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水科学进展

水科学进展

2024年02期

《水科学进展》是以水为论述主题、以推动水科学技术进步为办刊宗旨的学术期刊，水利部主管，南京水利科学研究院和中国水利学会主办，主编为水文学家张建云院士。

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论著 | 基于知识图谱的城市洪涝灾害链推演及时空特性解析

论著 | 基于知识图谱的城市洪涝灾害链推演及时空特性解析

摘要：城市洪涝灾害具有链式传播特性，解析城市洪涝灾害链的传递规律和时空演变特征对于阻断灾害链具有重要意义。本研究以郑州“7·20”特大暴雨洪涝灾害中地铁5号线被淹和京广快速路隧道被淹2个事件为案例，构建知识图谱揭示灾害链传递规律。通过复盘灾害链的演变过程，从中识别灾害链中的诱发点、引爆点、扩散点以及放大点，并着重分析致灾机理以及灾害链的时空特性，以灾害曲线形式直观展示不同灾害链的影响程度。郑州“7
论著 | 1980—2020年全球重大洪灾时空特征探析

论著 | 1980—2020年全球重大洪灾时空特征探析

摘要：为充分理解全球洪涝灾害的时空演变规律，基于长时间序列全球历史洪灾数据，运用数理统计和GIS空间分析方法，在不同空间尺度和年代际、年际的时间尺度上，全面分析了1980—2020年重大洪涝灾害的时空特征。结果表明：① 全球洪灾次数在21世纪前10 a达到峰值，死亡和影响人口在1990s达到峰值，累计经济损失在2010s达到峰值，次均经济损失在1990s和2010s最高;② 洪灾发生次数及造成的经
论著 | 考虑水土互馈关系的区域水土资源联合优化配置

论著 | 考虑水土互馈关系的区域水土资源联合优化配置

摘要：针对水土资源空间不匹配、水资源总量不足及土地资源利用程度不高等问题，以二元水循环理论为基础，构建考虑水土互馈关系的区域水土资源联合优化配置模型。该模型包括产水模块、水土联合配置模块和土地模拟模块，以GDP最大和基于生态绿当量的区域植被覆盖率（EGE-RVC）最高为目标函数，并提出了一种耦合约束法、逐次逼近法和非线性规划的三层嵌套算法进行求解。以河南省洛阳市为例对模型和方法进行验证，结果表明，
论著 | 人口特征对中国经济社会需水影响及峰值预测

论著 | 人口特征对中国经济社会需水影响及峰值预测

摘要：人口规模结构是决定水资源需求的关键因子，在人口总量负增长的重大变化背景下，中国经济社会需水如何演变直接关系到水资源管理宏观决策。本文通过分析中国人口城乡结构、年龄结构对经济社会需水的影响规律，构建了基于人口特征的需水变化曲线，并在此基础上预测了经济社会需水演变态势及峰值时点。研究结果表明：中国经济社会需水峰值可能出现在2042年，达峰规模约为7 300亿m3;2050年之前，城镇地区需水总量
论著 | 塔里木河植被根系对河岸冲刷特性影响的现场试验

论著 | 塔里木河植被根系对河岸冲刷特性影响的现场试验

摘要：为研究现场条件下植被根系对河岸冲刷特性的定量影响，设计制作了冲刷试验装置，在塔里木河干流上游选取了4个典型位置，开展了胡杨、芦苇、红柳和骆驼刺4种典型根系的18组土体起动切应力和冲刷系数现场试验。试验结果表明：① 起动切应力随根系含量增大基本呈幂函数关系增大，且相同根系含量对应起动切应力红柳最大，胡杨和骆驼刺次之，芦苇最小;分析了单位根系含量变化对起动切应力的影响效果，其顺序为骆驼刺>
论著 | 考虑不同水流交换模式的城市洪涝一维二维双向耦合模型

论著 | 考虑不同水流交换模式的城市洪涝一维二维双向耦合模型

摘要：为准确模拟城市洪涝过程，以地表二维流动模型和SWMM一维管流模型为基础，同时考虑地表径流与地下管流交换的3种模式，构建了城市地表与地下管流双向耦合的水动力学模型。采用水槽试验算例和理论算例对耦合模型进行验证，并将耦合模型应用到英国Glasgow城市街区，分析排水管网和不同地表地下水流交换模式对城市洪涝过程的影响。结果表明：模型在试验算例和理论算例的模拟中均具有较好的精度和可靠性，模型能够准确
论著 | 淹没刚性植被明渠紊流沿程流动特性差异

论著 | 淹没刚性植被明渠紊流沿程流动特性差异

摘要：淹没刚性植被通过改变水流结构，造成时均流速、紊动强度、雷诺应力等水力参数垂线分布不均匀和沿程差异化。采用声学多普勒测速仪（ADV）测量3种淹没度（3.0、4.0、5.0）下的流速，结合统计学方法，系统分析植被段内及其上、下游过渡段流速和紊动特性差异。结果表明：植被显著增强了水流紊动，且紊动特性取值与淹没度正相关;植被段内流速差异在低淹没度下的植被层内和高淹没度下的自由流动层内更加显著，而紊动
论著 | 基于阻力规律视角的水流能态区辨识

论著 | 基于阻力规律视角的水流能态区辨识

摘要：高、低水流能态区形成条件不同，其识别对于预测动床阻力具有重要意义。基于量纲一阻力方程推导了一个新的高、低水流能态区判别函数，包含悬浮数和水流作用数2个量纲一参数，提出了能态转变角和能态转移路径的概念，从流动阻力角度重新审视了水流能态区分问题。通过国内外4 176组水槽和野外实测数据对该函数进行率定，确定了高、低能态区的临界方程。研究结果表明：该方法低能态区预测精度约为91%，高能态区约为85
论著 | 雅鲁藏布江大拐弯地区河流水位日变化时空分异特征

论著 | 雅鲁藏布江大拐弯地区河流水位日变化时空分异特征

摘要：径流（或水位）日变化是反映河流水文情势的重要方面，解析径流（水位）日变化特征有助于明晰河流水文动态过程和规律，揭示径流来源和产汇流机制。以藏东南雅鲁藏布江大拐弯地区的易贡藏布、帕隆藏布、曲宗藏布、拉月曲、金珠曲和白马西路河为对象，基于典型河段2022—2023年小时分辨率实测水位数据，采用数理统计和表征参数分析河流水位日变化时空分异特征，并结合降雨、冰川/积雪数据探究河流水位日变化影响因素。
论著 | 考虑水力连通的羌塘内流区洼地单元提取与分类

论著 | 考虑水力连通的羌塘内流区洼地单元提取与分类

摘要：羌塘内流区是青藏高原面积最大的内流区，气候变化正在加剧其湖泊水系结构与水量的演变，开展内流区流域调查并科学估算其水资源的变化具有重要意义。本文提出一种新型内流区流域划分方法，该方法通过引入高程-面积联合阈值，以解决由气候变化与数字高程模型分辨率等因素引起的洼地单元提取难题。基于已监测的羌塘内流区流域重组与湖泊水位的变动幅度，确定了高程-面积联合阈值分别为10 m和50 km2，并对洼地单元进
论著 | 1960—2020年青藏高原东部主要河流的径流和泥沙变化特征

论著 | 1960—2020年青藏高原东部主要河流的径流和泥沙变化特征

摘要：青藏高原作为“亚洲水塔”，对下游地区用水具有重要作用，在气候变化和人类活动影响下，河流的径流和输沙量已发生显著变化。选取青藏高原东部的黄河、长江、澜沧江、怒江和雅鲁藏布江五大河流源区，利用站点实测数据和Pettitt突变点检验、线性回归等统计方法，系统性地分析了1960—2020年间（近60 a）径流和泥沙的年际和季节性变化特征。主要结论为：① 近60 a来，长江和怒江流域的年径流显著上升，
论著 | 环境变化对澜沧江出境水文过程变异的影响

论著 | 环境变化对澜沧江出境水文过程变异的影响

摘要：变化环境改变河流水文节律，影响流域水资源的开发利用;澜沧江-湄公河是位于东南亚源于中国西南的跨境河流，科学厘清澜沧江径流变化原因是实现澜沧江-湄公河流域跨境水利益共享的重要基础工作。基于1961—2020年允景洪水文站的实测径流量资料，采用数理统计与水文模拟相结合的研究途径，诊断径流序列的变异特征，定量分析气候变化和人类活动对径流及其年内分配的影响。结果表明：① 1961—2020年允景洪站
黄河流域生态保护和高质量发展专栏 | 黄河水源涵养区土地利用变化的区域分异特征及未来格局

黄河流域生态保护和高质量发展专栏 | 黄河水源涵养区土地利用变化的区域分异特征及未来格局

摘要：解析黄河水源涵养区历史和未来的土地利用/覆盖变化（LUCC）对于保护黄河流域水土资源和维系生态系统服务功能等具有重要意义。在研究区及其三大子区（Ⅰ黄河上游水源区、Ⅱ渭河南山区、Ⅲ伊洛河区），基于1990—2020年的土地覆盖产品数据，采用转移矩阵、地理探测器、CA-Markov模型等方法，分析LUCC特征、探测驱动因素和预测未来期（2025年）空间格局。结果表明：自2000s以来，研究区及分
黄河流域生态保护和高质量发展专栏 | 基于遥感和通量观测的实际蒸散发时空变化特征

黄河流域生态保护和高质量发展专栏 | 基于遥感和通量观测的实际蒸散发时空变化特征

摘要：蒸散发是地表水热平衡的关键要素，分析蒸散发的时空分布特征及其影响因素，对于深入理解区域水文循环与生态系统过程至关重要。基于通量观测站数据，评估GLEAM、MTE、GLDAS和AVHRR 共4种蒸散发产品在黄河流域水源涵养区的适用性，利用水量平衡方法验证其在流域尺度上的精度，并探讨实际蒸散发的影响因素。结果表明：在站点尺度上，GLEAM蒸散发产品精度最高;在流域尺度上，校正后的GLEAM蒸散发
黄河流域生态保护和高质量发展专栏 | 青藏高原雪水比例时空变化特征

黄河流域生态保护和高质量发展专栏 | 青藏高原雪水比例时空变化特征

摘要：为厘清青藏高原地区不同相态降水及其变化规律，本文基于第三极地区长时间序列（1979—2020年）高分辨率（1/30°，日）地面气象要素驱动数据集，采用基于表面高程和气象条件的雨雪识别方法，识别了青藏高原地区的降雨和降雪，分析了青藏高原雪水比例（SPR）的分布特征和时空演变规律。结果表明：① SPR空间分布差异显著，西高东低;② SPR整体呈下降趋势，平均以1.11%/（10 a）的速率显著降

水科学进展

目录

论著 | 基于知识图谱的城市洪涝灾害链推演及时空特性解析

论著 | 基于知识图谱的城市洪涝灾害链推演及时空特性解析

论著 | 1980—2020年全球重大洪灾时空特征探析

论著 | 1980—2020年全球重大洪灾时空特征探析

论著 | 考虑水土互馈关系的区域水土资源联合优化配置

论著 | 考虑水土互馈关系的区域水土资源联合优化配置

论著 | 人口特征对中国经济社会需水影响及峰值预测

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论著 | 塔里木河植被根系对河岸冲刷特性影响的现场试验

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论著 | 考虑不同水流交换模式的城市洪涝一维二维双向耦合模型

论著 | 考虑不同水流交换模式的城市洪涝一维二维双向耦合模型

论著 | 淹没刚性植被明渠紊流沿程流动特性差异

论著 | 淹没刚性植被明渠紊流沿程流动特性差异

论著 | 基于阻力规律视角的水流能态区辨识

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论著 | 雅鲁藏布江大拐弯地区河流水位日变化时空分异特征

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论著 | 考虑水力连通的羌塘内流区洼地单元提取与分类

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论著 | 1960—2020年青藏高原东部主要河流的径流和泥沙变化特征

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论著 | 环境变化对澜沧江出境水文过程变异的影响

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黄河流域生态保护和高质量发展专栏 | 黄河水源涵养区土地利用变化的区域分异特征及未来格局

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黄河流域生态保护和高质量发展专栏 | 基于遥感和通量观测的实际蒸散发时空变化特征

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