前沿

• “双碳”背景下生态水文学的研究与展望

  夏军;

  在“双碳”目标背景下，全球气候变化与碳减排已成为时代的核心议题。碳中和进程涉及陆地-海洋-大气之间以及与流域尺度密切关联的水循环和碳循环。作为水文学与生态学的交叉学科，生态水文学为实现碳达峰、碳中和目标提供了重要的水科学支撑。系统总结和论述了生态水文学在植被生态水文、河湖生态水文及流域生态水文等多个分支领域的主要进展。基于生态水文学的关键科学问题，提出在“双碳”目标下，生态水文学研究应聚焦于自然生态系统碳汇技术创新，包括陆地生态系统与气候相互作用、农业化与城市化的“双碳”挑战、河流水库群建设及其运行的“双碳”议题，以及面向循环经济的生态水文解决方案与基于自然的解决方案的结合。为进一步推动生态水文学交叉学科的发展，建议加强河流健康和循环经济方向的生态水文研究，建设融合自然生态系统和循环经济的城市与区域发展模式。最后，结合生态水文学学科发展战略与现实需求，展望了其未来研究方向与重点。

  2025年01期 No.1003 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1018K]
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• 数智技术赋能库坝系统安全管控探讨

  周创兵;姚池;杨建华;蒋水华;张小波;孟京京;叶志伟;马永力;

  新一代人工智能重塑了知识的发现、推理和决策过程，推动了新一轮科技革命和产业变革，正在改变人们的生产、生活和思维方式，全社会各行业都在积极寻求AI赋能。以人工神经网络为代表的人工智能技术已在水利水电行业中得到大量应用，如大坝建造、地下洞室建造、高边坡工程安全控制、库区地质灾害防控等，取得了良好的经济社会效益和生态环境效益。然而，这些技术的应用大多局限于某些特定领域，泛化能力还有待加强，亟待进一步开发水利水电行业垂直大模型。以库坝系统为研究对象，探讨了数智技术赋能库坝系统安全管控的基本框架。该框架以通用大模型为底座，在行业大数据的基础上，建立机理和数据双驱动的多尺度多场耦合计算方法，融合感知设备和施工机器人等硬件，有望实现勘测、设计、施工和运行全过程的智能决策和控制，全面提升库坝系统全生命周期安全管控的智能化水平，充分发挥水利水电工程的综合效益。

  2025年01期 No.1003 7-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1163K]
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• 水利遥感卫星应用星座构建与应用研究

  钱峰;付静;陈德清;崔倩;李晶;熊龙海;王赛;杨燈;

  卫星遥感是构建数字孪生水利“天空地水工”一体化监测感知体系的重要组成部分，是进行“天基”监测感知的主要路径，是数字孪生平台数据底板建设的重要手段。按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”的要求，总结了卫星遥感技术在水利行业的应用现状及成效，分析认为现有遥感卫星存在卫星数据资源有待拓展、卫星数据综合协同高效运用能力有待提升、面向水利特色需求的卫星严重不足等问题和短板，提出了水利遥感卫星应用星座的概念及框架，从空间段、地面段、应用段3个方面阐述了星座构建的实施路径，包括卫星资源拓展、协同调度优化、管理系统构建、业务产品生产和服务能力提升等内容，为水利遥感卫星应用星座构建提供理论参考与实践指导。通过推动水利遥感卫星应用星座在实际水利业务中的广泛应用，提升实时监测与预警能力，增强应急响应与协同作业的高效性，促进数据共享与业务协同。

  2025年01期 No.1003 15-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1167K]
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水旱灾害防御

• 新阶段珠江流域防洪安全体系构建的思考与认识

  蒋翼;

  珠江流域气候多变，河流水系发达复杂，极易形成洪涝灾害，在流域中下游与珠江三角洲等地区尤为频繁。进入21世纪以来，一方面，流域经济社会快速发展，且随着粤港澳大湾区、珠江-西江经济带、海南自由贸易港建设等国家重大战略的深入推进，流域内人口和财富必将进一步聚集与增长；另一方面，全球气候变化背景下极端天气事件频繁发生，导致局地与流域性洪涝灾害呈现趋多趋频趋强趋广的特性。在两者耦合影响下，珠江流域防洪形势已发生明显变化，防洪压力愈发凸显。基于此，在系统梳理珠江流域防洪减灾体系现状及存在问题基础上，立足流域实际与新阶段经济社会高质量发展相关需求与挑战，深入分析流域防洪新形势，科学研判流域防洪重难点问题，结合水情、工情、社情变化，提出完善珠江流域防洪减灾体系的思路举措，为守护珠江安澜、实现中国式现代化提供重要支撑。

  2025年01期 No.1003 21-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 941K]
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• 广东漠阳江“23·09”洪水分析与流域防洪问题思考

  伍峥;黄华平;周柱伟;

  2023年9月8日—13日，受台风“海葵”影响，广东省漠阳江流域遭遇特大洪水，阳江市多个乡镇和街道受灾。基于收集的气象和水文数据，结合新安江模型和MIKE 11水动力学模型，对此次洪水的成因、演进过程及防洪体系短板进行深入分析，并提出相应改进措施与建议。研究结果表明，洪水演进中，大河水库的科学调度显著缓解了下游城区的防洪压力，将接近100年一遇的洪水削减至20年一遇，最大洪峰流量减少了21.4%。调查分析显示，流域现有防洪体系存在两方面问题，一是部分堤防标准较低，二是涝区排涝能力薄弱。针对上述问题，研究提出工程措施与非工程措施相结合的综合防洪策略。工程措施方面，建议尽快推进漠阳江出海口综合整治工程，优化堤防及排涝设施，建设骨干水库调控洪水；非工程措施方面，建议加强防洪预报调度系统建设，提升洪水预测与调度能力。

  2025年01期 No.1003 27-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1469K]
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农村水利

• 农灌机井计量监测长效建管模式探索——以河北省为例

  刘淼;贾腾飞;侯爽;康之增;

  为健全水资源计量监测体系，破解海量农业灌溉机井取水计量难的困境，河北省积极探索落实与水资源刚性约束制度相匹配的适用于农灌机井计量监测的建设方案和配套管控模式。从总体思路、存在的问题、典型建设模式、技术手段创新四个方面，总结分析了河北的实践探索。在顶层设计方面，完成农业取水计量体系建设中长期建设目标和重点任务制定，明确“近期全面实现‘以电折水’，逐步扩大计量监测范围”的农灌机井计量监测体系整体建设思路；在分析农灌机井计量监测体系存在的问题的基础上，提出“以电折水”、计量服务、水电联计、以电控水四种农灌机井计量监测长效建管典型模式；研发一体式泵管型超声波流量计、农灌机井水电融合终端、取水计量监测系统平台等一系列适用于农灌机井计量监测的创新技术，基本形成一套可推广、可应用的农灌机井计量管控体系长效建管机制建设方案。

  2025年01期 No.1003 34-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1235K]
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• 永定河流域节水农业高质量发展路径探索

  张星星;曹增强;雷振东;赵文芹;宋天媛;

  农业是永定河流域用水大户，发展节水农业、建立永定河流域农业长效节水机制，对推动流域综合治理与生态修复、保障国家粮食安全具有重要意义。基于永定河流域农业节水灌溉工程面积不断增加、节水技术不断提高、农业用水量稳定下降等发展现状，从降水量、节水农业技术、节水农业管理基础、农业用水管理和节水农业机制五个方面分析了永定河流域节水农业发展尚存在的问题。针对上述问题，以永定河流域投资有限公司节水农业高质量发展路径创新探索为例，总结梳理出节水增粮、科技引领、水源管控和合同节水四种节水农业发展模式，阐述了四种模式的构建形式、各自优势及其在永定河流域的实践应用情况。通过对节水农业发展模式路径的不断探索、实践与完善，永定河流域节水农业发展在节水能力、增粮增效和生态效益方面成效初显。针对永定河流域节水农业高质量发展，提出相关建议。

  2025年01期 No.1003 40-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1172K]
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• 基于灌区数字孪生数据底板的时空多源多尺度融合框架构建

  郭彪彪;何林华;霍宏旭;朱倩茜;庞志平;

  针对灌区数据种类多、格式不统一、监测频次不同、地理空间尺度不一致、业务交叉多、数据融合难等问题，提出解决灌区数字孪生底板多源数据融合问题的框架和方法。从灌区统一水利对象模型、对象融合（实体对象关系融合、倾斜摄影模型和BIM模型的融合、矢量对象与倾斜摄影模型的融合）、特征融合（多源遥感数据的特征融合、不同分辨率地形特征的融合）、数值融合（测站监测数据的融合、点数据和网格数据的空间尺度融合、降雨网格长中短期预报数据时空插值融合）等方面阐述多源数据融合路径。在欧阳海灌区项目实践中，提出灌区作物种植面积估算、基于多源数据融合的旱情监测、基于多源数据融合的淹没分析等应用场景，实现数字孪生灌区由整体到局部、由抽象到细节、由二维到三维等多层次可看、可用、可查的业务目标。

  2025年01期 No.1003 46-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1550K]
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节水

• 黄河流域非常规水源开发利用现状分析与思考

  李自明;刘斌;景明;白军祖;卞艳丽;

  黄河流域水资源供需矛盾问题日益突出，全面推进非常规水源开发利用是缓解黄河流域水资源短缺的有效途径之一。根据黄河流域各省（自治区）2014—2023年水资源公报数据，统计分析了黄河流域及流域各省（自治区）非常规水源开发利用现状与趋势。结果表明：近年来黄河流域非常规水源开发利用量逐年上升，2023年达到23.14亿m3，在供水总量中占比6.10%。在非常规水源开发利用方面，存在缺乏科学规划、统计口径不一致、激励约束机制有待完善、水质未满足使用要求、管理能力有待提高等问题。建议从建立健全非常规水源利用部门协调机制、统筹将非常规水源纳入水资源统一配置、建立非常规水源利用激励约束机制、完善非常规水源利用相关技术标准、强化流域治理管理等多方面施策，协同促进非常规水源开发利用，为缓解黄河流域水资源供需矛盾、提升水安全保障能力提供有力支撑。

  2025年01期 No.1003 54-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 809K]
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工程建设运行

• 坝脚鱼塘对水库大坝安全影响数值模拟分析与对策研究

  江超;薛小荣;曹昕;欧阳辉;祖安君;张宏瑞;丁博杰;马万存;

  我国较多水库坝脚处存在鱼塘，对大坝渗流与结构稳定造成不利影响，影响大坝安全运行。在分析坝脚鱼塘对大坝安全影响机理基础上，选取鱼塘距离、深度、宽度、水位为主要影响因子，以江苏省常州市茅东水库为例，制定不同计算方案，采用有限元法计算塘基最大渗透比降、单宽渗漏量、下游坝坡抗滑稳定安全系数并进行比较分析。分析结果表明，相对于结构安全，坝脚鱼塘对大坝渗流安全影响较大，其中影响最大因子为鱼塘水位，其次为鱼塘距离和深度，鱼塘宽度影响最小；鱼塘水位越低、距离越近、深度越大、宽度越小，对大坝渗流安全越不利。建议水库安全鉴定时专题论证坝脚鱼塘对大坝安全的影响，根据论证结果选择合理处置措施，并加强鱼塘影响监测，科学处置坝脚鱼塘安全隐患。

  2025年01期 No.1003 60-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 938K]
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河湖保护治理

• 甘肃省河流健康特性分析及评价体系重构

  孙亚玲;贾小明;王娟;刘进琪;

  河流健康管理是生态文明建设的重要组成，是河长制管理的重要任务。通过收集整理甘肃省具有代表性的162条河流健康评价成果，采用统计学方法，分析甘肃省河流总体健康水平和特征，评价指标空间异质性和河流健康评价体系适用性。结果表明：甘肃省所辖河流健康评价得分第1个四分位数68.1分，第2个四分位数（中位数）75.1分，第3个四分位数81.4分，河流健康状况良好，总体呈现形态结构稳定、水文情势震荡、水质较好、生物多样性较低的特征；河流健康水平自西向东呈升高趋势，与河流所处气候环境及水资源利用模式显著相关。针对西北河流对规范标准评价指标存在的不适用等诸多问题，重构了适合西北河流特性的健康评价体系，对理想、健康、亚健康、不健康、病态5个河流健康等级给出明确清晰的定义，并对河流具有的总体功能按照水空间、水循环、水环境和水生物4个方面应用不同指标进行河流属性变化特征描述。验证结果表明，与原评价体系相比，重构的评价体系准则层和主要改进指标的变异系数有合理性改善。

  2025年01期 No.1003 66-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 947K]
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