《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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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）。
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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。
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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。
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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。
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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。
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基于二维卷积神经网络的城市暴雨内涝积水模拟预报研究
柴永丰, 陈敏, 郝彦龙, 肖家清, 邓蔚珂, 吕凯, 师鹏飞
Abstract:
城市内涝灾害频发，开展精准高效的预报、预警和预演对于城市内涝防控和防洪排涝规划具有重要意义。基于水动力学模型的城市雨洪模拟面临计算效率低、建模资料需求大等问题，难以支撑“四预”实现。本研究以扬州新城河片区为研究区，建立时空数据（降雨和地形）驱动的基于二维卷积神经网络的城市内涝积水预测模型，实现研究区全域网格的逐时段模拟。结果表明，模型对积水时空预测性能表现优异，卡帕系数等空间性能指标高于0.80，且半数指标高于0.95，大部分积水点积水深时间序列纳什效率系数为0.80~0.99。相较物理过程模型，训练（率定）和预测效率分别提升77.7倍、285.2倍。研究成果可为城市内涝实时预报、即时预警、快速推演提供技术参考。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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%。
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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。
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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%。
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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。
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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。
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水库及引调水工程影响下汉江中下游水文情势演变分析
Abstract:
受丹江口等梯级水库以及南水北调中线工程的综合影响，汉江中下游水文情势的演变对于工程的调度运用、水旱灾害防御和水资源管理等均至关重要。本文选择汉江中下游干流4个典型水文站历史水文序列，通过特征因子统计分析、IHA-RVA水文改变度评价等方法，分析了工程综合影响下汉江中下游的水文情势演变。研究表明：南水北调中线运行后，沿程各水文站水位整体呈降低趋势，水位年内分布整体趋于坦化；受丹江口建库和中线调水影响，各站年均流量和极值比均呈逐期递减趋势，减幅最大的黄家港站达33.5%，流量年内分布也整体呈坦化趋势；丹江口建库后，黄家港站的水文整体改变度为55%，中线运行后其改变度增加为67%；皇庄站的水文整体改变度同期分别为53%和58%，两站水文整体改变度均为中度改变。本文的研究方法和结论，可为流域水旱灾害防御、水资源管理、水生态环境保护以及引调水工程科学调度等提供科学支撑。
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考虑误差异分布的赣江流域径流概率预报
Abstract:
以赣江流域为研究对象，基于CN05.1降水数据和SWAT（Soil and Water Assessment Tool Model）模型，进行确定性径流预报，在此基础上，分析预报误差规律，采用考虑误差异分布的HRD（Heterogeneous Residual Distribution）方法，通过误差标准化模块和高斯变换模块消除流量对误差的影响，构建高斯误差的时间序列关系，估计误差的概率分布，进而实现径流概率预报。通过1963—2013年水文气象数据分析表明：（1）SWAT模型在外洲站的日径流模拟纳什效率系数在0.84以上，洪量误差和年平均洪峰误差均在10%以内，模拟精度较好；（2）HRD模型能够考虑流量级别对预报误差的影响，提供合理的概率预报结果，预报区间的覆盖率判定系数在0.66以上，且中位数预报和均值预报均优于SWAT模型预报结果，基准系数在0.64以上。研究可以为高精度径流预报提供新的思路，对流域水资源管理和防洪减灾具有重要的理论和实践意义。
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离散求和法在多分区洪水地区组成中的应用研究
Abstract:
洪水地区组成分析是受梯级水库群调度影响的下游断面设计洪水计算的基础。离散求和法是我国《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44-2006）推荐的洪水地区组成计算方法之一。在使用该方法之前需要对各分区变量进行独立性检验和转换，但规范未明确给出三个及以上分区情况下的独立性转换方法，在分析多分区洪水地区组成时只能逐级进行离散求和。基于协方差矩阵LDLT分解的多变量独立变换方法，提出了基于LDLT分解的独立变换离散求和法，可直接对多个组合变量进行独立变换后离散求和。以雅砻江流域梯级水库下游断面设计洪水计算为例，分析比较逐级组合的离散求和法、基于Copula函数改进的离散求和法和基于LDLT分解的独立变换离散求和法所得的设计洪水成果。结果表明，三种方法计算的受上游水库调蓄影响的下游断面设计洪量削减率基本接近，基于LDLT分解的独立变换离散求和法可为多分区情况下梯级水库下游断面设计洪水计算提供比选方案。
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梯级水库间短期入库流量预报技术及应用
Abstract:
入库流量是水库调度最重要的依据之一，梯级水库群相邻水库间干流水流演进及区间来水过程预报的准确性对提高梯级水电站的整体调度水平、充分发挥流域水能资源利用效率具有重要的意义。针对梯级各水库区间资料缺乏的问题，提出将梯级非龙头水库入库流量过程分为“上库出流”和“区间入流”两部分；上库出流采用马斯京根流量演进方法推求到下库；对区间入流，首先通过引入修正系数对根据水量平衡和水流时滞反推得到的区间流量过程进行修正，然后将其分为区间降雨产流和区间河川基流两部分，区间降雨产流用降雨径流关系曲线和单位线法进行计算，区间河川基流量用直线分割法得出。在红水河中下游梯级水库群的实际应用表明，应用本方法预测得到的入库流量过程，与未修正的传统计算方法相比，在纳什效率系数、方差、相关系数、确定性系数等多项指标上都有所改进，显示出本入库流量预报方法的稳定性和准确性；研究成果可为梯级水电站开展短期调度和实时调度提供参考。
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长江中下游降水分区的季节特征及其对大气环流的响应
李函珂, 董晓华, 马耀明, 龚成麒, 李 璐, 冷梦辉, 苏中波
Abstract:
探究长江中下游流域季节降水的时空特征及其对大气环流的响应，可以揭示气候变化对流域内异常降水的影响，对进一步准确预估流域旱涝灾情有重要意义。研究基于长江中下游1978—2017年总计40 a的日降雨数据，采用旋转经验正交分解函数（Rotated Empirical Orthogonal function，REOF）以及非参数Mann-Kendall检验等趋势突变检验方法，分析了研究区季节尺度降水的时空变化特征，并结合交叉小波法分析研究区不同季节降水对典型北半球大尺度大气环流的响应。结果显示：（1）在未来，春季降水易在中部Ⅰ区异常增加；夏季降水易在东南Ⅱ区异常增加；秋季降水易在东北Ⅲ区异常增加；冬季降水易在西南Ⅳ区异常减少。（2）春季降水与四种大气环流高度相关，秋季降水不易受环流因子影响，夏、冬季流域东北地区降水易受影响。AO主要影响冬季降水，PDO对易影响春、冬季降水，SOI对夏季降水影响大。流域季节降水对大气环流的响应由南部及东北地区逐渐向西北地区递减；（3）东南Ⅱ区春、秋季降水不可预测性强，夏季降水极端且趋于增加，冬季异常降水影响大且关联小麦种植，需重点关注气候变化对东南地区降水的影响。以上结论可为区域季节性降水灾害防治提供潜在的预测因子，并有助于及时应对区域旱涝灾情，可提高灾害防治措施的针对性和效果。
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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。
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基于贝叶斯非齐次隐马尔科夫模型的京津冀日降雨模拟研究
Abstract:
隐马尔科夫模型（HMM）在降雨模拟中未能考虑影响降雨动态变化的外部因素。因此，本研究引入贝叶斯非齐次隐马尔科夫模型（Bayesian-NHMM）来考虑影响降雨的外部因素，如降雨季节性特征和大尺度大气环流因子。本研究对京津冀地区1979—2018年6-9月内日降雨进行模拟与预测，考虑了东亚夏季风指数（EASM）、太平洋年代际振荡（PDO）、印度洋偶极子（IOD）、北大西洋涛动（NAO）、厄尔尼诺指数（El Ni?o）和南方涛动指数（SOI）等了多个大尺度大气环流因子的影响，此外，首次引入降雨季节性特征来表征京津冀6-9月日降雨的年内变化，以期提升模型的性能。结果表明，（1）Bayesian-NHMM模型表现优于传统的HMM模型。（2）降雨季节性特征和南方涛动（SOI）是京津冀日降雨动态变化的主要外部影响因子组合。（3）引入降雨季节性特征后，Bayesian-NHMM模型更有效地识别出京津冀地区日降雨的季节性变化规律。Bayesian-NHMM模型可以显著提升京津冀地区日降雨的模拟和预测精度，并可便捷地应用于我国其他流域和城市群。
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基于LSTM模型的南果河流域日径流预测
Abstract:
准确可靠的径流预测是水资源科学调度、高效利用的有力保障。数据驱动水文模型弱化水文循环物理过程，通过训练建立输入和输出之间的数学关系，为无下垫面资料流域径流预测提供解决方案。本文以澜沧江一级支流南果河为例，利用主成分分析（PCA）对样本数据进行降维处理，并基于长短期记忆神经网络（LSTM）模型，将当前时刻t前L日逐日径流量、前L日逐日降水量作为模型的输入，t+K时刻日径流量作为输出，对那勾坝水文站日径流进行1～5d不同预见期的预测。结果表明：随预见期延长，模型预测精度不断下降。当预见期为1d时，验证期和训练期纳什效率系数（NSE）均大于0.80，预测性能优于反向传播神经网络（BP）、支持向量机（SVM）与随机森林法（RF）三种数据驱动模型，为无下垫面资料流域日径流预测提供新思路，并为实现中长期径流精准预测提供了新的思路和参考案例。
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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。
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滦河流域气象-水文干旱传递及其驱动因素分析
Abstract:
探明干旱的传递特征及其驱动因素对流域早期干旱预警以及防灾减灾至关重要。基于1960-2014年滦河流域的逐月降水和径流数据，采用标准化降水指数和标准化径流指数，结合游程理论、Pearson相关性分析法、方差分解法等分析了气象干旱和水文干旱的时空演变特征、气象-水文干旱传递特征及其驱动因素。结果表明：（1）滦河流域气象干旱发生的次数远大于水文干旱，上游干旱次数多，但历时短、烈度小。（2）滦河流域水文干旱普遍是由气象干旱引发，但不是每一场气象干旱都会引发水文干旱，干旱传递方式多样，传递时间为3-6个月，上游的干旱传递时间长于下游。（3）坡度等流域特征对干旱传递的影响比温度等气象因素更为显著，其中，坡度和LAI分别解释了干旱传递时间在空间上差异的36.1%和28.7% 。
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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。
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青藏高原卓乃湖溃湖事件对区域湖泊形态的改变
Abstract:
青藏高原作为我国湖泊的主要分布地之一，近年来受到气候变化的影响，湖泊溃决事件频发。2011年，位于青藏高原多年冻土区的卓乃湖发生溃决，该事件显著改变了周边 湖区环境，引发了一系列生态、环境、水文、冻土变化。同时也引发区域多个湖泊形态发生较大变化。根据面积、周长、形状指数等指标，对2000—2021年卓乃湖、库赛湖、海丁诺尔湖以及盐湖的形态变化进行定量分析。 结果表明，以2011年卓乃湖的溃决为界限，湖泊的面积、重心等各项指标变化存在着明显的两个阶段，2011年溃决之前为形态变化较为平缓的阶段；而在2011至2013年，四个湖泊的形态均迎来了快速变化。研究区域内的湖泊对溃决事件有不同的响应，其中，卓乃湖和 盐湖的受溃决的影响最为明显，而库赛湖、海丁诺尔湖所受的影响相对有限。
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闽江流域雨量站网优化研究
Abstract:
雨量站网是降雨数据最直接的来源，其合理布局和优化至关重要。以闽江流域为研究区，基于2010—2019年研究区209个地面雨量站年、月、日时间尺度降雨数据，采用Kagan方法，对流域现有的雨量站网进行分析，探寻流域合理雨量站数量；通过绘制Kagan三角网，对闽江流域雨量站网的空间布局进行优化。结果表明：（1）闽江流域现有的雨量站数量可从209个优化至118个；（2）Kagan方法适用于闽江流域雨量站网的优化研究，可为今后流域站网优化提供依据。
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基于气候变化情景分析深圳市水资源组成时空分布趋势研究
Abstract:
基于深圳市流域数据构建SWAT模型，探究分析了2009—2022年间深圳市地表水资源变化趋势，并以CMIP6中气候情景为依据，构建气候变化情景数据，驱动模型研究了气候变化对水资源量分布趋势的影响。结果表明：①模型适用性评价良好，区内年均地表水资源量为21.92×108 m3，土壤水补给量受降雨影响较大，土壤对地下水的补给量对地下水均衡影响显著，深层含水层渗漏量占比增长明显，基流量占比降低，地下水储量变化量由负增长到平衡。②土壤水储存量受中高辐射情景影响显著，地表径流量和河道径流量在高辐射强迫情景下增速变缓。
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基于Farneback光流法和U-Net网络的雷达短临降雨预报研究
Abstract:
雷达观测的降雨数据相比雨量站观测的降雨数据更能反映降雨的时空分布，对研究流域的产汇流机理、延长洪水预报预见期有重要意义。为研究雷达在流域短临降雨预报的潜力，基于柳林实验流域雷达回波图像数据集，采用Farneback光流法和U-Net网络模型对雷达回波图像进行不同时间的外推，并基于动态Z-R关系对降雨进行定量估计，将短临降雨预报结果与雨量站实测数据进行对比分析。结果表明：在30 min预见期下，Farneback光流法的预报效果更好，POD达到0.933；而1 h和2 h预见期下，U-Net网络预报效果更佳，POD分别为0.956和0.948。Farneback光流法随着预见期延长，预报效果显著下降，U-Net网络预报效果与预见期关系不密切。
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人工神经网络在塔里木河中游流量预测中的应用
Abstract:
塔里木河中游河道岔道多、河水漫溢严重，为应对水文测站稀少且相距较远所引起的流量数据不足的问题，分别在定床与动床工况下提出了基于BP及RBF两种人工神经网络的塔里木河干流河道的流量预测模型。结果表明：在定床工况下，两种预测模型均表现出较好的适应性，其中四变量（水深、水面宽、平均流速、水力半径）的预测模型准确性最高，模型准确度随着变量数量减少而下降；在动床工况下，BP预测模型准确性高于RBF模型；使用三变量及四变量训练的BP模型均能较好的预测流量，但三变量（水深、水面宽、平均流速）的数据获取更为便捷，方便使用。本研究可为塔里木河干流河道流量预测提供新思路，对河流管理、防洪减灾以及水资源合理配置具有实际意义。
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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。
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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。
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2021,41(6), DOI:
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2020,40(2), DOI:
Abstract:
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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。
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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。
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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。
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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。
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2021,41(5), DOI:
Abstract:
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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。
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2020,40(2), DOI:
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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。
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2021,41(6), DOI:
Abstract:
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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%。
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2022,42(3), DOI:
Abstract:
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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。
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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。
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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。
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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。
