《水文》杂志（双月刊）创刊于1956年，是由水利部主管、水利部信息中心（水利部水文水资源监测预报中心）主办，国内外公开发行的我国水文水资源专业学术性科技期刊，是全国中文核心期刊、中国科技核心期刊、中国科学引文数据库来源期刊、中国学术期刊综合评价数据库来源期刊、《中国学术期刊（光盘版）》全文收录期刊、中国期刊网和“万方数据--数字化期刊群”入网期刊。
- 致谢2024年度审稿专家(119)2025-05-09
- 2025年《水文》优秀论文评选公告(207)2025-04-01
- 《水文》入选2023年版中文核心期刊(500)2024-06-14
- 2024年《水文》优秀论文评选公告(473)2024-03-11
- 致谢2023年度审稿专家(381)2024-02-06
- 《水文》连续入选中国科学引文数据库（CSCD）来源期刊(178)2023-11-30
- 当期目录
- 优先出版
- 最新录用
- 下载排行 过刊浏览
2025年第45卷第3期
-
丽阳坑流域城市洪涝耦合模拟及风险分析
高祎璇, 厉旭东, 陈再辉, 李泰钢, 梁益银, 卢海鹏, 张书亮
Abstract:
丽阳坑流域北东山地，南瓯江西好溪，地势北高南低，河流贯穿丽水主城，因特殊地形，成为洪涝频发区域。针对丽阳坑流域上属自然流域、下属居民区的空间分布特点与外洪内涝的情景，选用STFS-Urban模型对该流域城市洪涝进行“地表-管网-河道”耦合的综合建模模拟。基于STFS-Urban模型的洪涝情景模拟结果，结合丽水市的自然、社会数据评估丽阳坑流域下城区可能的洪涝风险，从暴露度、敏感性、适应性三个方面构建流域城市洪涝脆弱性综合评价指标体系，以洪涝情景下城市脆弱性程度反应风险等级。结果表明，STFS-Urban模型在模拟上有较好的精度；随着重现期增大，高风险区域显著增加，集中在河流交汇处，为城市防洪排涝提供了重点参考。
- 1
-
基于Sentinel-2A影像的洪泽湖叶绿素a浓度反演分析
Abstract:
针对洪泽湖叶绿素a浓度反演缺少较高分辨率遥感数据支撑、其他湖泊建立的模型因洪泽湖自身水体悬浮物高而导致的泛化能力差的难题，基于洪泽湖2018—2023年间长序列实测叶绿素a浓度以及同期Sentinel-2A遥感影像等数据，采用波谱特征分析、波段相关性分析等方法获得反演分析的最佳波段组合，构建一元线性、二次多项式、指数、幂函数和对数等统计回归模型以及LS-SVM、RF模型、BP神经网络等机器学习模型；通过对比分析不同模型的反演预测精度，探明适用于洪泽湖的最佳反演模型；结合反演结果揭示洪泽湖分区域叶绿素a浓度时空变化规律及影响因子。结果表明：（1）洪泽湖因悬浮物含量高，光谱曲线在整个可见-近红外波段均呈现较高的反射率，基于窄近红外NDVI指数在洪泽湖水体中与叶绿素a浓度的相关性最好。（2）统计回归模型中指数函数模型预测精度最优，RMSE为0.0075 mg·L-1，MAE为0.0058 mg·L-1；机器学习模型中LS-SVM模型预测精度最优，RMSE和MAE分别为0.0061 mg·L-1和0.0049 mg·L-1，预测精度比RF模型、BP神经网络模型均有显著提升；LS-SVM模型优于统计回归模型。（3）LS-SVM模型反演结果显示洪泽湖叶绿素a浓度空间分布上呈北部成子湖区和西部溧河洼区浓度较高、东部过水区浓度较低特征，丰水期空间差异较为显著；气温以及降雨对成子湖区和溧河洼区叶绿素a浓度影响显著，水位变化对其影响较小，出入湖水力交换是东部过水区叶绿素a浓度的抑制因子。
- 1
-
基于Copula函数的前山河流域雨潮联合遭遇风险演变
于芯桐, 高超, 路帅锋, 唐雄朋, 章四龙, 占雪晴, 李佳佩
Abstract:
在全球气候变化和快速城镇化的双重背景下，暴雨和高潮位遭遇的复合型洪潮灾害成为沿海城市面临的主要风险之一。为探究沿海地区降雨特征并定量刻画雨潮联合遭遇风险对沿海城市防洪排涝的影响，采用前山河流域1960—2018年年最大1 d降雨量及其对应潮位资料，使用Mann-Kendall检验法和滑动T检验法确定降雨和潮位突变年份，并基于优选的边缘分布和Copula函数，分别构建突变点前后降雨-潮位的联合分布模型，分析不同时段前山河流域暴雨-潮位联合遭遇的同现风险概率、防涝风险概率及其重现期。结果表明：（1）2000年为前山河流域潮位序列突变点；（2）与1960—2000年相比，2001—2018年同现风险概率有所下降，但防涝风险概率增加，这可能与海平面上升和人类活动引起的潮位上升有关；（3）2001—2018年降雨和高潮位遭遇事件的重现期相较于1960—2000年有所缩短，表明极端降雨与高潮位遭遇事件的发生频率增加，极端事件的风险加剧。因此，提高潮位设计标准可有效降低防涝风险。
- 1
-
降水-分层径流过程氢氧同位素及水化学特征解析
马啸赞, 马昱斐, 王国庆, 鞠琴, 刘翠善, 李伟, 黄燕
Abstract:
以南大洼小流域为研究区域，基于土壤剖面特征将径流划分为地表径流（SR）、浅层地下径流（SSR50，地下0~<50 cm）和深层地下径流（SSR100，地下50~100 cm）。通过系统采集和测试典型降雨事件下降水、土壤水、地下水和分层径流样品，解析流域水文过程中氢氧同位素与水化学特征的时空演变规律，并进一步探讨流域降水、土壤水、地下水与分层径流的转化关系。结果表明:研究区雨季降水受二次蒸发导致的同位素动力分馏效应显著，梅雨、对流雨相对台风雨经历更显著的蒸发分馏过程；土壤水氢氧同位素及水化学指标均沿深度方向发生富集，浅层（δ18O：-9.31‰）<中层（δ18O：-8.35‰）<深层（δ18O：-7.97‰）；地下水氢氧同位素相对稳定，受外界扰动较小；分层径流氢氧同位素随降水展现出显著的时程效应，且对降水的响应灵敏度SR>SSR50>SSR100，土层湿润条件下SR和SSR50的径流组成相似，SSR100主要受深层土壤水与地下水补给影响，且退水阶段尤为显著。研究成果丰富了流域分层径流氢氧同位素及水化学特征解析理论方法，可为小流域分层径流水源解析及水体转化关系相关研究提供理论支持。
- 1
-
融合双重分解与深度学习的径流预报模型构建
Abstract:
径流预报在防汛抗旱、水资源管理等方面具有重要意义。针对传统分解方法存在的模态混叠与残差复杂问题，本文构建了一种融合双重分解与深度学习的径流预报模型—IVCL（ICEEMDAN-VMD-CNN-LSTM）。首先，运用改进的自适应噪声完全集合经验模态分解（ICEEMDAN）方法初步分解原始径流序列以降低复杂度；其次，对最复杂子序列应用变分模态分解（VMD）方法进行二次分解，进一步提取深层特征；最后，应用卷积神经网络（CNN）-长短期记忆网络（LSTM）组合模型对各子序列建模与预测，并加和重构获得总径流预报序列。选用气候气象、下垫面条件与水文特征各异的广西河口水文站、安徽正阳关水文站与甘肃兰州水文站的汛期日径流实测序列加以验证，结果表明，IVCL模型在大多数指标上均优于其他模型，具有更小的预报误差、更准确的极值刻画能力与更高的稳定性。同时，分解顺序对模型性能有显著影响，合理设计的分解流程能够有效提升径流预报精度。
- 1
-
基于支持向量机的多层土壤湿度模拟研究
罗凤春, 付晓雷, 蒋晓蕾, 丁永建, 胡乐怡, 沈静, 郭洛夫杰
Abstract:
为研究机器学习在高原寒区多层土壤湿度模拟方面有效性和准确性，基于黄河源区鄂陵湖草地观测站的气象数据及不同深度土壤温湿度数据，利用支持向量机（Support Vector Machine, SVM）建立多层土壤湿度模拟模型。选择与每层土壤湿度显著相关的气象因子作为模型输入，并考虑不同模型输入、不同时间分辨率（1、6、12、18和24h）对模拟结果的影响，设置了不同的试验方案，以此来提高模型模拟精度。结果表明：（1）仅利用与每层土壤湿度显著相关的气象因子作为模型输入，模型模拟精度较高，RMSE值均低于0.05 m3/m3，R值均高于0.8；（2）增加不同深度土壤温度、上层模拟土壤湿度和该层前一时刻土壤湿度作为模型输入，模型模拟精度得到显著提高，RMSE值均小于0.03 m3/m3，R值均达到0.9以上。另外，随数据时间分辨率的减小，模型模拟精度总体呈增加趋势。本文建立的支持向量机模型能够较精确地模拟研究区域多层土壤湿度，为该地区乃至其他高寒地区土壤湿度模拟研究提供方法借鉴。
- 1
-
南水北调东线邵伯湖虚拟突发水污染扩散模拟
Abstract:
邵伯湖是重要水源地和南水北调东线上的关键湖泊，一旦突发水污染事故，将威胁东线沿线供水安全。以邵伯湖为研究对象，建立二维水动力学数学模型，通过耦合对流扩散模型，模拟了邵伯湖虚拟突发水污染事故后，湖流流向、污染源位置、污染物浓度、泄漏时长不同组合工况下汛期和引调水期的污染物时空扩散特征。结果表明：湖流流向为由南往北，在污染源位于上游且污染物持续泄漏时，与污染物总量相同的其他情景相比，可引起更严重的污染，即最大污染面积（8.4~64.9km2）与滞留时间（18~138h）均增加；在不同组合工况下，邵伯湖内最大污染面积与滞留时间呈显著正相关，皮尔逊相关系数为0.954。研究结果可为南水北调后续工程规划优化和湖区突发水污染应急管理提供参考。
- 1
-
全球径流再分析数据系统偏差归因
Abstract:
全球径流再分析数据的偏差评估在实际应用中起着至关重要的作用，气象偏差对径流偏差的影响规律在大样本流域中还不明确。基于CAMELS 671个流域水文观测站点数据，围绕GloFAS全球径流再分析数据偏差进行检验与归因。采用面板回归分析方法，在季节尺度上量化径流再分析偏差与气象要素偏差之间的经验关系，通过bootstrap重采样方法进行参数估计，得到气象偏差对径流再分析偏差的影响的不确定性程度。结果表明：（1）低流量偏差不如高流量偏差对气象偏差敏感，随着径流分位数变大，气象偏差对径流偏差影响非线性增长。（2）随着流域面积、土壤厚度和降水季节性等流域属性的增大，降水偏差的影响呈现增强趋势；相反，随降水雪水比和平均坡度减小，降水偏差对径流偏差的影响则表现出减弱特征。（3）PET偏差对径流偏差影响呈现季节性差异特征：在春季，该偏差影响融雪驱动的高流量过程；在夏季，其影响对融雪补给的中等流量较大，同时对薄土壤流域的基流影响敏感。（4）在森林植被覆盖度较高的流域，植被蒸散发过程对夏季中等流量偏差表现出补偿调节作用，这种水文调节效应能够在一定程度上降低径流偏差。本研究揭示了全球径流再分析数据偏差与气象要素偏差的非线性响应规律，阐明了流域属性与季节动态对偏差传播的调控机制。
- 1
-
青藏高原多年冻土区土壤入渗研究进展
刘艳丽, 王泽君, 姚传辉, 关铁生, 涂维铭, 孙周亮, 王斌, 马一鸣
Abstract:
多年冻土是冰冻圈以及水圈的重要组成部分之一，是全球气候变化敏感区，对全球水循环和能量循环具有重要作用。土壤水分入渗过程是多年冻土区水循环和生态系统的重要过程，受全球变暖持续影响，多年冻土区下垫面条件已发生剧烈变化并显著影响到土壤水分入渗过程。本文以青藏高原多年冻土区为例，梳理了多年冻土区土壤入渗过程的主要影响因素，总结了主要土壤入渗方程和模型并探讨其在多年冻土区的适用性，分析了针对多年冻土区入渗过程的描述方程构建需要关注的方面，探析了全球气候变化下多年冻土区入渗过程变化趋势，指出未来需要开展广泛和深入的现场观测与实验研究、充分考虑土壤冻融状态变化对入渗界面的影响和加强对全球气候变化对土壤入渗过程的影响研究，并通过多学科交叉协同提升多年冻土区水文模拟和预测能力。对多年冻土区入渗过程的分析，可为变化环境下多年冻土区水循环研究提供支撑。
- 1
-
考虑灌溉用水时间规律的流域分布式二元水循环模拟方法研究
姚鑫铭, 周祖昊, 余根坚, 刘佳嘉, 于新哲, 王坤, 唐明, 王钦钊, 温天福, 吴碧琼, 曹辉
Abstract:
灌溉用水在人类用水中占比较大，考虑灌溉用水的流域分布式二元水循环模型在水资源管理中的应用具有重要意义，但以往的模型研究中，较少关注灌溉用水时间分布规律对模拟效果的影响。基于作物系数法与田间水量平衡原理，考虑各区域主要作物种植结构，构建区域灌溉用水模型，将其与分布式二元水循环模型WEP-L结合，对流域水循环过程进行模拟。将该方法应用于鄱阳湖流域，结果表明：（1）鄱阳湖流域农业灌溉用水主要分布在5—10月，其中7—9月最多，均占25%以上。（2）考虑灌溉用水规律的水循环模型在鄱阳湖流域具有较好的模拟效果，对于1980—2021年系列，率定和验证期7个代表水文站逐月流量模拟的NSE均达到0.8以上，RE在±5%以内。（3）与不考虑灌溉用水规律的模型相比，本文方法提升了模拟精度，且对干旱年份模拟精度的提升效果更好；鄱阳湖流域代表水文站点P（频率）>75%年份主要灌溉期NSE平均提升0.09以上，RE绝对值平均减少5.3%以上，赣、抚、信、饶、修五流域中，饶修两流域效果提升最大。研究表明，在流域水循环模拟中，须考虑灌溉用水时间分布规律。
- 1
-
视觉测流技术综述
Abstract:
视觉测流技术在非接触式河流流量监测中具有重要应用价值。通过综述视觉测流算法的主要方法，包括光学目标跟踪测流算法和统计特征测流算法，深入分析了这两种方法的底层原理以及研究现状。探讨现有视觉测流算法存在的问题，如算法在处理天然河流的不规则性、复杂流动特性以及野外环境干扰时测量精度不理想等，并对光学目标跟踪测流算法和统计特征测流算法进行了对比与分析。最后，对这两种方法的优势与缺点进行了总结，并对未来研究方向进行展望。
- 1
-
基于主成分分析的K-Means聚类算法在实时洪水预报中的应用
Abstract:
为更高效利用黄河源区宝贵水资源，挖掘更多历史洪水信息提高洪水预报精度，以龙羊峡水库入库站唐乃亥站洪水为研究对象，提出一种融合主成分分析与K-Means聚类的洪水分类及参数优化方法。基于1956—2023年长系列水文资料构建多维洪水特征指标体系，通过主成分分析提取累积方差贡献率达90%以上的4个主成分，结合K-Means算法将77场历史洪水划分为短时缓涨型、均匀宽峰型和长时高峰型，并使用垂向混合产流模型和新安江模型对分类洪水进行模拟。结果表明：分类洪水模拟精度高于未分类洪水，率定期垂向混合产流模型洪峰、洪量精度分别提高1.45%、0.68%；新安江模型相应提升1.58%、0.34%。检验期分类参数使洪峰误差控制在10%以内，峰现时间合格率达100%，洪量误差最大降幅达12.78%。研究证实，融合主成分分析与K-Means聚类的洪水分类及参数优化方法可显著提升模型预报精度，为黄河流域防洪安全与水资源高效利用提供科学支撑。
- 1
-
基于分形理论和圆形分布法的黄土丘陵区汛期洪水分期比较
Abstract:
准确划分汛期洪水分期有利于缓解水库防洪和兴利的矛盾，实现洪水资源化利用。洪水季节性分期方法受制于区域水文情势差异，各方案均具有特性优势与适用局限性。本研究以陕西省延河流域安塞水文站为例，分别采用数理统计法、圆形分布法和分形理论法对流域汛期洪水进行分期计算和结果比较，确定黄土丘陵区流域汛期洪水分期的合理方案。结果表明，综合考虑延河流域的暴雨洪水变化规律、气象和下垫面等因素，延河安塞站以上流域的前汛期为6月1日—7月15日，主汛期为7月16日—8月31日，后汛期为9月1日—10月31日。相比而言，数理统计法汛期分期划分成果精度粗略；圆形分布法计算分析成果较好地表述汛期洪水季节性特征，可作为汛期洪水分期的基础；基于分形理论的汛期洪水分期成果在研究区更加合理可靠，可作为洪水分期和水库调度决策的科学依据。
- 1
-
基于ECMWF集合预报的贝叶斯径流概率预报研究
Abstract:
数值气象预报信息和水文模型存在的固有误差，是流域径流预报不确定性的主要来源，开展基于贝叶斯径流概率预报是径流预报修正和不确定性分析的重要途径。以三峡上游流域为研究对象，利用ECMWF集合降雨预报驱动分布式SWAT水文模型，预报得到1~10 d的径流过程；然后在对径流序列进行Box-Cox正态变换的基础上，构建贝叶斯径流概率预报模型（Bayesian Runoff Probability Forecasting，BRPF）；最后，采用间隔转移概率方法和相邻转移概率方法分别开展1~10 d的径流概率预报。结果表明，相邻转移概率在预见期1~10 d预报精度下降较为平缓，干流站点的NSE均超过0.85，支流站点NSE均超过0.45；而间隔转移概率的预报精度波动较大。两种转移概率方法均可提高径流预报精度，但相邻转移概率方法的精度优于间隔转移概率方法。
- 1
-
基于多源信息融合的新安江模型与深度学习集合的可解释径流预测研究
Abstract:
针对径流预测中单一模型难以兼顾物理机制解释性与复杂环境适应性的问题，本研究提出一种水文机理与深度学习相结合的混合预测模型XAJ-TCN-GRU&XGBoost（XTGX）。首先利用最大互信息系数（MIC）从水文与遥感卫星气象数据中筛选关键变量。进而，基于水文机理的新安江模型与捕捉时序特征的TCN-GRU模型分别生成径流预测，前者解析物理过程，后者挖掘数据深层规律。最终，利用XGBoost构建非线性权重分配机制，动态融合两类模型的互补优势，提升预测精度。研究表明：XTGX在洛清江和赤水河径流预测和洪水预报方面优于单一基准模型，纳什效率系数分别达到0.981和0.957。研究结果可为水资源管理和中小河流洪水灾害研究提供参考。
- 1
-
基于RKDG数值模式的三峡库区洪水传播规律分析
杨忠勇, 吴天骄, 吴泽艳, 刘新波, 纪道斌, 刘杨, 蒋凯
Abstract:
针对三峡库区洪水传播及扩散规律开展研究。基于龙格库塔时间离散法和间断伽辽金空间离散法构建库区洪水传播过程的一维水动力模型，应用于寸滩至三峡大坝段；以2018年洪季7—8月一个洪峰过程（8月5日寸滩峰值流量42900 m3/s）为模拟对象，研究结果表明：寸滩至坝址的洪水传播时间约20 h，其中寸滩至万县（307 km）的传播时间约11 h，万县至三峡（288 km）的传播时间约9 h。通过空间流量梯度及流速变化对洪水波在传播过程中的峰值扩散速度进行量化计算，结果表明洪水波扩散系数均在363 m2/s以上，从白沙沱至忠县河段内洪水波的扩散能力较弱（扩散系数平均值3421 m2/s），忠县至万县及奉节至巫山河段内洪水波的扩散能力较强（扩散系数平均值8426 m2/s）。
- 1
-
降雨和土地利用变化条件下黄土高原沟壑区产流模式探究
Abstract:
基于黄土高原沟壑区南小河沟流域降雨径流、洪水资料和1980、2000、2020年三期土地利用数据，采用数理统计法对不同时期流域内降雨产流特征、土地利用变化及降雨径流关系进行分析，并根据雨洪特征、洪水过程线以及产流综合判别指标辨析流域在1981—2020年期间产流模式的变化趋势。结果表明：（1）南小河沟流域年降雨径流、雨洪特征和土地利用方式的变化是导致流域内产流模式发生转变的重要因素。（2）流域内46场典型洪水整体以超渗和混合产流为主，占洪水总场次的80.4%。基准期到变化期超渗产流的占比减少了57.5%，混合产流占比增加了87.1%，而蓄满产流变化较小。（3）结合流域内影响产流模式的多个指标综合分析，基准期是以超渗产流为主导的混合产流模式，变化期是以混合产流模式为主。研究结果可为黄土高原地区产流规律研究及生态治理提供科学参考。
- 1
-
降雨和土地利用变化对抚仙湖流域产水量影响的多情景模拟研究
Abstract:
抚仙湖流域是我国西南地区和珠江流域重要的生态屏障，然而近年来湖泊水位一直低于法定最低运行水位。结合降雨、土地利用、土壤等多源数据，基于InVEST模型产水模块量化分析1990—2022年流域的产水量，评估产水量时空变化特征，采用多情景模拟方法探讨降雨和土地利用变化对流域产水量的贡献。研究结果表明，近33年抚仙湖年均产水量为2.65亿m3，产水量呈不显著下降趋势（z=-0.04，p>0.05），年均下降率为0.023亿m3/a，产水区主要分布于抚仙湖北部和西部的山区及北部坝区。流域产水量变化受降雨和土地利用变化的综合影响，1990—2020年降雨和土地利用变化对流域产水量的贡献分别为73.08%、26.92%。其中，降雨变化是影响流域产水功能的主要因素，其在各个时期的贡献均高于70%。研究结果表明制定抚仙湖流域水资源管理策略需综合考虑降雨变化、土地管理与产水功能之间的复杂关系。
- 1
-
基于LSTM神经网络模型的河道洪水反流向演算
Abstract:
河道洪水反流向演算在库群-河道联合防洪调度中具有重要作用，若直接采用马斯京根进行反向演算，存在演算结果不稳定、精度不佳等问题，难以运用于工程实际。提出一种基于LSTM神经网络模型的河道洪水反流向演算方法，建立河道上、下游断面的流量非线性映射关系模拟模型，并通过历史实测洪水资料对模型进行训练，进而实现由下游断面洪水过程反推上游断面入流过程。模型应用于汉江下游河段，结果表明，基于LSTM神经网络模型的河道洪水反流向演算方法反演结果与上游断面实际入流过程接近，相较于BP神经网络和支持向量回归方法具有更优的反演精度，证明了模型的实用性和有效性。
- 1
-
基于时序卷积特征过滤模型的地下水位预测方法
Abstract:
针对神经网络模型预测长时地下水位准确度低、运算资源消耗大的问题，提出了一种基于时序卷积特征过滤网络的地下水位预测方法，该方法能保持水文时序数据信息的完整性，拥有比卷积神经网络更大的感受野，能够精准捕捉地下水位的复杂时空关系。首先对水文数据进行预处理，然后采用空洞因果卷积方法作为特征提取器，结合注意力过滤模块提取水文数据特征，最后引入残差连接缓解模型训练过程中存在的网络层数过深、梯度消失和梯度爆炸问题。分别采用本文方法（DAR）、长短期神经网络（LSTM）、门控循环单元（GRU）、卷积门控循环单元（CNN-GRU）、时序卷积网络（TCN）预测意大利Petrignano水文数据变化，本文方法训练耗时最短，预测地下水位变化最为准确，验证了本文方法的可靠性。
- 1
-
珠江三角洲典型联围地区防洪潮工程方案优化与影响分析
Abstract:
珠江三角洲联围地区经济高度发达，但受极端天气、海平面上升及泄洪格局变化综合影响，防洪潮形势严峻。以广州市南沙区为典型联围研究对象，剖析上游西江、北江泄洪格局演变及外海潮位变化对防洪潮的影响，分别提出防洪能力提升的工程方案和防潮能力提升的工程方案，构建河网一维非恒定流数学模型进行方案分析论证。结果表明：（1）1990年后北江三水站分流比显著增加（均值由15.5%升至21.8%），叠加河道下切与洪水归槽效应，加剧南沙区外江防洪压力；外海潮位以3.6 mm/a速率持续上升，南沙区附近测站200年一遇设计潮位抬升0.58~0.66 m，导致现有堤防防潮能力被动降低。（2）提出思贤滘分流比调控防洪工程方案，将50年一遇以上洪水条件下的三水站分流比调控至22.6%，有利于缓解南沙区外江防洪压力。（3）提出南沙区纯堤防防潮工程方案和联围筑闸防潮工程方案，对比分析后推荐联围筑闸方案，对珠江三角洲主要水道节点防洪水位、分流比影响不大。研究成果可为珠江三角洲典型联围地区防洪潮工程优化提供参考。
- 1
-
中文水文学名词出现及早期学科传播新证
Abstract:
弥补中文水文学名词溯源及早期学科传播研究不足的问题。广泛搜集有关英汉字典、书刊及高校教学文件等，在前人研究基础上，另辟蹊径，对中文水文学一词由何时何人何载体首现进行溯源探索，并对中文水文学科早期学科传播作了比较系统的梳理研究。得出中文水文学一词首现于1915年詹天佑编纂的《新编华英工学字汇》，中文水文学早期学科传播开始于河海工程专门学校和河海工科大学，并于中央大学、清华大学、浙江大学、焦作工学院等作了传播。新证指出，中文水文学一词出现于20世纪10年代，学科传播始于20世纪20年代，后者略晚于美国。专家解读的本项课题研究的理论意义和现实意义，高瞻远瞩，言简意赅。本文特予引用以供读者分享。
- 1
-
岷江上游流域降水数值模拟研究
Abstract:
利用WRF模式模拟岷江上游2018—2022年5场降雨，选取FNL和ERA5数据作为初始场，对降雨的空间分布、小时过程及模拟误差进行分析，评估下垫面对降雨过程模拟的影响。结果表明：相较于原始的初始场数据和实测资料，WRF模式能模拟出多时间分辨率的降水序列过程，可提高降雨量级和分布预测，但对峰值的模拟能力不足，实测累积雨量和面雨量被低估；时空分辨率为0.25°×0.25°,3h的初始场数据在岷江上游进行降雨数值模拟的效果较好，10~14 h预见期较优。高程和土地利用条件更新后，累积降雨结果有提升，总体峰值仍低于实测值；融合更新初始场数据能够改进数值模式模拟降水的峰值和过程。
- 1
-
海河流域气象干旱向地下水干旱传递时间和阈值评估
Abstract:
分析气象干旱向地下水干旱的传递时间和阈值对于地下水干旱早期预警具有重要的意义。基于气象站点数据、重力恢复与气候试验卫星GRACE数据以及全球陆面数据同化系统GLDAS数据，构建了2002—2020年海河流域标准化降水蒸散发指数SPEI和地下水干旱指数GGDI，在此基础上利用Copula函数与贝叶斯条件概率确定了气象干旱向地下水干旱传递的时间、风险以及阈值。主要研究结论如下：（1） GRACE数据反演的地下水储量GWSA与WaterGAP全球水文模型（r=0.91，P＜0.01）及实测站点（r1=0.88，P＜0.01；r2=0.85，P＜0.01）的对比结果表明其在海河流域适用性较好；（2）海河流域气象干旱到地下水干旱的传递时间约为10个月，分布具有明显的空间异质性，西部地区的干旱传递时间集中在1~3个月，东部地区多为21~24个月；（3）不同气象干旱情景下，流域南部的地下水干旱触发概率较高，西北部触发概率较低，引发地下水干旱的传递阈值分布主要以重度、极端气象干旱为主，随着地下水干旱等级的增加，干旱的传递阈值在不断降低。
- 1
-
基于ConvAttLSTM-KF混合模型的城市洪涝实时校正方法研究
Abstract:
随着城市洪涝灾害频发，通过实时校正方法提高预报的精度成为城市防涝的关键。以广州市天河区车陂涌流域为研究对象，使用一种基于ConvAttLSTM-KF混合模型的实时校正方法对SWMM模型的预报结果进行校正并与传统卡尔曼滤波技术的校正结果对比。研究表明，ConvAttLSTM-KF模型在洪峰流量的误差范围小于卡尔曼滤波；在峰现时间误差方面，ConvAttLSTM-KF模型的平均误差为2.5min，而卡尔曼滤波为21.25min。ConvAttLSTM-KF模型的平均纳什效率系数为0.97，较卡尔曼滤波提高了5%。
- 1
-
基于Budyko假设的珠江流域年径流变化归因
Abstract:
本研究采用中国天然径流量格点数据集（CNRD v1.0）和中国区域地面气象要素驱动数据集（CMFD），在对珠江流域径流特征分析的基础上，结合Mann-Kendall（MK）检验与Budyko假设，探究珠江流域1979—2018年年径流深（R ）的变化趋势，并对其变化进行归因。结果表明：（1）珠江流域平均R为887.7 mm，呈东多西少的分布格局；产流效率较高，平均径流系数为57.8 %。（2）流域东部和西部的R以下降趋势为主，显著下降网格占比5.7 %；流域中部以上升趋势为主，显著上升网格占比2.5 %。流域整体呈不显著上升趋势，变化速率为0.81 mm/a。（3）由敏感性分析可知，珠江流域R与降水量（P）变化成正相关、与潜在蒸散量（ET0）和下垫面参数（ω）的变化成负相关。R的变化对P的变化最敏感，P平均每变化1.0 %，R增加1.2 %~2.2 %。（4）流域内P和ω为珠江流域R变化的主导因素，贡献率分别为55.4 %和47.1 %，而ET0对R变化的贡献较小，贡献率仅为-4.3 %。研究结果可为气候变化背景下珠江流域水资源的合理开发与利用提供参考依据。
- 1
-
面向“23·7”华北特大暴雨过程的降水类型分析
Abstract:
为了理解不同天气系统对降水的影响机制，利用ERA5再分析资料和全球大气河数据集，结合天气系统客观识别方法和降水归因方法，分析了“23·7”华北特大暴雨过程的环流背景、水汽输送特征和降水类型演变特征，量化气旋、锋面和大气河三种天气系统及其组合对降水的贡献。结果表明：双台风“杜苏芮”和“卡努”以及高压坝的协同作用为此次暴雨过程提供了充沛的水汽输送，大气不稳定条件为对流提供了有利环境。在华北暴雨前期，“杜苏芮”残涡临近京津冀地区，降水主要与气旋以及大气河有关；在华北暴雨中后期，受双台风水汽输送和大气不稳定能量增强的影响，降水主要与锋面以及大气河有关。大气河与锋面共同出现以及仅锋面出现这两种天气类型对京津冀地区暴雨过程的贡献分别为43.2%和36.0%。
- 1
-
渭河下游干流水沙变化特征分析
Abstract:
近年来全球气候变化和人类活动加剧导致渭河流域产流产沙条件发生明显变化，研究该区域水沙变化特性对黄土高原水土保持和流域可持续发展有着重要意义。本研究基于渭河干流代表水文站华县站和咸阳站1960—2021年共62年的实测水沙资料，采用集对分析、Mann-Kendall非参数检验和Morlet小波分析等方法探究了渭河下游径流量和输沙量的年内及年际变化特征。结果表明：华县、咸阳站水沙变化季节性明显，华县站水沙联系度在冬季较高，咸阳站则为秋季较高，两站水沙联系度均在夏季表现最低。从年际上看，华县、咸阳站水沙呈波动下降趋势。两站径流量均在1971年发生突变；华县站输沙量在2002年发生突变，咸阳站输沙量无突变点。
- 1
-
基于变分贝叶斯卷积单控记忆网络的径流概率预报研究
Abstract:
可靠高精度的径流长预见期概率预报可为水库调度和决策提供信息。本文围绕如何仅采用历史降雨、蒸发和径流数据完成长预见期预报、提高径流预报精度、量化预报不确定性等开展研究。采用最大平移相关系数法分析上游站点流量演进到下游站点的传播时间；然后将上游、下游、支流历史流量以及区间历史降雨与蒸发变量构建为三维张量形式；提出基于卷积单控记忆神经网络（ConvSCM）的确定性预报模型，并结合变分贝叶斯推理框架构建径流概率预报模型BConvSCM。将本文提出的模型应用于长江流域中下游径流预报，结果表明：（1）在缺少降雨预报数据时，概念水文预报模型仅能完成1个时段预见期的预报，而BConvSCM模型可完成径流的长预见期预报；（2）BConvSCM模型的均值预报结果确定性系数比传统概念水文模型平均提高约2.86%，比现有深度学习模型平均提高0.68%，且获取了合适的径流预报概率密度函数。该研究成果可为径流长预见期概率预报提供参考。
- 1
-
黄河流域极端降水变化及大气环流影响研究
Abstract:
气候变化背景下探究极端降水区域特征和响应机理，对区域防汛抗旱规划和气候灾害预防有重要意义。基于黄河流域86个国家气象台站逐日降水数据，选取8种极端降水指数通过多种趋势和突变检验、克里金插值、交叉小波变换和小波相干分析等方法，综合分析黄河流域1960—2017年极端降水时空变化特征和大气环流影响。结果表明：（1）黄河流域连续湿润日数CWD、年降水量PRCPTOT、强降水日数R10、较强降水日数R20、1日最大降水量RX1day、5日最大降水量RX5day和简单降水强度指数SDII在1960年代—1980年代均呈现减少趋势，在1990年代中后期—2010年代均呈现增加趋势。连续干旱日数CDD、CWD、RX1day、RX5day和SDII突变年份均集中在1980年代中后期和1990年代中前期。（2）CDD呈现从西北到东南递减趋势，CWD呈现从西南到东北递增趋势，PRCPTOT、R10、R20、RX1day、RX5day和SDII整体均呈现从西北到东南递增趋势。仅黄河源头水系和湟水—洮河水系两区域中小部分地区PRCPTOT、R10、R20和SDII有显著增加趋势。（3）各极端降水指数与多变量厄尔尼诺-南方涛动指数（MEI）主要有短周期尺度共振周期，PRCPTOT、R10、R20、RX1day、RX1day和SDII对MEI指数存在超前变化关系。
- 1
-
青海湖沙柳河流域径流变化归因分析
Abstract:
以沙柳河流域为研究区，依据刚察站1960-2022年实测径流数据，运用Mann-Kendall检验、累积距平法等方法分析径流变化特征，并基于Budyko假设的弹性系数法进行归因分析，结合偏最小二乘结构方程模型（PLS-SEM）对归因分析结果进行验证，进一步识别主导径流变化的因素。结果表明：（1）1960—2022年沙柳河流域径流显著增加，气候呈暖湿化趋势；径流在2003年发生突变，突变后年均径流量增加1.152亿m3，相对变化率为47.2%。（2）沙柳河流域径流对降水变化最为敏感，其次为下垫面变化，对潜在蒸散发的敏感性最弱。降水、潜在蒸散发、下垫面变化对径流的贡献率分别为52.75%、0.18%、47.08%，表明气候变化是引起径流增加的主要原因。通过PLS-SEM分析进一步说明降水是引起径流变化的主要气候因子，与归因分析结果一致。（3）下垫面变化对径流变化的影响为正向影响，是土地利用变化、多年冻土退化等因素综合作用的结果，未来仍需进一步量化多年冻土退化对径流变化的贡献。研究结果可为认识沙柳河流域径流变化、水资源合理开发、生态政策制定提供参考。
- 1
-
基于Meta分析的土地利用类型对地表水水质的影响研究
Abstract:
[研究目的]土地利用类型是人类生产活动与生态环境关系的重要表现形式，与地表水水质间的关系尤为密切。研究土地利用类型与地表水水质之间的关系，为推进水生态文明建设提供重要保障。[研究方法]本文基于70篇文献的研究数据，采用Meta分析法研究土地利用类型对地表水水质的影响。[研究结果]（1）不同土地利用类型对水质指标的影响不同，且在不同的缓冲区，土地利用类型对水质的影响也存在差异；（2）草地、耕地、建设用地与林地对地表水水质影响较大，水域及未利用地对地表水水质的影响较小，其中草地和林地面积的扩大有利于水质的改善和净化，而耕地和建设用地面积的扩大则对水质的改善起到负向作用；（3）流域环境特征和文献研究特征也会对研究结果产生影响。[结论]针对流域水质的治理，应适当关注土地利用类型变化的影响，同时在后续关于该领域的相关研究中，应重点关注研究方法的改进，提升研究的科学性。
- 1
-
变化环境下洮儿河流域水文情势演变研究
Abstract:
为探究变化环境下洮儿河流域水文情势变化特征，采用PCA法筛选IHA水文指标作为ERHIs指标体系，利用SWAT模型与“观测-模拟”法定性分析流域水文情势演变受气候变化与人类活动的影响，并基于CMIP6气候模式探讨流域未来水文情势变化特征。结果表明：（1）洮儿河流域上、下游径流均呈减少趋势，径流序列突变点为1998年。（2）流域上游水文情势演变主要受气候变化的影响，而下游水文情势演变是气候变化和人类活动共同作用的影响。（3）相较于基准期，在3种SSPs情景下，流域未来年降水量呈波动上升趋势，年均最低气温的升温趋势显著高于年均最高气温，未来地表水可供水量会减少，而洪水事件发生概率会上升。研究成果可为适应变化环境的洮儿河流域水资源规划利用提供参考。
- 1
-
2017,37(5):49-53, DOI:
Abstract:
研究流域水文年及丰、枯水期划分方法,为水文水利计算提供科学依据。通过分析流域径流变化特点,提出径流累计距平法。将该方法用于黑河上游流域,结果表明:该方法为黑河上游流域确定了合理的水文年及丰、枯水期;在不同水文年起讫日下,黑河上游流域年径流时间序列的统计特性和典型年的径流年内分配特征发生显著变化。因此,径流累计距平法可用于划分流域水文年及丰、枯水期,统一水文年划分方式对水文水利计算十分必要。
-
2021,41(6), DOI:
Abstract:
-
2020,40(2), DOI:
Abstract:
-
2020,40(4), DOI: 10.19797/j.cnki.1000-0852.20190110
Abstract:
合理的导水率假设关系对于提高TOPMODEL模型在流域径流模拟中的精度具有重要意义。以旬河流域为例，基于中国土壤水力参数集确定了流域导水率关系，将原TOPMODEL模型的指数型导水率关系修改为抛物线型，并通过引入植被冠层覆盖参数来改进TOPMODEL降雨模块。研究结果表明，选取适用于研究流域的导水率假设关系，可有效地提高TOPMODEL模型的模拟精度。同时，对于以林草地为主要土地利用类型的流域，考虑植被冠层截留的影响可有效地改善模型模拟效果。
-
2020,40(3), DOI: 10.19797/j.cnki.1000-0852.20190445
Abstract:
在高强度人类活动对地球系统产生全方位深刻影响下，干旱灾害已经不再是严格意义上的自 然灾害，而成为自然-人为复合灾害。人类活动通过改变大气成分（主要通过温室气体排放）引起全球或 区域性水循环过程的变化，导致气象干旱时空特性变化，从而间接影响到水文干旱的形成发展；通过改 变河流蓄存状态与水力联系（主要通过蓄、引、提、调水工程）以及用水特性变化，改变河流与地下水系 统调蓄功能与产汇流过程，从而直接影响到气象干旱向水文干旱的传递过程以及水文干旱的发展过 程。考虑自然和社会水循环之间复杂的相互作用过程，揭示人类活动对干旱形成与发展的影响是干旱 研究的重要发展方向。
-
2023,43(4), DOI:
Abstract:
在全球气候变化和城市化进程不断加快的背景下,城市洪涝灾害频发,造成严重的经济损失和人员伤亡问题。对近年来中国典型城市洪涝灾害进行系统整理介绍,说明洪涝灾害带来的人员伤亡和经济损失巨大。风险评估作为一种非工程性防洪措施,是城市洪涝风险管理的首要工作,精确、高效的把握洪灾过程等特征可以为防灾减灾工作提供科学依据。对城市洪涝风险评估与分区的概念和内容进行系统梳理,常用的风险评估方法有数理统计法、不确定性分析法、遥感影像评估法、指标体系评估法、情景模拟评估法；风险分区常用方法有阈值法、经验公式法和物理机制法。论述了城市洪涝风险评估与分区常用方法的应用范围、优缺点及其发展前景。
-
2021,41(1), DOI: 10.19797/j.cnki.1000-0852.20194391
Abstract:
地下水生态水位是干旱区绿洲水资源管理、地下水保护和生态环境保护的关键指标。从地下水生态水位的概念、确定方法、阈值区间等方面入手，综述了干旱区绿洲地下水生态水位研究的重要进展及未来发展建议：（1）干旱区绿洲地下水生态水位存在显著的多功能性和尺度特征；（2）生态调查统计与分析、模型计算分析和遥感统计分析是确定地下水生态水位的主要方法；（3）区域地下水埋深适合控制在2.0~4.0m，不同功能地下水埋深阈值差异显著，这种差异性主要受气候、下垫面植被、土壤、地质条件等因素影响；（4）建议加强多尺度、多维度的干旱区绿洲地下水生态水位阈值研究。
-
2021,41(5), DOI:
Abstract:
-
2020,40(4), DOI: 10.19797/j.cnki.1000-0852.20190070
Abstract:
基于半分布式水文模型的山丘区小流域防灾对象的雨量预警指标计算方法，首先采用NAM建立小流域半分布式水文模型，结合场次暴雨洪水数据分别对模型进行率定；根据沿河居民户与河道的空间分布信息，建立洪水水面线-沿线居民户高程判定模型，定位防洪能力最薄弱的居民户，确定成灾水位，以水位流量反推法推算防灾对象的成灾流量；采用模型试算法计算临界雨量。以南高而、柳埠东两个小流域为应用实例计算其临界雨量，并采用1995~2014年的75场降雨为验证数据系列，将计算的雨量预警指标与实际灾情对应的雨量记录进行对比验证。结果表明：该方法计算的临界雨量准确率在80%以上，能较好地应用于山洪灾害预警。
-
2020,40(2), DOI:
Abstract:
-
2020,40(3), DOI: 10.19797/j.cnki.1000-0852.20190344
Abstract:
中小河流洪水预报是当前国际水文科学中亟待研究的重大科学问题之一。由于中小河流存在分布广、降水及下垫面空间异致性强、产汇流时间短、突发性强、水文资料欠缺等特点，因此预报精度较低，预见期短，预报难度大。目前国内外学者对中小河流洪水预报开展了一定的研究，主要集中在中小河流洪水形成机理、洪水预报模型、缺资料中小河流水文模型参数确定方法、洪水预报耦合降水预报等方面。对中小河流洪水预报相关研究进展和存在的问题进行了总结，并指出未来在多源信息高效融合、精细化洪水模拟、高精度降水预报等方面还应进行更深入的研究。
-
2021,41(6), DOI:
Abstract:
-
2021,41(1), DOI: 10.19797/j.cnki.1000-0852.20190431
Abstract:
综合应用多种方法，评估了土地利用与气候变化对密云水库来水量变化的影响。应用Mann-Kendall全时段趋势检验方法检验不同时段降水与径流的变化趋势；结合水文收支平衡方法分析气候与土地利用变化对流域径流的影响；利用双累积曲线方法检测了流域降水-径流关系的突变点，并探讨其原因。结果表明，1960~2016年，密云水库来水量整体呈显著的减少趋势；1980s以后，土地利用变化、人类活动用水量剧增是引起径流减少的重要因素，其中土地利用变化导致蒸散发减少，对径流变化的贡献率达60%。
-
2022,42(3), DOI:
Abstract:
-
2021,41(1), DOI:
Abstract:
太湖流域快速城镇化、水利工程建设等人类活动对流域水文过程产生了较大影响。基于1981~2018年太湖流域日降雨、太湖水位实测资料，分析了流域降雨与太湖水位涨幅关系，旨在揭示变化环境下该地区降雨与水位关系的变化特征及可能的驱动因素。研究表明，2000年以来太湖水位抬高趋势明显，但同等时段降雨量条件下对应的太湖水位涨幅有所下降，且降雨量越大，太湖水位涨幅减小的越明显；流域各时段降雨与太湖水位涨幅相关关系约0.9，流域10天雨强每增加50mm，太湖水位涨幅约16cm。该研究成果可为太湖水位的中长期预报，尤其是对入汛前、入梅前等关键时间节点的太湖水位调控、雨洪资源利用等流域管理工作提供参考。
-
2020,40(3), DOI: 10.19797/j.cnki.1000-0852.20180443
Abstract:
珠江三角洲冲积平原河网密布，河道及河流的形态和演变影响着人们生活习性与经济发展水平，由于经济社会高速发展下的剧烈人类活动，以及气候、降水等自然环境的变化，导致河床演变加剧。对近 60 年的水文监测成果分析，发现自 1990 年代中期以来的河床演变，导致多种水文要素发生调整，给堤围险段、供水安全和水资源管理带来安全隐患，变化环境下的河流情势改变，是对当下水文工作的新挑战。
-
2020,40(3), DOI: 10.19797/j.cnki.1000-0852.20190032
Abstract:
西南盆地边缘红层地区用水困难，通过研究重庆綦江地区岩性、地貌、构造、地下水流量等，总结了綦江红层区水文地质特征及地下水富集规律。研究区地层岩性以砂泥岩为主，地下水分为红层风化带裂隙水、红层承压水和红层基岩裂隙水三类，其中红层承压水富水性相对较好。研究区地下水根据不同的供水目标划分为水量丰富、水量中等、水量贫乏、水量较贫乏和水量极贫乏 5 区。总结了不同富水区的水文地质特点。
-
2021,41(2), DOI:
Abstract:
感潮河道洪水特性受陆海双相复杂动力的共同影响。选取深圳和香港的界河——深圳河，基于实测降雨、流量及水位资料，分析潮动力作用下2018年“0829”典型洪水的变化过程，并与流量量级和洪潮遭遇过程相当的2008年6月洪水进行对比，发现“0829”洪水期间河道中上部水位升高约1.4m，河道防洪压力增大。分析发现河道淤积、河道阻力增大和河口平均潮位抬升是导致“0829”洪水水位壅高的主要原因。
