本期目录

上一期    下一期

2023年第02期目次

2023, 54(2):  0-0. 

摘要 ( 171 )   PDF (5861KB) ( 280 )  

相关文章 | 多维度评价

应对2022年枯水的长江上游水库群联合调度方案

丁胜祥;张俊;牛文静;张虎;

2023, 54(2):  1-6.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.001

摘要 ( 441 )   PDF (1237KB) ( 623 )  

相关文章 | 多维度评价

2022年长江汛期来水特枯，针对2022～2023年长江枯季来水预测持续偏少，长江上游水库群2022年9月初蓄水量严重不足，枯水期抗旱保供水困难等问题，充分考虑特枯水条件下的调度约束，分阶段明确蓄水期、枯水期调度目标，研究并提出了保障长江流域供水和航运等多目标需求的联合调度方案，并在实时调度中付诸实践。结果表明：以提出的联合调度方案为指导，2022年11月上旬长江上游水库群最大蓄水量495.9亿m3,取得了良好的蓄水成效；枯水期(12月至次年4月),长江上游水库群有能力实施联合补水调度维持三峡水库下泄流量在7 000～7 500 m3/s,可基本保障长江中下游干流的供水、航运、发电、生态等需求。

2022年长江流域水库群抗旱补水调度实践与思考

郑静;张虎;

2023, 54(2):  7-11.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.002

摘要 ( 219 )   PDF (3138KB) ( 477 )  

相关文章 | 多维度评价

2022年，长江流域遭受严重旱情。为缓解长江中下游严重枯水给供水、灌溉等用水需求带来的影响，保障流域粮食安全、供水安全，在水利部统一部署下，长江水利委员会同湖南、江西省水利厅分别于8月中旬和9月中旬实施了两次长江流域水库群抗旱保供水保秋粮丰收补水调度。在分析长江中下游用水需求、前期水库群蓄水及调度情况和来水预测的基础上，确定了调度长江上游、洞庭湖水系、鄱阳湖水系水库群的抗旱补水方案，两次专项行动分别补水35.7亿，25.9亿m3。根据2022年长江流域水库群抗旱补水调度实践，提出了存在干旱预报能力有待提升、旱区用水需求掌握不够精准、抗旱补水调度规则体系有待建立和抗旱调度基础研究有待深入等问题，并提出了有针对性的建议。

1961～2022年长江流域高温干旱复合极端事件变化特征

梅梅;高歌;李莹;王国复;代潭龙;陈逸骁;

2023, 54(2):  12-20.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.003

摘要 ( 421 )   PDF (10366KB) ( 593 )  

相关文章 | 多维度评价

2022年长江流域高温干旱复合特征显著，给水资源、生态系统、经济社会等带来重大影响。基于1961～2022年长江流域逐日气象观测数据和气象干旱综合指数(Meteorological Drought Composite Index, MCI),分析了长江流域极端高温、干旱以及高温干旱复合事件的长期趋势和相互关系，给出了基于频次、强度、持续时间和影响面积的综合危险性指数评估结果。研究表明：(1)四川盆地东部和长江中下游干流沿线及以南地区是2022年高温干旱复合事件相对影响最大的地区，同时上述地区也是高温干旱复合风险增加趋势显著的地区。(2)在局地复合事件持续时间增加以及上游复合事件风险增大的叠加作用影响下，长江中下游干流周边水文干旱风险可能增加。(3)气候变暖背景下，高温、复合极端事件将变得更为极端，特别在四川盆地东部和长江流域东南部最为显著；高温事件增加是复合事件增加的原因，越来越多的干旱事件与高温关联；长江上、中游在20世纪90年代末以后高温事件强度对复合事件强度起主要贡献的年份明显增多。(4)从综合危险性来看，长江全流域强高温事件并发的年份较多，而严重干旱常在上、中、下游中的两个区域内发展演变；21世纪以来，6～10月发生高危险性高温干旱复合事件且影响范围覆盖长江全流域的有2006,2013,2019年和2022年。研究成果可为认识长江流域高温干旱复合极端事件规律提供支撑。

2022年长江流域高温干旱过程及其影响评估

夏智宏;刘敏;秦鹏程;范进进;冯扬;赵小芳;

2023, 54(2):  21-28.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.004

摘要 ( 930 )   PDF (8574KB) ( 603 )  

相关文章 | 多维度评价

2022年夏秋季长江流域出现大范围异常高温干旱事件，对自然生态和社会经济造成了广泛影响，引起了社会广泛关注。利用最新观测资料，系统分析了2022年长江流域高温干旱的气候特征，并采用区域性高温和区域性干旱过程监测评估方法，评估了2022年区域性高温和干旱过程的综合强度及其影响。结果表明：2022年夏季长江流域最高、最低和平均气温均为1961年以来同期最高，高温日数为1961年以来最多，高温覆盖范围为1961年以来最广，高温过程综合强度为1961年以来最强，达“特强”等级；2022年夏秋季长江流域干旱过程最大覆盖范围达全流域的94.5%,为1961年以来最广，过程期间累计降水量为1961年以来同期最少，过程综合强度为1961年以来最强，达“特强”等级。持续性异常高温干旱造成流域水电、航运、供水和居民生活受到显著影响，部分地区农作物减产，生态环境有所退化。在全球气候变化背景下，近20 a来长江流域区域性高温和干旱事件具有显著的增多、增强以及同时发生的趋势，其影响呈现出系统性和复合型的新特点。未来流域水资源管理需重视气候变化风险，提高应对极端干旱与高温复合灾害的能力。

2022年夏季长江流域干旱特征及成因分析

周军;任宏昌;王蒙;崔童;

2023, 54(2):  29-35.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.005

摘要 ( 2221 )   PDF (4934KB) ( 660 )  

相关文章 | 多维度评价

2022年夏季，长江流域发生了历史罕见的高温干旱事件。利用实况观测资料以及再分析数据对此次干旱过程进行特征分析，并探索其成因。结果表明：长江流域2022年夏季总面雨量较常年同期偏少33.7%,为1961年以来第二少。进入7～8月高温迅速发展，平均气温及高温日数均为历史同期最多。高温少雨导致长江流域干旱迅速发展，干旱日数普遍达20 d以上，中旱以上站点同样为历史最多。由于6月下旬南亚高压偏强，副热带高压北跳偏早，使得长江中下游梅汛期降水量偏少。7～8月长江流域长期处于强盛的副热带高压控制下，北方冷空气无法南下，也不利于南方水汽在长江流域辐合。高压内部强烈的下沉运动使得流域出现长时间高温少雨。此外，晴热天气使得流域蒸发量显著加大，进一步加剧了长江流域的干旱。

2022年鄱阳湖流域干旱综合评估及成因分析

贾建伟;王栋;徐伟峰;刘昕;

2023, 54(2):  36-42.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.006

摘要 ( 392 )   PDF (5659KB) ( 446 )  

相关文章 | 多维度评价

2022年鄱阳湖流域发生了极端的干旱事件，综合评估其干旱程度对于探究流域旱情变化规律、开展抗旱保供水工作具有重要意义。基于鄱阳湖“五河”和湖区1960～2022年逐月降水、径流数据，采用标准化降水指数(SPI)和标准化径流指数(SRI)指标评估鄱阳湖各分区干旱程度，分析了干旱时空演变特征，结合大气环流指数初探了旱情成因。结果表明：2022年7～10月鄱阳湖流域降水和径流相比历史同期明显减少，不同分区累计降水量偏少63%～78%、径流量偏少29%～70%;2022年7～10月鄱阳湖流域气象干旱和水文干旱程度均较高，且表现为全流域干旱；从8月起绝大部分区域表现为中旱以上，部分区域表现为重旱和特旱。根据大气环流资料分析，在2020～2021年La Nina事件影响下，2022年夏秋季西太平洋副热带高压偏北，致使流域内降水偏少、高温频发，发生持续高温干旱事件，出现“汛期反枯”现象。研究成果可为鄱阳湖流域抗旱保水工作提供技术支撑。

2022特枯年洞庭湖区洲滩面积变化特性分析

郭小虎;刘亚;陈栋;

2023, 54(2):  43-48.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.007

摘要 ( 155 )   PDF (3848KB) ( 399 )  

相关文章 | 多维度评价

2022年洞庭湖出现了“汛期反枯”的罕见现象，湖区水文情势发生较大改变，直接导致汛期洞庭湖区洲滩大面积提前出露，从而对洲滩湿地环境产生不利的影响。基于此，根据最新实测资料研究了2022年湖区洲滩面积变化特征，初步分析了其变化对湿地环境的影响，并取得了以下主要认识：① 2022年1～6月城陵矶站水位一般高于2003～2021年同期水位值，7月份开始城陵矶站水位持续走低，水位由7月初的30.40 m下降至9月30日的19.43 m；② 除10月上旬城陵矶站水位抬高外，其他月份该站水位基本变化不大；③ 与2013～2021年相比，2022年7～11月份湖区洲滩面积分别增加了340，680，860，660 km2及510 km2；④ 湖区洲滩面积不断增大引起苔草类和芦苇群落生物量不断向水深区域增加，导致沉水植被的生存空间急剧缩小，不利于耐旱能力较差的植物生长繁殖与以鱼类、沉水类植物为食的鸟类捕食，同时一旦来年汛期水量较大，将有可能导致东方田鼠暴发。

2022年低枯水期长江中下游水位流量关系外延研究

蒋四维;吴琼;贺志岗;等.

2023, 54(2):  49-54.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.008

摘要 ( 102 )   PDF (1957KB) ( 403 )  

相关文章 | 多维度评价

2022年汛期受持续高温少雨和上游来水不多等因素的影响，长江流域罕见地出现“汛期反枯”现象。针对长江中下游典型水文站，为寻找合理的低枯水期水位流量关系曲线，采用曼宁公式、一元三点插值等方法，在对比研究其合理性的基础上，结合长江中下游水文控制站历年低枯水期各站的水位流量关系变化趋势，找出了可能影响水位流量关系的因素，并建立了准确可靠的低枯水期水位流量关系。利用2022年长江“汛期反枯”时汉口站水位流量趋势进行分析预测，结果显示预测趋势与实际过程吻合。研究成果可为今后长江流域旱情防御、三峡水库向长江中下游补水调度、保障用水安全提供参考。

长江中下游河段低枯水水位流量关系变化规律分析

吴琼;张莉;曾雅立;等.

2023, 54(2):  55-62.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.009

摘要 ( 124 )   PDF (4937KB) ( 541 )  

相关文章 | 多维度评价

2022年长江中下游地区发生了夏秋连旱，沙市站水位创历史最低，低枯水水位流量变化引发了生活用水、生产用水、生态用水等系列问题。利用2009～2022年三峡水库试验性蓄水后长江中下游干流实测资料，对沿程各站断面变化、低枯水水位流量关系变化趋势、河道冲淤变化情况进行了分析研究。结果表明：三峡水库试验性蓄水后长江中下游干流各代表站低枯水水位流量关系呈右偏趋势，同流量下水位有不同程度下降，其中沙市站下降幅度最大，宜昌至城陵矶段河道冲刷强度最大。研究成果可为合理调度三峡等长江上游水库，保障中下游生产、生活、生态用水，落实最严格水资源管理、旱情防御等提供重要参考。

2022年长江口北支咸水倒灌传播特征分析

乔红杰;刘大伟;闻卫东;等.

2023, 54(2):  63-69.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.010

摘要 ( 82 )   PDF (4408KB) ( 394 )  

相关文章 | 多维度评价

基于长江口历年枯季、2022年9～11月初的实测盐度、潮汐资料以及同期大通站和徐六泾站径流量成果，分析了2022年北支咸水倒灌的特点及与其他年份的差异，结合流域来水及极端天气情况，探讨了北支咸水倒灌的影响因素、影响范围及传播路径。分析显示：2022年北支咸水倒灌开始时间较前几年显著提前，强度明显提高；咸水倒灌强度与上游来水呈负相关；北支咸水倒灌对影响长江口的台风及寒潮偏北大风较为敏感；出现了咸水倒灌与外海咸水通过南支上溯正面袭击相叠加的现象；咸水倒灌存在与潮汐类似的周期性变化趋势，其强度与潮汐动力呈正相关；咸水倒灌可影响到南支右岸白茆至陈行水库一带水域。

抚河流域农业干旱的影响机制研究

郑金丽;周祖昊;刘佳嘉;严子奇;李国文;王钦钊;

2023, 54(2):  70-76.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.011

摘要 ( 70 )   PDF (3989KB) ( 352 )  

相关文章 | 多维度评价

农业干旱是制约农业生产的主要自然因素，研究其影响机制是科学应对农业干旱的前提。以长江流域的抚河流域作为研究对象，基于二元水循环模型评估了农业干旱的演变规律，并采用多因素归因分析方法研究了气候变化和人类活动对农业干旱演变的贡献。结果表明：抚河流域农业干旱呈现减少趋势，在1980年出现突变现象。相对于1956～1980年，1981～2019年抚河流域农业干旱的月平均干旱历时和月平均干旱强度均减少，其中气候变化和人类活动均起到减缓的作用。具体地，气候变化和人类活动对灌区单元农业干旱历时变化的贡献率分别为-31.0%和-69.0%,对干旱强度变化的贡献率分别为-33.5%和-66.5%;气候变化和人类活动对其他单元农业干旱历时变化的贡献率分别为-74.3%和-25.7%,对干旱强度变化的贡献率分别为-60.1%和-39.9%。降水作为导致干旱发生的关键因素，其变化期年均值高于基准期年均值，因此使得气候变化在农业干旱演变过程中起到减缓的作用。相应地，在表征人类活动的各项指标中，水库库容增加能一定程度保证干旱发生时的农业用水量，同时社会经济取用水量和灌溉面积的增加能弥补作物关键生育期土壤水分的不足，保证作物的正常发育，这在一定程度上能达到缓解农业干旱的目的。

长江口横沙浅滩演变及水沙变化特征研究

孙鹏;白一冰;刘星璐;丁佩;

2023, 54(2):  77-84.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.012

摘要 ( 61 )   PDF (5680KB) ( 207 )  

相关文章 | 多维度评价

近年来，随着长江流域上游来沙的锐减，长江口滩涂面临着侵蚀的风险。为探讨河口滩涂在人类活动和自然环境影响下的冲淤演变规律及水沙变化特征，以横沙浅滩为例，采用实测资料与数学模型相结合的方式进行了系统研究。实测资料分析表明：1998～2010年，横沙浅滩淤积较为明显，2010～2019年，浅滩呈微冲趋势，其中-5 m以浅沙体体积在2010年达到最大，-2 m以浅沙体体积在2015年达到最大，说明近年来横沙浅滩出现了侵蚀现象。数学模型模拟结果表明，浅滩内水动力和含沙量均呈持续减小趋势。鉴于长江口来沙持续减小，横沙浅滩可能进一步发生侵蚀，未来需加强对流域来沙变化引起河口滩涂资源变化的关注，并考虑相应的补偿措施。

长江口白茆沙河段南强北弱格局变化特征研究

杜德军;王晓俊;成泽霖;贾梦豪;闻云呈;李阳帆;

2023, 54(2):  85-90.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.013

摘要 ( 46 )   PDF (3214KB) ( 170 )  

相关文章 | 多维度评价

近年来白茆沙汊道“南强北弱”态势持续增强，南水道主槽和近岸河床冲刷明显，日益威胁水下岸坡稳定与附近码头安全。通过对白茆沙汊道演变态势与分流比变化特征展开分析，进而对白茆沙汊道“南强北弱”分流格局变化及原因进行了系统研究。研究认为：白茆沙汊道“南强北弱”格局增强的态势是白茆沙汊道历年来周期性演变中某一阶段的表现形式；鉴于不同方法计算的汊道分流比存在差异，故用分流比表征汊道强弱时，应选用同一类型的值进行比较；深水航道一期整治工程实施遏制了白茆沙冲刷后退的态势，改变了该河段周期性演变的模式，有利于河势稳定；在现有水情、工情及河势条件下，白茆沙汊道“南强北弱”的格局变化将趋缓。

云南省工业水污染点源空间分布特征研究

万普娟;邱飞;向峰;潘春梅;朱翔;

2023, 54(2):  91-97.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.014

摘要 ( 65 )   PDF (10080KB) ( 162 )  

相关文章 | 多维度评价

基于第二次全国污染源普查数据，利用标准差椭圆分析和核密度分析等方法，从行业、水系、行政辖区等不同角度来探究云南省工业水污染点源空间分布特征。研究结果表明：(1)点源数量最多的行业主要是酒、饮料和精制茶制造业，农副食品加工业，食品制造业，水的生产和供应业等；化学需氧量排放前3的行业是农副食品加工业，食品制造业，酒、饮料和精制茶制造业；氨氮排放前3的行业是农副食品加工业，食品制造业，化学原料和化学制品制造业。(2)化学需氧量排放主要位于玉溪市、德宏州、丽江市、曲靖市，占云南省90.77%;氨氮排放集中于大理州、红河州、玉溪市、楚雄州，占81.93%。(3)点源排放的主要行业在空间分布上具有方向性并形成相对集中的趋势，聚集中心均位于滇中，污染浓度较高的聚集区县大部分位于州市政府所在地或其相邻地区。点源和水污染物浓度值在空间分布上总体保持一致，少数区域不同。研究成果可为云南省制定水污染治理对策提供理论依据。

基于目标评测模型的城市水环境治理成效评估

唐洋博;李玮;吴一帆;李翀;

2023, 54(2):  98-105.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.015

摘要 ( 57 )   PDF (5288KB) ( 159 )  

相关文章 | 多维度评价

评估城市水环境治理策略成效，对优化城市排水工程布局至关重要。为探索城市水环境治理成效评估的方法，选择湖南省岳阳市东风湖排水片区，针对不同的排水特征构建城市排水目标评测模型，并评价了9种水环境治理策略，即排口强化、源头治理、雨污分流、调蓄池、污水厂提标以及4种综合策略的成效。结果显示：研究构建的目标评测模型既能较好地重现东风湖排水片区的现状，也能大致评估水环境治理策略的成效，COD浓度平均相对误差为0.034。对于单一治理措施，新建调蓄池能降低23%的溢流量，源头治理在消减污染物浓度和溢流量峰值中起到重要作用；相比于单一治理措施，综合治理措施能更好地实现水环境质量的提升，其中策略9能实现东风湖长时间维持Ⅳ类地表水的水平。

洞庭湖水质演变特征及驱动因子识别研究

朱丹丹;胡琦;陈兆祺;吴可方;熊剑;彭娴;

2023, 54(2):  106-111.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.016

摘要 ( 65 )   PDF (4820KB) ( 187 )  

相关文章 | 多维度评价

为了全面掌握洞庭湖水生态变化状态，为改善其生态环境提供理论支撑，收集整理了1989～2018年洞庭湖11个监测断面的水质监测数据，采用单因子评价法和综合营养状态指数分别对洞庭湖水质演变特征、营养化状态进行研究，利用主成分分析法和多元回归分析法筛选识别社会经济和水文驱动因子，分阶段对驱动因子进行分析，并提出湖区水环境保护建议策略。结果表明：(1) 1989～2018年，洞庭湖水质下降明显，已处于轻度富营养化状态；从空间演变状况看，富营养状况分布为东洞庭湖>南洞庭湖>西洞庭湖；TN和TP是关键影响因素；经识别筛选，社会经济发展和水文变化是两大驱动因子。(2) 1989～2002年，洞庭湖水质总体呈明显下降趋势，社会经济驱动因子是关键原因；2003～2007年，洞庭湖水质变化相对平稳；2008～2018年，前期受社会经济发展和水文变化两个驱动因子共同作用，水质下降明显，后期由于水污染防治力度加大，水质呈现逐渐好转态势。(3)对照洞庭湖水质演变分析结果，为改善洞庭湖生态环境，建议重点要加强生活污染治理、防治工业点源污染、严控农业面源污染和加强洞庭湖水资源调控。

广西内苗溪沉积物重金属污染及其生态风险评价

赵华荣;李梦豪;姚越;何妹;冯昭阳;

2023, 54(2):  112-119.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.017

摘要 ( 42 )   PDF (8645KB) ( 146 )  

相关文章 | 多维度评价

广西德保县内苗铅锌矿是典型的以采代探对周边环境造成污染的矿山。为了研究该矿对内苗溪的污染情况，沿内苗溪采集了13个沉积物样，对沉积物中Cu、As、Cd、Pb、Zn、Cr和Mn元素的总量和形态进行了分析，并运用地累积指数法、潜在生态风险指数法对沉积物中重金属的污染程度和生态风险进行了评价。结果表明：(1)除Cr和Mn的平均含量低于背景值外，Cd、Zn、As、Pb、Cu的平均含量分别为背景值的518.53,52.64,31.53,12.37,2.58倍。沉积物中Cu、Cd、Zn、Cr和Mn含量沿内苗溪向下游呈增加趋势，As和Pb向下游则呈减少趋势。(2)沉积物中Cu在大部分采样点以残渣态为主，沿内苗溪上游至下游，As元素有机物结合态呈增加趋势，Cd可交换态呈减少趋势，铁锰氧化物结合态呈增加趋势，Pb碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和有机态均有所增加，Zn可交换态明显减少，碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态呈增加趋势，Cr元素以可交换态为主，无明显变化趋势，Mn元素碳酸盐结合态呈增加趋势，可交换态呈减少趋势。(3)沉积物相关性表明，Zn与Cd, Pb与As及Cr与Mn三组元素中存在明显同源性。地累积指数表明，Cd为极严重污染，Zn为强-极严重污染，As为中等-强污染，Pb为中等污染，Cu为轻度-中等污染，Cr和Mn为无污染。潜在生态风险指数法表明，沉积物复合潜在生态风险极高，Cd、As、Pb、Zn生态风险程度较高，Cu、Mn、Cr为低生态风险。

藏东热曲水化学特征及物质来源研究

王明国;李敬杰;梁倩;

2023, 54(2):  120-126.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.018

摘要 ( 36 )   PDF (3800KB) ( 137 )  

相关文章 | 多维度评价

为研究横断山区小流域水化学特征及物质来源，在藏东金沙江一级支流热曲系统采集地表水和大气降雨样品，通过数理统计、离子比、Piper三线图和Gibbs模型等方法，分析热曲的水化学特征，探讨城镇生活、农牧活动及矿业开发等对地表水水化学的影响及主要离子来源。结果表明：热曲(干流及支流马曲)地表水pH介于7.25～8.41,均值7.95,呈弱碱性；TDS介于59.11～453.11 mg/L,均值224.94 mg/L;阳离子以Ca2+和Mg2+为主，当量浓度分别占阳离子总量的66.06%和22.07%,阴离子以HCO3-和SO42-为主，当量浓度分别占阴离子总量的76.08%和16.94%;地表水类型以HCO3-Ca和HCO3-Ca·Mg为主；地表水离子主要受岩石的风化溶解控制，并以方解石和白云石的溶解为主。

赣江流域生态流量与地表水资源可利用量研究

邴建平;邓鹏鑫;吴智;贾建伟;王栋;

2023, 54(2):  127-131.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.019

摘要 ( 98 )   PDF (3193KB) ( 180 )  

相关文章 | 多维度评价

为更好指导赣江流域水资源合理开发和可持续利用，采用水文学方法确定了赣江干流及重要支流控制断面生态流量，定量评估了流域各分区地表水资源可利用量。研究表明：(1)赣江干流各断面生态流量为44.8～281.0 m3/s,占年均流量的11.7%～13.6%。支流断面生态流量为6.03～19.80 m3/s,占年均流量的9.4%～10.0%。各断面近10a日均流量满足程度均在92%以上，可作为生态流量管控依据。(2)外洲以上赣江流域年均地表水资源可利用量224.2亿m3,可利用率29.6%。各主要支流年均地表水资源可利用量7.1亿～22.1亿m3,可利用率19.7%～29.3%,流域下游水资源可利用率总体高于中上游。随着流域洪水资源高效利用能力提升，水资源可利用量可进一步增加。研究成果可为指导流域干支流水量分配与调度，加强水资源开发利用与保护提供参考依据。

金沙江下游梯级水电站对区域气候的影响分析

徐火清;周佳;孙然好;孙干;

2023, 54(2):  132-140.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.020

摘要 ( 83 )   PDF (6712KB) ( 191 )  

相关文章 | 多维度评价

已有研究表明坝式水电站蓄水对局地气候有重要影响，但目前对梯级水电站蓄水的气候效应还不清楚，尤其是在干热河谷地区。为深入研究梯级水电站对区域气候的影响，以2005～2020年金沙江下游向家坝-溪洛渡梯级水电站所在流域及周边区域38个气象站监测数据为基础，采用ANUSPLIN(Australian National University Spline)模型模拟流域内的气温、降水参数，进而采用PELT(Pruned Exact Linear Time)算法、CV(Coefficient of Variation)和Trend方法探究梯级水库蓄水前后气候的时空变化特征。结果表明：(1) ANUSPLIN模型能较好地模拟气温和降水，气温、降水模拟的相对误差分别介于2.26%～10.62%和9.74%～38.14%之间，且该模型对高温、旱季的模拟效果分别优于低温、雨季。(2)蓄水后流域年均气温的降温幅度较蓄水前有所增大，其中冬、夏季表现为气温增加，春、秋季表现为气温降低；年降水量降低的趋势也较蓄水前极大减缓，并且夏、秋、冬三季的降水量均表现为增加。(3)从突变检验结果来看，蓄水后冬、夏季气温均有突变现象；春、夏、秋季以及年降水量也都发生了突变。(4)蓄水后，流域气温、降水均呈现变异减弱、稳定性增强的特征，且距离库区越近，稳定性越强。研究成果有助于加深理解大型梯级水电开发所引起的气候变化效应。

基于BP与PSO的河口双边界条件逆向推求方法

易梓杨;郦建锋;钱进;陆卞和;张语航;李丰铎;

2023, 54(2):  141-146.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.021

摘要 ( 43 )   PDF (2760KB) ( 169 )  

相关文章 | 多维度评价

在入海河道的防洪调度计算过程中，经常会遇到在确定河口计算区间某一断面水位条件下逆向推求双边界(上游流量、下游潮位)条件的情形。针对基于MIKE 11模型的传统试算法逆向推求河口双边界条件时计算效率与搜索效率低的问题，提出采用BP神经网络和PSO算法来改进传统试算法的优化方法。该方法首先通过MIKE 11模型建立河口双边界与某一断面水位的离线数据库，然后利用BP神经网络建立河口双边界与该断面水位的高精度非线性映射关系，最后以该断面的确定水位为优化目标，采用PSO算法逆向推求进而确定双边界条件的映射关系。晋江河口的实例研究表明：该优化方法与传统试算法相比，在保障计算精度的前提下，计算时长约减少至原来的十分之一，大大提高了计算效率。研究成果可为河口地区防洪调度提供参考依据。

基于机器学习的三峡水库小时尺度坝前水位预测

刘晓阳;姚华明;张海荣;夏燕;赵建华;

2023, 54(2):  147-151.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.022

摘要 ( 75 )   PDF (1530KB) ( 227 )  

相关文章 | 多维度评价

针对三峡水库坝前水位影响因素繁多、变化机理复杂、传统水量平衡方法难以精确预测的问题，以水库历史运行数据为基础，分析了坝前水位变化规律，并采用3种机器学习方法(人工神经网络、支持向量机、随机森林)分别构建了小时尺度坝前水位预测模型，对模型预测效果进行了评价。测试结果表明：3个预测模型均具有较高预测精度，其中随机森林模型在精度评价中表现最优，k折交叉验证均方误差为5.2,R2平均值为0.82,在3个不同调峰量的典型测试案例中较传统水量平衡方法均具有明显优势。研究成果可为水库短期发电精准化调度提供技术支持。

浅层滑坡诱发沟谷型泥石流快速识别方法研究

陈文鸿;余斌;柳侃;叶龙珍;马煜;

2023, 54(2):  152-158.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.023

摘要 ( 86 )   PDF (7627KB) ( 190 )  

相关文章 | 多维度评价

浅层滑坡汇集形成的沟谷型泥石流具有突发性和破坏力强等特点，往往会造成巨大的人员伤亡和经济损失。减少泥石流造成损失的最有效途径是尽早发现、快速识别地质灾害潜在点。以福建省浅层滑坡诱发的沟谷泥石流为研究对象，选取沟床纵比降(J)、流域面积(A)和地形综合值(T)作为沟谷泥石流的识别因子，在已有的预警方法基础上，通过分析沟谷型泥石流的地形特征，提出了快速识别浅层滑坡诱发沟谷型泥石流的指标参数模型，并采用多个地区的易发性沟谷进行了精度评估。结果表明：该模型识别的结果和实际情况吻合度高，覆盖率达89%以上；当流域满足A≥0.03 km2,J≤0.42,且T≥0.28的条件时，滑坡物质易导致沟谷泥石流的发生。所提出经验模型所需的数据是易于测量的地形参数，可简单快速地识别潜在浅层滑坡诱发的沟谷型泥石流，为泥石流预警和防灾减灾工作提供参考。

两河口水电站库区特大桥边坡稳定性复核与治理

李其虎;

2023, 54(2):  159-164.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.024

摘要 ( 90 )   PDF (24972KB) ( 195 )  

相关文章 | 多维度评价

两河口水电站库区哈格达沟特大桥建成后，经勘探复核发现右岸桥基边坡存在软弱破碎层面，电站蓄水后岸坡在库水反复升降浸泡软化及消落的作用下，存在蠕滑变形并局部失稳的风险。综合考虑岸坡岩体和桥梁基础在水库消落运行环境下的相互作用，构建了特大桥右岸边坡稳定性计算模型和设计工况，同时采用摩根斯坦-普莱斯法复核了该部位桥梁及岸坡稳定性。结果表明，蓄水后右岸边坡桥位区浅层卸荷松动岩体可能产生变形失稳。为了预防岩体变形失稳对桥梁墩台的影响，提出了“抗滑桩+锚索”“框格梁+锚索”的综合加固方案。经过处理后的哈格达沟特大桥经受住了近100 m的库水位抬升考验，各项监测数据均满足设计要求，边坡无明显变形，保障了复建道路在蓄水期、水库运行期安全稳定运行。该库区特大桥梁岸坡处理案例可为同类工程处理提供借鉴。

水电站生态机组装机容量确定方法研究

范仕虎;杨曼;王朋;

2023, 54(2):  165-170.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.025

摘要 ( 57 )   PDF (1619KB) ( 154 )  

相关文章 | 多维度评价

为了合理准确确定河流生态电站装机容量，选择发电效益、机组利用效率、弃水和投资4部分为目标层，构建了生态电站装机方案的层次分析模型，并将该模型应用于唐白河流域鱼网系水电站。结果表明：该模型可以根据不同的目标重要度确定最优的装机方案，可以满足不同功能需求电站装机容量的确定，提高生态流量利用效率。提出的河流生态电站装机容量确定方法可以较好地确定生态流量装机方案，为水电站绿色改造中装机容量的论证决策提供必要的理论指导。

寒区混凝土劣化对重力坝抗震性能影响研究

张宇;李黄河;王铭明;宋业传;

2023, 54(2):  171-176.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.026

摘要 ( 43 )   PDF (3115KB) ( 141 )  

相关文章 | 多维度评价

为探究寒区混凝土性能劣化对重力坝抗震性能的影响，通过混凝土材料冻融循环试验和数值模拟开展了重力坝动力响应分析，得到了大坝在地震激励时的应力、位移和破坏等情况，并通过损伤因子及其对应损伤区域面积提出了重力坝整体损伤累积面积公式。研究结果表明：强震作用时，坝体损伤最明显的部位为下游折坡处和坝踵，冻融循环对大坝整体损伤程度有显著影响，在下游折坡处的冻融区域内配置抗冻混凝土能提升大坝整体抗震性能。研究成果可供寒区混凝土重力坝的抗震设计参考。

人工砂泥粉对混凝土性能不利影响分析

李家正;龚德新;林育强;李杨;

2023, 54(2):  177-183.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.027

摘要 ( 52 )   PDF (2650KB) ( 148 )  

相关文章 | 多维度评价

人工砂中的泥粉对混凝土的力学、干燥收缩和耐久性能会产生不利影响。为了给人工砂生产和使用提供合理建议，梳理了已有文献中使用固定配合比配制不同含泥量或亚甲基蓝值(Methylene Blue Value,简称MB值)的人工砂混凝土，从混凝土强度、弹性模量、干燥收缩性能、耐久性4方面分析总结了混凝土性能受人工砂泥粉的影响规律。研究结果表明：随着人工砂MB值的增加，混凝土各项性能皆有劣化的趋势，且强度等级越高的混凝土受到的影响越大；人工砂MB值对混凝土抗压强度、干燥收缩性能、弹性模量有显著影响的临界值分别为1.2,1.45,2.1左右。

基于惯性导航技术的滚石运动特征参数提取研究

丛俊宇;梁风;史文兵;江兴元;邹洪波;

2023, 54(2):  184-190.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.028

摘要 ( 44 )   PDF (2715KB) ( 119 )  

相关文章 | 多维度评价

现有研究滚石运动的手段存在设备布设复杂、获取数据单一等不足，在计算时普遍采用滚石轨迹随机分布的计算方法进行模糊化处理，精度较低。为快速准确获取滚石运动特征参数，提出利用惯性导航技术进行研究。介绍了惯性导航技术的基本原理，并通过室内试验对滚石试样运动速度及运动姿态进行解算，将解算结果与高速摄像机拍摄图像进行比较，验证了惯性导航技术的准确性。结果表明：(1)采用惯性导航技术，可快速准确获取滚石在运动过程中的加速度、速度、角速度等特征参数，并能够进一步解算滚石运动姿态及能量变化；(2)碰撞姿态对滚石碰撞过程具有明显影响，碰撞姿态将决定滚石后续运动方向、运动速度及冲击能量的大小。

滑坡碎屑流运动及堵江堰塞体堆积特性模型试验

王涓;宋丽婧;刘轶;廖海梅;

2023, 54(2):  191-199.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.029

摘要 ( 44 )   PDF (16745KB) ( 143 )  

相关文章 | 多维度评价

滑坡堰塞体形成机制复杂，掌握堰塞体堆积特征对其溃决风险评估具有重要意义。通过开展物理模型试验，研究了滑床坡度、滑体物质组成与体积对滑体特性及堰塞体堆积特性的影响。试验结果表明：滑体运动时间随颗粒粒径增大、坡度变陡而变短；单粒径滑体在滑槽前段速度的影响因素重要性排序为粒径、坡度、体积，中后段则为粒径、体积、坡度；分层多粒径滑体在滑槽前后两段的速度主要受坡度影响。单粒径堰塞体长度随着滑体体积增大而增加，且增加速率在陡坡下更快；堰塞体宽度随着体积及颗粒粒径增大而增加，且在陡坡下更敏感。试验数据的逻辑回归分析结果表明：影响堰塞体高度的因素其重要性排序由高到低依次为粒径、体积、坡度；分层多粒径堰塞体长度与坡度无明显相关关系，宽度和高度则随坡度增大而增大。

高危堰塞湖引流槽结构形式优化试验研究

周招;蔡耀军;彭文祥;李建清;

2023, 54(2):  200-205.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.030

摘要 ( 42 )   PDF (3467KB) ( 140 )  

相关文章 | 多维度评价

针对高危堰塞湖溃决早期泄洪效率低下以及溃决洪峰难以控制等工程难题，通过室内物理模型试验优化调整引流槽横、纵断面结构形式，对比研究了常规梯形断面、复式断面以及垂直陡坎式引流槽条件下堰塞湖溃决洪水的特点。研究结果表明：不同结构形式引流槽堰塞湖溃决洪水过程普遍可划分为溃决初始阶段、溯源冲刷阶段、快速发展阶段以及恢复稳定阶段。相比于常规梯形断面引流槽，复式断面引流槽可明显降低堰塞体过水高程，加速溃决初始阶段发展，缩短堰塞湖蓄水时间，降低最大壅高水位，可减小最大溃决洪峰约17%。垂直陡坎可增大溃决水流局部流速，加速溯源陡坎回溯冲刷，明显加速堰塞湖溃决发展，缩短堰塞湖蓄水时间，降低堰塞湖最大壅高水位，且削减溃决洪峰最低仍能达到11.4%。

基于BP神经网络的长江口深水航道回淤量预测

王淑楠;顾峰峰;李俊花;赵德招;

2023, 54(2):  206-213.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.031

摘要 ( 47 )   PDF (3133KB) ( 173 )  

相关文章 | 多维度评价

长江口12.5 m深水航道在发挥巨大经济效益和社会效益的同时，航道回淤量大、时空分布高度集中的间题突出，每年需投入大量的维护疏浚力量。长江口深水航道维护一般以月为时段安排施工力量，但月度回淤强度大且时空变化明显，导致如何精准预测航道回淤量成为了一个重要技术难题。根据2016～2018年实测水文资料和航道回淤机制，筛选了影响航道回淤的主要影响因子，建立了多影响因子作用下的长江口深水航道回淤量BP神经网络高精度预测模型，比较并推荐了训练和预测网络的隐含层数及各层神经元数；选取2016～2018年长江口长序列的水文资料进行预测模型训练，并选取2019年资料对预测模型进行验证，证实了模型选取的影响因子及构建的预测模型的合理性，验证了模型具有较高的航道回淤量预测能力和空间分布预测精度，研究成果可为航道维护的科学管理和疏浚船舶的合理调度提供参考。

长江上游水库群调蓄对下游电站发电能力影响分析

曾德晶;戴领;

2023, 54(2):  214-219.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.032

摘要 ( 72 )   PDF (1559KB) ( 189 )  

相关文章 | 多维度评价

随着长江上游水利工程的陆续兴建投运，干流年来水量和径流年内分配过程发生显著变化，势必对下游水库群调度运行造成较大影响。以长江上游干支流水库群为研究对象，建立上游干支流水库群运行模拟模型以及金沙江下游-三峡梯级水库群联合发电优化调度模型，重点分析中长期尺度上游干支流水库群调蓄对金沙江下游-三峡梯级电站发电能力的影响。研究结果表明：上游干支流水库群调蓄极大地改变了溪洛渡及三峡水库来水年内分配，提高了枯期来水占比，进一步提高了梯级电站发电能力；丰水年条件下，梯级总发电量增加了1.22%,总弃水量减少了14.11%;枯水年条件下，梯级总发电量增加了3.16%,总弃水量减少了15.67%。

YOLOv3-CBAM长江禁捕垂钓场景识别模型研究

彭迪;吴太夏;王树东;鞠茂森;

2023, 54(2):  220-226.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.033

摘要 ( 35 )   PDF (3465KB) ( 147 )  

相关文章 | 多维度评价

河湖水域岸线管控是河湖长制的重要内容，实施长江十年禁渔以来，长江岸线的非法捕捞行为屡禁不止，应用卫星-无人机-地面视频监控等遥感手段联合进行岸线禁捕场景识别成为趋势。为了实现对禁捕中垂钓行为的快速智能化精确检测，采用深度学习方法，利用Microsoft Common Objects in Context(COCO)数据集训练出一个具有较强特征提取能力的预训练权重，借助迁移学习的思想解决了目前禁捕场景样本量少的问题。为了增强对小目标的检测效果，在目标检测网络YOLOv3的基础上添加多个注意力机制模块，形成改进后的网络模型YOLOv3-CBAM。实验结果表明：YOLOv3算法采用迁移学习的训练策略，可以加快模型的收敛速度，提高模型的识别精度，将精度从78.57%提升至93.27%;添加注意力机制模块之后，在模型参数几乎不增加的情况下，识别精度又可提升到93.99%。研究成果可为长江流域禁捕垂钓的实时动态监管提供技术支持。

基于组合赋权云模型的水利信息系统可靠性评价

刘英杰;李光辉;马锐鑫;

2023, 54(2):  227-233.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.034

摘要 ( 71 )   PDF (6142KB) ( 156 )  

相关文章 | 多维度评价

水利信息系统运行可靠性关乎水利事业各项工作的正常开展。为了综合评价水利信息系统的运行可靠性，将可能危及系统可靠运行的主要问题作为一个评价系统，从运行环境、硬件、网络系统软件、人为因素4个方面分析影响系统运行可靠性的因素，建立了包含准则层、目标层和状态层等多层次的运行可靠性评价指标体系。采用AHP法和改进CRITIC法确定评价指标权重，构建基于云模型的水利信息系统综合评价模型。以一个供水工程决策支持系统为例，对该系统运行可靠性进行研究分析，并利用Python软件编程将综合评价结果可视化和直观化。结果表明：该决策支持系统运行可靠性更优，与实际情况相符，验证了评价模型的可行性。研究成果可为开展类似水利信息系统运行可靠性评价与研究提供参考。