沟小流域内源样品构建指纹库,采集7、8月河道6个重点断面水样进行三维荧光光谱测定,通过平行因子分析解析小流域氮素来源。结果表明:研究区氮平均质量浓度为7.92mg/L,主要形态为硝态氮；通过结合荧光激发发射矩阵与平行因子分析共解析出4种荧光组分,主要包括两种类腐殖质组分(C1、C2)及类蛋白组分(C3、C4),C1与农业有机肥施用有关,C2与堆肥有关,C3、C4主要来自农村生活污水或未分解的尿素化肥；研究区农村生活污水荧光指数平均值约为2.16,土壤浸提液荧光指数平均值约为1.83,农村生活污水在8月对农业面源约贡献35%；小流域丰水期水质波动主要与类腐殖质C1、C2组分相关,应对研究区有机肥带来的农业面源给予关注并加强管控。

摘要：
基于贝叶斯理论,结合蒙特卡罗马尔可夫链算法,对SWMM的水质水动力模块进行了二次开发,反推了管网入渗的节点位置、入渗流量时间序列等特征参数；分析了随机游走、均匀分布和正态分布分别作为建议分布对反演精度的影响,并对贝叶斯理论下蒙特卡罗马尔科夫链算法的似然函数进行了改进。结果表明:3种建议分布均可在贝叶斯理论下达到收敛,均匀分布与正态分布对算法初值的依赖较小,算法的全局遍历性较好,随机游走则会因局部最优降低反演精度；3种建议分布下的反演过程均出现误差累积现象,采用改进后的蒙特卡罗马尔科夫链算法可有效避免误差的累积,提高了时间序列变量的反演精度。

摘要：
综述了电化学强化技术(EST)作为以微生物为催化剂进行水污染治理和能源回收的环境友好型水处理技术的研究进展；分析了羧甲基纤维素(CMC)利用丰富的羟基、羧基、羧甲基等基团与碳基、金属/金属氧化物等多种材料复合应用于EST中净水的可行性,发现CMC材料有利于提高EST的能量产率和稳定性；深入讨论了CMC材料在EST中进行污水治理的多种应用,包括作为黏结剂、分散剂、吸附剂等形式。未来应该重点从机理、方法、技术和应用4个角度对基于CMC材料的EST在水污染治理领域的应用进行研究。

摘要：
为了解香格里拉地区的地热资源状况,以天生桥温泉和下给温泉为研究对象,利用水化学分析法、氢氧同位素分析法以及地热温标法,对天生桥温泉和下给温泉地热系统的水化学特征、地下水补给来源以及热储温度进行了分析。结果表明:天生桥温泉水化学类型为 HCO3-Ca ·Na和HCO3-Na·Ca型,下给温泉为HCO3·Na和HCO3-Na ·Ca型；天生桥温泉和下给温泉均来源于大气降水,且存在18O漂移现象,其补给高程分别为3710m和3842m,位于温泉东南方向的刺那一带,补给温度分别为-11.98℃和-12.91℃,均为未成熟水；天生桥温泉和下给温泉混合的冷水比例分别为52%和72％,利用SiO2地热温标法计算得到热储温度分别为98℃和160℃。