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2026年9期
人类改造下河口地貌对洪水响应衰减机制及归因分析
王晓光;何厚军;安东;张蔚;极端洪水是驱动河口地貌演变的关键自然动力,然而人类长期改造如何定量调控这一过程,学界尚缺清晰评估。2020年长江口洪水峰值流量、水位虽与1998年接近一致,但其引发的地貌调整幅度却显著减弱。高精度水深测量显示,2020年洪水期间深槽冲刷量较1998年减少39.5%,浅滩淤积量下降37%。基于水文数据、长序列潮汐记录及数值模拟的归因分析表明,响应衰减不仅与洪水历时缩短、累积洪量减少以及18.6年天文大潮周期导致的潮动力减弱有关,更主要归因于20多年来的河口工程干预及流域水库运行导致的来沙量减少。其中来沙量减少塑造了河口由整体淤积向冲刷模式转变的大背景;河口工程则通过约束洪水归槽、抑制漫滩水流调整泥沙分配,发挥出“促淤固滩、稳定河势”的作用,使地貌系统呈现“滩淤槽冲”的响应模式,从而逐渐优化河势,稳定滩槽格局,大幅降低极端洪水下的地貌演变幅度。本研究阐明了人类活动如何改变长江口动力地貌机制,从而显著削弱了极端洪水对河床的调整作用。研究成果不仅为归因全球河口洪水效应提供了普适框架,也为制定应对水文极端事件、增强河口韧性的工程策略奠定了科学基础。
黄河几字弯区生态需水格局与国家水网背景下的调控策略
李占斌;邓铭江;李鹏;赵勇;贾路;于坤霞;黄河几字弯区能源资源丰富、多民族聚居、生态脆弱、自然灾害频发,是黄河流域的中心地带,该区域生态与经济社会发展受水资源短缺的严重制约。基于黄河几字弯区1982—2019年的历史气象、叶面积指数、土壤组成和土壤水分数据,以及不同碳排放路径下的未来气候数据,采用考虑潜在蒸散发、植被系数和土壤水分系数的综合计算方法,评估了该区域内生态需水的时空变化。研究结果表明,黄河几字弯区97.16%的面积上生态需水呈现增加趋势,中、高碳排放情境下未来生态需水会进一步增加,植被类型对生态需水的空间分布格局有显著影响,南部林地等植被叶面积指数较大的区域生态需水量更大。在建设国家水网背景下,应实施水资源供需分级规划,提升水网运行效率;进行生态保护与水资源的协同调度,增强生态系统韧性和恢复力;推动节水技术应用与绿色发展,提升水资源利用效率;结合当地大规模的梯田-淤地坝-窖池与水资源联合管理体系,构建“水-能-粮-生”融合发展模式,提高水土资源利用效率;提升植被耐旱性与生态修复功能,减少生态耗水。
郑州“7·20”特大暴雨洪水复盘模拟及风险分析
李匡;窦海英;刘桓语;耿传宇;董永立;韩斌;2021年郑州“7·20”特大暴雨灾害后,郑州市实施系列工程与非工程措施,防洪能力得到系统性提升。为检验现状工况应对极端暴雨洪水的成效,本研究基于逐小时降雨、地形及现状工况数据,依托郑州市防洪“五预”(预报、预判、预警、预演、预案)系统,采用三水源新安江模型、水工程调度模型与一维河道水动力模型耦合技术开展洪水复盘模拟与风险分析,全过程融入预判功能实现洪水风险超前研判与工程联合调度优化,经与郑州“7·20”灾害实况对比验证了模型方法的适用性与模拟结果的可靠性。结果表明:现状工况下15座水库按批复调度规则运行可充分发挥拦洪作用,按郑州“7·20”水位起调最高水位未超设计水位,按现状汛限水位起调最高水位未超校核水位;主城区河道经综合治理排涝能力显著提升,贾鲁河(科学大道—京港澳高速段)、金水河全段达100年一遇防洪标准,潮河、七里河局部河段存在漫溢险情;贾峪河、贾鲁河两处南水北调中线工程交叉建筑物洪水漫溢入渠风险大幅度降低,可有效保障南水北调中线工程输水安全。研究成果可为郑州市极端降水防御、非常规暴雨洪水预报预警及防洪体系优化完善提供技术支撑。
融合物理约束与深度学习的防洪调度模型研究及其应用
赵钊;程寅益;杨小东;针对黄河中游小浪底水库至花园口水文站河段洪水过程的强非线性与突发性特征,以及传统优化调度模型计算复杂、时效性不足的问题,本文提出一种融合物理约束与深度学习的防洪调度模型(CNNBi LSTM-SA)。模型采用一维卷积神经网络(1D-CNN)提取水文序列的局部相关特征,利用双向长短期记忆网络(Bi LSTM)对全局时间依赖关系进行建模,并引入自注意力机制(SA)动态刻画洪水滞后特征。为增强模型的物理一致性,将水量平衡原理构建为物理约束项并嵌入损失函数中。实例应用结果表明,该模型在测试集上的模拟精度优于基准模型:小浪底水库出库流量与花园口水文站流量的纳什效率系数(NSE)分别达到0.9171和0.9691,均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)及平均绝对百分比误差(MAPE)均明显降低,证明了混合网络架构在处理复杂调度逻辑方面的优越性。本研究利用Bi LSTM的双向信息传递机制与自注意力机制的动态权重建模,更精准地刻画了洪水波在长距离河道演进中的非线性、长时程延迟及滞后特征,可为流域防洪调度模拟提供兼顾计算效率与物理一致性的建模方法。
基于双水源水量平衡约束的深度学习洪水预报模型
李丹宁;柴华;王欣沂;王典;侯爱中;傅旭东;全球气候变化叠加人类活动影响,导致洪水灾害越发频繁,高精度、长预见期的水文预报已成为提升防灾减灾能力、保障水资源安全的关键支撑。现有基于人工智能的洪水预报方法多依赖单一历史流量序列进行外推预测,未能充分考虑区间降水与上游来水的双水源动态交互机制及水量平衡约束,导致模型对产汇流物理机理的表征能力薄弱,在突发洪水事件中预测精度受限。本文构建一种基于双水源水量平衡约束的深度学习洪水预报模型HydroFormer-TS,通过设计融合双水源信息的网络架构,嵌入物理引导特征,强制模型预测结果满足水量平衡原理,从而提升模拟过程的物理合理性与可解释性,实现从“数据驱动”到“数据-物理融合驱动”的建模升级。以我国华南典型湿润流域——北江流域为研究区域,选取多场典型洪水及突发极端洪水事件进行验证,结果显示该模型在各预见期表现出色,纳什效率系数最高达0.94,72 h预见期下纳什效率系数较LSTM提升85.4%、较iTransformer提升38.2%,突发洪水事件的平均绝对百分比误差降至23.05%,为高精度水文预报提供了新的建模思路与技术路径。
我国洪水资源化利用现状与对策建议
<正>为进一步推进大型湖库洪水科学调控,强化洪水资源安全利用,缓解我国水资源供需矛盾,水利部科学技术委员会组织部分委员和特邀专家组成专家咨询组,南京水利科学研究院作为技术支撑单位,针对洪水资源化利用技术创新与应用现状、面临的瓶颈制约和相关对策建议等开展了专题咨询,形成主要咨询意见如下。
提高我国极端强降水及洪涝灾害应对能力
<正>为贯彻习近平总书记关于防汛救灾工作重要指示批示精神,水利部科学技术委员会组织部分委员和特邀专家组成专家咨询组,就气候变化背景下极端降水及洪涝灾害风险形势和发展趋势、极端强降水影响及提高洪涝灾害应对能力开展了专题咨询,形成以下共识和咨询建议。一、近年来我国极端降水发生频次和强度显著增加,极端暴雨洪涝灾害防御难度加大据统计,2015—2024年,全国极端日降水事件发生频次持续上升,平均年暴雨日数比1991—2020年平均值多11%。
华北地区深层地下水回补修复试点研究与思考
华北地区目前仍然存在深层承压水超采问题,且深层承压水补给更新困难,含水层难以实现自然恢复,导致地下水降落漏斗长期存在,进一步引发了地面沉降、海(咸)水入侵等一系列生态损害、地质灾害,对区域生产生活和生态安全造成持续影响。针对华北地区深层地下水超采与亏空问题,提出了“点线面”结合的工作思路和“压采、补给、回灌”的系统治理修复模式,介绍了4处建成的深层水回补试验场条件及实施回补试验取得的进展,总结了依托回补试验开展的各项专题研究所取得的成果和结论,梳理了回补试点存在的试验周期短、研究不充分、水源待优化、试验场需完善等问题,并针对性提出了深化长期试验、优化回补区域与水源、加强防堵促渗技术研发、强化科技支撑、开展回补效果评估、完善科研平台建设及加大专项经费支撑力度等对策建议,以期为系统开展深层地下水回补修复、保障地下水资源可持续利用提供参考。
长江中下游干流河道安全分析与对策探讨
许全喜;金中武;长江中下游干流河道安全直接关系防洪安全、供水安全、航道安全、生态安全等诸多方面。经过多年治理,在控制和改善河势、保障防洪安全、维系优良生态、促进航运发展等方面取得显著成就。梳理归纳了长江中下游干流河道安全存在的主要问题,包括安全上存在洪水峰高量大与河道蓄泄能力不足的矛盾依然突出、局部河势不稳、滩槽冲淤变化对中下游干线航道的稳定构成一定威胁、河床冲刷导致枯水期水位下降、水环境质量尚未达到水功能区规定的水质类别要求等。分析了在新阶段和新水沙条件下的两大新形势:长江经济带高质量发展对长江中下游河道安全提出新的更高要求;长江中下游河道冲淤和江湖关系已发生变化并将在今后长时期内继续调整。进一步分析了三峡工程运用以来长江中下游干流河道水沙变化特征、不同河型演变规律及影响效应,指出未来水沙情势及江湖关系变化趋势。针对目前存在的问题,充分考虑新时期的发展战略调整趋势,紧紧围绕多目标协同需求,施行了包括制定相关法律及规划、河道及航道整治工程提升、完善河湖长制与监督管理措施、加强水库群联合调度、推进数字孪生长江建设等一系列保障河道安全的主要措施。
深入贯彻习近平总书记重要指示批示精神全面推动农村供水高质量发展
李国英;<正>中国式现代化,民生为大。农村供水事关民生福祉,是农村群众最关心、最直接、最现实的民生大事。“十四五”以来,各级水利部门坚决落实党中央、国务院决策部署,持续推动农村供水保障工作,完成农村供水工程建设投资2762亿元,巩固提升2.4亿农村人口供水保障水平,牢牢守住了不发生规模性饮水安全问题的底线,提前两年实现了“十四五”规划目标。新征程上,各级水利部门要心怀“国之大者”,深刻认识、准确把握推动农村供水高质量发展的重大意义,切实扛牢职责使命,学习运用“千万工程”经验,加快提升农村供水保障能力和水平,为以加快农业农村现代化更好推进中国式现代化提供有力保障。
科技创新引领中国坝工技术升级
刘磊宁;<正>水库大坝作为重要的基础设施,是防洪工程体系的重要组成部分,是国家水网的重要“结点”,在水旱灾害防御、水资源优化配置、江河生态保护治理等方面发挥着不可替代的作用。立足应对气候变化和为全面建设社会主义现代化国家提供坚实水安全保障的新要求,我国坝工技术不断取得新跨越,成为世界坝工技术创新和高坝建设的引领者。2023年12月4日—5日,由中国大坝工程学会与西班牙、日本和法国大坝委员会共同主办的第九届碾压混凝土坝暨胶结坝国际研讨会在广州举办。
在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上的讲话
习近平;<正>(2019年9月18日)黄河是中华民族的母亲河。我一直很关心黄河流域的生态保护和高质量发展。党的十八大以来,我多次实地考察黄河流域生态保护和发展情况,多次就三江源、祁连山、秦岭等重点区域生态保护建设提出要求。2014年3月,我到兰考县调研指导党的群众路线教育实践活动,专程前往东坝头乡张庄村考察,那里也是焦裕禄同志当年找到防治风沙良策并首先取得成功的地方。上个月,我在甘肃考察期间专门调研了黄河流域生态保护和经济发展。这次来又
水权和水市场——谈实现水资源优化配置的经济手段
汪恕诚这篇文章是为中国水利学会2000年年会准备的讲话提纲。1999年3月30日我在中国水利学会第七次全国代表大会上的讲话,提出了“实现由工程水利到资源水利的转变”的观点。那篇讲话,不能看作纯学术的理论文章,而是我从水利发展的实际出发提出的对水利工作的要求,是为了开展一场“中国水利如何面向21世纪”的大讨论,是尽作为领导的职责。同样,《水权和水市场》这篇文章,虽然谈的是水利经济学问题,但我绝不是这方面的专家,只是我国水利改革和发展的实际已经迫切要求我们去研究和解决这方面的课题。我抛砖引玉,以引起大家对此问题的重视。
中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要
<正>目录第一篇开启全面建设社会主义现代化国家新征程第一章发展环境第二章指导方针第三章主要目标第二篇坚持创新驱动发展全面塑造发展新优势第四章强化国家战略科技力量第五章提升企业技术创新能力第六章激发人才创新活力第七章完善科技创新体制机制第三篇加快发展现代产业体系巩固壮大实体经济根基第八章深入实施制造强国战略第九章发展壮大战略性新兴产业
中国21世纪水供需分析:生态水利研究
刘昌明<正> 面对21世纪我国的资源、环境问题,尤以水问题最为严峻。水少与水浪费并存;水多与生态失衡并存;水脏与水管理不善并存。事实上,水资源、水灾害与水环境三者之间存在相互联系和相互转变的关系。作为生态和环境核心要素的水,其利用是水资源正面效益;其过剩和不足的变化引起水旱灾害是负面效益;其质量演变
浅议都江堰的工程伦理和文化贡献
王忠静;张腾;中华民族有着数千年的治水历史,历代治水用水管水的实践留下了优秀的物质财富、制度财富和精神财富。通过探讨以都江堰为代表的优秀水利工程对中国水文化的贡献,挖掘这一世界文化遗产的多方面价值,为解决水资源供需矛盾突出、水危机等问题寻找中国智慧与中国方案。新时期生态水利建设要以先进的水文化为引导,借鉴都江堰保护与发展中蕴含的工程伦理和先进文化,建设人水和谐社会,建设现代生态水利。
人类活动与全球气候变化及其对水资源的影响
丁一汇;在认识人类活动对近百年气候变化的重要作用中,政府间气候变化专门委员会(IPCC)起了关键性作用。自1990年以来的17年间,IPCC主要通过四次评估报告不断加深对人类活动引起近百年气候变化的认识。这是通过提供三个方面的证据实现的:(1)温室气体自工业化时代以来(1750年以后)的迅速增加,(2)近百年地表和对流层温度以及海洋温度明显增加的观测事实,(3)根据气候模式进行的对过去100年气候变化的模拟。它证明,近百年气候变暖由自然的气候波动和人类活动共同造成,但最近50年大部分气候变化主要由人类活动造成。本文首先阐述人类活动在影响近百年全球气候变化中的重要作用,然后对人类活动影响全球气候变化的若干争议也作了简略介绍和分析。全球气候变化对于全球水资源系统和水资源管理有重大影响,文中从大气温度、降水、海平面上升和蒸散发的变化说明了这个问题。这为采取适应措施提供了科学基础。
水生态文明建设几个关键问题探讨
左其亭;如何理解水生态文明建设?在学习党的十八大精神的基础上,对水生态文明建设的关键问题进行分析,主要内容包括:给出水生态文明的定义和内涵,阐述水生态文明建设与国家提出的生态文明建设之间的联系,分析推进水生态文明建设应注意的关键问题,提出实现水生态文明建设五大目标的具体建议。
在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上的讲话
习近平;<正>(2019年9月18日)黄河是中华民族的母亲河。我一直很关心黄河流域的生态保护和高质量发展。党的十八大以来,我多次实地考察黄河流域生态保护和发展情况,多次就三江源、祁连山、秦岭等重点区域生态保护建设提出要求。2014年3月,我到兰考县调研指导党的群众路线教育实践活动,专程前往东坝头乡张庄村考察,那里也是焦裕禄同志当年找到防治风沙良策并首先取得成功的地方。上个月,我在甘肃考察期间专门调研了黄河流域生态保护和经济发展。这次来又
中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要
<正>目录第一篇开启全面建设社会主义现代化国家新征程第一章发展环境第二章指导方针第三章主要目标第二篇坚持创新驱动发展全面塑造发展新优势第四章强化国家战略科技力量第五章提升企业技术创新能力第六章激发人才创新活力第七章完善科技创新体制机制第三篇加快发展现代产业体系巩固壮大实体经济根基第八章深入实施制造强国战略第九章发展壮大战略性新兴产业
古代“海绵城市”思想——水适应性景观经验启示
陈义勇;俞孔坚;"海绵城市"是应对当前快速城镇化过程中严重的生态环境问题而提出的一种新思路。古代人类在长期水资源管理及与各种水灾害斗争过程中,积累了朴素的具有生态价值的经验,表现为城乡聚落选址、城市水资源管理、城市形态等方面的适应性景观,集中体现了海绵城市的思想,对城市景观设计具有重要的启示意义。本文介绍了近几十年国内外学术界对古代城市水适应性景观经验的探索,其中对中东地区、古希腊、古罗马、古玛雅文明等研究的成果最为丰富,引水、蓄水设施是大多数研究的关注重点。水适应性景观的内容和形式受降水、地形特点等因素影响。当前,传统城市水景观的研究已从传统的防洪、抗旱等单要素研究转向综合研究,探讨水景观的复杂结构和复合功能。随着现代水利技术的发展,古代城市水景观遗产正日渐破坏消失,面对危机四伏的水生态和水环境,如何借鉴古代城市水适应性景观经验,推进"海绵城市"建设理论和实践的完善和发展,是当代景观设计的重要课题。
期刊信息
主管单位:中华人民共和国水利部
主办单位:中国水利报社
出版周期:半月刊
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国际标准刊号:ISSN 1000-1123
国内统一刊号:CN 11-1374/TV
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