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水科学进展

水科学进展

2024年04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 | 南水北调西线工程生态环境影响及应对的关键科学问题

论著 | 南水北调西线工程生态环境影响及应对的关键科学问题

摘要：南水北调西线工程涉及生态环境脆弱区，减缓生态环境影响是工程可行性论证的核心问题之一。本文提出了当前西线工程调水对生态环境影响研究的实践需求，识别了新形势下西线工程在调水阈值和调水扰动的适应性调控中的关键科学问题，构建了西线工程生态环境影响及应对的总体研究框架，并提出重点研究方向：水源区水资源-水生态-经济社会协同演变机制、水源区生态环境需水评估方法与动态调配技术、变化环境下水源区水资源禀赋与
论著 | 考虑融雪及土壤冻融的新安江模型及其应用

论著 | 考虑融雪及土壤冻融的新安江模型及其应用

摘要：寒区为中国大江大河的主要产流区，其径流预报精度直接影响下游水利工程调度和水资源科学管理。针对传统概念性水文模型较少考虑积雪融雪及土壤冻融过程对径流的叠加影响这一问题，以新安江模型为基础，以降水量和气温为驱动数据，提出了基于“等效土壤温度”和“土壤冻融特征曲线”的概念性土壤冻融模块来刻画积雪融雪及土壤冻融共同影响下的流域产流过程，构建了考虑融雪产流和土壤冻融的新安江模型。以雅砻江甘孜水文站以上
论著 | 黄河兰州以上区域草地覆盖变化对水源涵养的定量影响分析

论著 | 黄河兰州以上区域草地覆盖变化对水源涵养的定量影响分析

摘要：为厘清黄河兰州以上区域草地变化对水源涵养的影响，利用动态全球植被模型，结合逐年土地利用变化数据，通过不同的情景模拟，定量分析了1980—2020年黄河兰州以上区域水源涵养量的变化趋势和响应特征。结果表明：该区域年均水源涵养总量约242.1亿m3，其中草地生态系统的贡献量约为202.8亿m3，占比83.8%，并且在2002年前、后分别呈下降（-5.1亿m3/a）和上升（3.5亿m3/a）趋势;
论著 | 气候变化对HBV水文模型参数敏感性和不确定性的影响

论著 | 气候变化对HBV水文模型参数敏感性和不确定性的影响

摘要：阐明气候变化对流域水文模型参数的影响是分析参数可移植性、预估未来水量平衡组分的基础科学问题。基于CMIP6框架下3种数据来源（CNRM、IPSL和MRI）的气象信息，驱动HBV水文模型模拟赣江流域2015—2100年的月径流变化，量化并评估气候变化下控制径流模拟过程典型参数的敏感性和不确定性。研究结果表明：① 未来降水增多或减少比持平情况下模型参数敏感性整体更高，其中土壤模块（计算土壤蒸散发
论著 | 控制性供水湖泊旱限水位确定方法

论著 | 控制性供水湖泊旱限水位确定方法

摘要：旱限水位作为干旱预警以及工程抗预案的重要指标和依据，对科学指导湖泊开展抗旱调度具有重要的作用。本文针对控制性供水湖泊的特征，在充分考虑湖泊自身生态健康稳定的同时，结合湖泊兴利调节逆序递推计算，提出了一种控制性供水湖泊旱限水位计算方法，以洱海为例，验证了该方法的合理性。结果表明：通过设定旱限水位，在考虑湖泊最小生态需求的基础上，通过在干旱前期预留水量，可有效缓解干旱年份的湖泊周边地区的严重缺水
论著 | 基于场次洪涝灾害的损失函数构建方法

论著 | 基于场次洪涝灾害的损失函数构建方法

摘要：构建洪涝灾害损失函数对于认识洪涝灾害损失的发展规律、提高灾害损失的评估时效性具有重要意义。提出了耦合洪涝致灾因子空间分布的动态模拟、社会经济数据空间化处理、灾害直接和间接损失计算以及曲线拟合的场次洪涝灾害损失函数构建方法，构建了洪涝灾害损失—时间函数，并建立了函数参数的调整策略，在上海市开展了实例研究。研究结果表明：场次洪涝灾害直接经济损失的发展过程呈“S型”曲线的变化特征，可将weibul
论著 | 可变TOPSIS水安全韧性三支决策方法及应用

论著 | 可变TOPSIS水安全韧性三支决策方法及应用

摘要：为克服当前水安全评价中常用的TOPSIS方法适用于排序但决策指导意义相对较弱的不足，借助可变模糊集中的相对隶属度方法改进其数据标准化过程，进而计算贴近度用于估计三支决策中的条件概率，基于综合阈值生成三支决策规则;设置不同的风险规避系数（σ），动态细化三支决策粒度，实现等级评判和调控决策。基于韧性理念，从抵抗性、恢复性和适应性3个方面构建水安全评价指标体系，并以京津冀地区为例开展实证研究。结果
论著 | 小浪底水库调控后黄河下游冲淤规律与水沙调控指标

论著 | 小浪底水库调控后黄河下游冲淤规律与水沙调控指标

摘要：为科学指导黄河调水调沙调度实践，根据小浪底水库调控后黄河下游冲淤规律对水沙调控指标进行优化。选取2011—2022年黄河下游实测121场不同含沙量级水沙过程，分析黄河下游水沙特点及其冲淤效率与水沙条件的响应关系，以黄河下游不淤积以及主槽过流能力不降低为总体目标提出水沙调控指标。结果表明：① 小浪底水库对黄河下游水沙过程具有两极分化的调控作用，高含沙量水流（平均含沙量Sav>10 kg/
论著 | 汛期与非汛期水沙条件对黄河下游不同河段过流能力的影响

论著 | 汛期与非汛期水沙条件对黄河下游不同河段过流能力的影响

摘要：20世纪80年代以来黄河下游水沙输移特性显著改变，下游河道经历强来沙作用下的持续淤积与小浪底水库调控下的持续冲刷过程。基于黄河下游1986—2020年实测水沙数据与固定断面地形，计算了河段尺度的平滩流量，量化了汛期与非汛期水沙过程对各河段过流能力的相对贡献。结果表明：① 小浪底枢纽运行前水流冲刷强度随时间减弱，下游河道呈汛期淤积、非汛期冲刷的整体淤积态势，平滩流量持续减小，最小过流能力小于2
论著 | 冲刷及整治工程叠加作用下武汉河段滩槽调整特征与成因

论著 | 冲刷及整治工程叠加作用下武汉河段滩槽调整特征与成因

摘要：大型水库的修建引起了坝下游的滩槽调整，进而对河势、航运、防洪及生态等产生显著影响。为探究滩槽调整的驱动机制，采用1952—2022年水沙和1959—2021年地形观测资料，以长江武汉河段为例，分析了床沙组成、来水来沙及整治工程等因素的影响。研究表明：① 武汉河段枯水河槽冲刷量占全河槽冲刷量的90.4%，断面趋向窄深化，河相系数减小。不同江心洲及汊道冲淤出现差异性调整，2001—2021年，铁
论著 | 岷江河口汇流特征及浅滩整治水位

论著 | 岷江河口汇流特征及浅滩整治水位

摘要：山区支流河口航道受干、支流“博弈”影响，兼具天然河流和回水顶托段水文泥沙的双重特性，分析两江水沙条件、汇流特征、顶托影响对研究支流河口段航道治理具有重要意义。本文以岷江河口为例，采用1960—2020年金沙江、岷江实测水文泥沙资料，基于Copula函数理论构建两江退水期日均流量联合分布模型，建立岷江河口段航道枯水河床造床作用函数，提出山区支流河口段航道浅滩整治水位的量化方法。研究结果表明：①
论著 | 滑坡堰塞坝漫顶溃决对外部动力条件的响应机制

论著 | 滑坡堰塞坝漫顶溃决对外部动力条件的响应机制

摘要：堰塞湖库容、入库流量等外部动力条件对堰塞坝漫顶溃决过程具有重要影响。本文通过水槽试验，系统研究了不同库容和入库流量条件下漫顶溃决各阶段冲蚀特性变化，以揭示溃决历时和溃口峰值流量对外部动力条件的响应机制。研究结果表明：库容和入库流量通过控制溃决初始阶段堰塞湖水位变化速率，影响溯源冲刷效率，对初始阶段溃决历时产生显著影响;库容和入库流量通过控制溃口侧向侵蚀速率、影响加速冲蚀阶段溃口侧向展宽效率，
论著 | 基于多分散非球颗粒CFD-DEM的沉积物排放扩散特性研究

论著 | 基于多分散非球颗粒CFD-DEM的沉积物排放扩散特性研究

摘要：为从颗粒及流场尺度探究沉积物颗粒在水流作用下的悬浮与扩散机制，在离散元中引入高斯曲率模型表征非球颗粒非线性接触特性，并改进非球颗粒的拖曳力模型及孔隙模型，建立了多分散非球颗粒CFD-DEM流固耦合数值方法;通过与物理模型试验对比，验证了该方法的有效性与优越性;随后对沉积物在水流作用下的悬浮扩散过程进行模拟。研究结果表明，沉积物沉降率与颗粒入流量成正相关，与流速成负相关;而逸出率与沉降率呈相反
述评 | 河流生态产品及其市场价值实现机制研究进展

述评 | 河流生态产品及其市场价值实现机制研究进展

摘要：河流生态产品价值实现机制是实现区域生态保护和社会经济协同高质量发展的重要手段。各类河流生态产品具有向河流本地转移和下游受益区域外溢的双向流转特征，但目前直接针对上述特征的市场价值双向分类实现机制研究仍处于起步阶段。基于上述问题，本文在界定河流生态产品的概念及其内涵基础上，梳理和总结了河流生态产品的延伸范围、动态市场价值的计算方法及其市场价值双向分类实现机制三方面的研究现状，指出上述研究的不足

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目录

论著 | 南水北调西线工程生态环境影响及应对的关键科学问题

论著 | 南水北调西线工程生态环境影响及应对的关键科学问题

论著 | 考虑融雪及土壤冻融的新安江模型及其应用

论著 | 考虑融雪及土壤冻融的新安江模型及其应用

论著 | 黄河兰州以上区域草地覆盖变化对水源涵养的定量影响分析

论著 | 黄河兰州以上区域草地覆盖变化对水源涵养的定量影响分析

论著 | 气候变化对HBV水文模型参数敏感性和不确定性的影响

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论著 | 控制性供水湖泊旱限水位确定方法

论著 | 控制性供水湖泊旱限水位确定方法

论著 | 基于场次洪涝灾害的损失函数构建方法

论著 | 基于场次洪涝灾害的损失函数构建方法

论著 | 可变TOPSIS水安全韧性三支决策方法及应用

论著 | 可变TOPSIS水安全韧性三支决策方法及应用

论著 | 小浪底水库调控后黄河下游冲淤规律与水沙调控指标

论著 | 小浪底水库调控后黄河下游冲淤规律与水沙调控指标

论著 | 汛期与非汛期水沙条件对黄河下游不同河段过流能力的影响

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论著 | 冲刷及整治工程叠加作用下武汉河段滩槽调整特征与成因

论著 | 冲刷及整治工程叠加作用下武汉河段滩槽调整特征与成因

论著 | 岷江河口汇流特征及浅滩整治水位

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论著 | 滑坡堰塞坝漫顶溃决对外部动力条件的响应机制

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论著 | 基于多分散非球颗粒CFD-DEM的沉积物排放扩散特性研究

论著 | 基于多分散非球颗粒CFD-DEM的沉积物排放扩散特性研究

述评 | 河流生态产品及其市场价值实现机制研究进展

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