水科学进展

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

主管单位：中华人民共和国水利部

主办单位：南京水利科学研究院、中国水利学会

主　　编：张建云

地　　址：南京市虎踞关34号

邮政编码：210024

电　　话：025-85829770

电子邮箱：skxjz@nhri.cn

ISSN 1001-6791

CN 32-1309/P

邮发代号：28-146

最新出版
当期目录
优先发表
过刊浏览
编辑推荐

最新录用栏目展示本刊经同行评议确定正式录用的文章，这些文章目前处在编校过程，尚未确定卷期及页码，但可以根据DOI进行引用。

显示方式:

优先发表栏目展示本刊经同行评议确定正式录用的文章，这些文章目前处在编校过程，尚未确定卷期及页码，但可以根据DOI进行引用。

显示方式:

栏目

“西南河流源区径流变化和适应性利用” 重大研究计划专栏
论著

选择全部

显示方式:

“西南河流源区径流变化和适应性利用” 重大研究计划专栏

青藏高原东部流域径流偶极子时空变化规律

田富强, 李琨彪, 韩松俊, 南熠, 杨龙

2023, 34(4): 481-489. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2023.04.001

摘要 PDF

摘要:
青藏高原是典型的高山寒区,其陆地水循环包括冰雪融水、土壤冻融、降雨径流等复杂过程。近年来,青藏高原的主要河川径流在全球气候变化的影响下发生了显著变化,深刻影响下游水资源利用和生态系统,厘清其变化规律具有重要意义。本文对1980—2015年间青藏高原东部区域的6条主要外流河12个干流水文站的实测年径流以及该区域5种降水产品进行了区域分时段的归类分析,发现其径流变化存在偶极子型的时空变化规律,即径流在某时间点和空间点两侧的变化趋势相反:站点径流在1999年发生了趋势转折,以昌都水文站和嘉玉桥水文站为分界的南北站点径流趋势相反,其中北部站点径流呈先减小后增加的趋势,南部站点则趋势相反;降水变化和径流变化具有相同的偶极子时空特征,并且识别了32°N为变化趋势的南北分界线。上述结论有助于理解青藏高原东部河流的径流变化机理,并可为预估径流变化趋势、科学开展水资源管理提供依据。

青藏高原潜在蒸发时空变化的南北分异特征

韩松俊, 王旭, 刘亚平, 田富强

2023, 34(4): 490-498. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2023.04.002

摘要 PDF

摘要:
分析潜在蒸发时空变化对准确认识青藏高原实际蒸发和水量平衡变化规律具有重要意义,虽然多项水文气候和环境要素变化具有明显的空间分异,但目前对潜在蒸发变化空间分异的认识并不清晰。本文采用Penman公式,利用青藏高原及其缓冲区内312个气象站数据计算和分析了1980—2015年潜在蒸发量及其辐射项和空气动力学项时空变化的规律,揭示了其具有南北差异的非单调变化的时空特征。青藏高原及其附近地区多年平均潜在蒸发量以32°30'N为界与纬度呈"V"型非单调变化,在南部随纬度升高而减小,在北部随纬度升高而增大;南北部年潜在蒸发及其辐射项和空气动力学项都以1999年为转折点呈现差异性非单调变化特征,反映了印度季风与西风两大环流在青藏高原影响的空间分异。

论著

1982—2020年黄河流域植被变化特征及驱动因素

王紫荆, 徐梦珍, 胡宏昌, 张向萍

2023, 34(4): 499-509. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2023.04.003

摘要 PDF

摘要:
植被是黄河流域复杂人地耦合系统中的关键因子,其绿度增加备受关注。选择1982—2020年美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration,NOAA)气候数据记录(Climate Data Record,CDR)归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)逐日数据集,提取植被年际变化指标,并补充Savitzky-Golay滤波与双logistic模型相结合的遥感物候学方法提取植被年内指标,量化年际和年内变化趋势,并利用k均值聚类方法归纳植被变化特征,分析引起植被变化的不同驱动因素。结果表明:融合的年内特征提取方法适用于黄河流域多种植被类型,识别率达98%,年内特征空间分异及时间变化特征可指示不同气候区生态工程与农业活动的差异;进一步将黄河流域植被变化划分为5类生态工程主导与2类农业活动主导,农业活动主导类的植被指标变化显著性与生态工程相当,农业集约化是黄河流域植被研究中不可忽略的重要因素。黄河流域人地关系紧张,在突出的水-粮食-生态矛盾下,需要重视农业用水的优化与保障。

城市暴雨洪涝多尺度分层嵌套模拟技术

张红萍, 郝晓丽, 胡昌伟, 臧文斌, 任汉承, 胡春宏

2023, 34(4): 510-519. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2023.04.004

摘要 PDF

摘要:
针对城市暴雨洪涝模拟存在的计算精度与计算时间及数据可获得性等方面的矛盾,基于城市暴雨产生洪涝过程的时空特性,提出一种城市暴雨洪涝多尺度分层嵌套模拟技术。在全分布式模型的精细网格基础上,叠加大尺度计算单元,上层大尺度计算单元用于非淹没区的降雨产汇流模拟,底层精细网格用于淹没区的洪涝淹没过程模拟,且2种尺度计算网格实现"分层嵌套,实时切换"。应用这种分层嵌套模拟技术,模拟程庄子铁路桥区2020年"8·12"暴雨积水过程,取得较好的效果。研究表明,多尺度分层嵌套模拟技术,在保障较好的模拟精度的同时,可以大幅节省计算时间,有望为大区域城市暴雨洪涝模拟应用提供一种有效的技术手段。

金沙江下游梯级水库防洪库容优化配置公式推导与应用

谢雨祚, 郭生练, 钟斯睿, 刘攀, 王俊, 李帅, 胡挺

2023, 34(4): 520-529. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2023.04.005

摘要 PDF

摘要:
金沙江下游乌东德-白鹤滩-溪洛渡-向家坝梯级水库共同承担下游防洪任务,规划设计阶段没有考虑水库防洪库容之间的互补等效关系。基于水量平衡原理及总防洪库容不变假设,对梯级水库的防洪库容进行聚合分解,以发电为主要目标推导了两库和多库情况下梯级水库防洪库容优化配置公式,并采用数值求解。结果表明:把库容较小的乌东德和向家坝水库的防洪库容分别优化配置11.80亿、2.16亿m³给库容较大的白鹤滩和溪洛渡水库,乌东德-白鹤滩和溪洛渡-向家坝聚合系统7月和8月可分别增发电量4.45亿、0.32亿kW·h;金沙江下游四库防洪库容联合优化配置,年均发电量可增加10.37亿kW·h,经济效益十分显著。

考虑产流模式空间分布的流域-城市复合系统洪水预报模型

刘成帅, 孙悦, 胡彩虹, 赵晨晨, 徐源浩, 李文忠

2023, 34(4): 530-540. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2023.04.006

摘要 PDF

摘要:
为解决流域-城市复合系统洪水协同预报问题,本文将流域和城市纳入统一空间范畴,在提出易发生产流模式辨析框架的基础上,耦合网格产流计算模型(GRGM)和长短时记忆神经网络(LSTM)构建了GRGM-LSTM洪水预报混合模型。以贾鲁河中牟站控制流域为例,基于18场实测洪水进行模型检验,同时将预报结果与暴雨洪水管理模型(SWMM)、GRGM-SWMM模型进行对比分析。研究表明:① GRGM模型模拟产流量相对误差、决定性系数平均值分别为8.41%、0.976,考虑产流模式空间分布的产流计算更为准确;② 预见期小于6 h时,GRGM-LSTM混合预报模型纳什效率系数大于0.8,比GRGM-SWMM、SWMM等物理机制模型具有更好的模拟性能;③ 预见期大于6 h时,GRGM-LSTM混合模型出现一定的精度损失,预见期增至12 h时,GRGM-SWMM模拟精度高于GRGM-LSTM模型。研究成果可为流域-城市防洪减灾协同管理提供科学依据。

基于小世界网络的海河流域河网结构及功能响应

张兴源, 李发文, 赵勇

2023, 34(4): 541-552. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2023.04.007

摘要 PDF

摘要:
河网是流域水循环中的水流通道,其空间演变影响着水文过程。人类改造和重建河网使其结构和功能发生了显著变化,分析河网演变下的结构特征和功能响应,对河网健康评估和管理具有重要意义。本文提出小世界河网概念,构建了基于图论的河网评估框架,解析了河网演变下的结构特征、增长模式和功能响应。结果表明:海河流域现状河网具有高连通、大整体、高密集的小世界特征,拥有较高的网络效率;河网发育具有无标度特征,服从节点增长和优先连接的发育模式,受到"小范围连接"的空间约束;与自然河网相比,防洪功能提升了65%,供水功能提升了222%,生态功能降低了78%,功能变化趋于非一致性。评估结果可为流域河网优化管理和规划提供技术支撑。

分布式SCS-CN有效降雨修正模型建立及应用

申红彬, 徐宗学, 曹兵, 王海周

2023, 34(4): 553-561. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2023.04.008

摘要 PDF

摘要:
为解决SCS-CN模型改进后方程结构复杂的问题,基于SCS-CN标准模型,经与SCS-CN改进模型比较,引入有效降雨修正系数建立SCS-CN有效降雨修正模型,并对城市低影响开发复杂区域综合考虑LID设施蓄存容积对降雨径流的影响,构建基于水文响应单元的分布式SCS-CN有效降雨修正模型,以北京双紫园小区为例开展降雨径流模拟与效果检验。分析SCS-CN有效降雨修正模型,当对修正系数取值等于1.0时其等同于标准模型,当对修正系数取值小于1.0时其等效于改进模型;修正系数表征了径流系数随降水量增大而变化趋向稳定的极限值。模型应用结果表明,分别对渗透地表有效降雨修正系数取值等于1.0与小于1.0,两者对不同场次降雨径流深的计算值与实测值散点均位于45°线附近、符合较好,确定性系数与Nash-Sutcliffe效率系数值分别为0.91与0.83、0.92与0.91,后者效果优于前者,说明对渗透地表有效降雨修正系数取值小于1.0能够有效提高模拟效果。

留言板

信息公告更多>

期刊检索

元数据检索

热点文章更多 >

下载专区

友情链接