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人类活动对流域气象-水文干旱传递的影响分析

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中国农村水利水电 2024年第6期 31-39页

作者：李敏冯子龙张铭锋邓晰元水利部水旱灾害防御重点实验室江苏南京210029 扬州大学水利科学与工程学院江苏扬州225000 南京水利科学研究院江苏南京210029

分析人类活动对干旱传递的影响对于干旱预警以及减少社会经济损失具有重要意义。以潘家口水库流域4个气象水文站点的1960-2017年实测的逐月降水和径流序列为基础数据,采用标准化降水指数(Standardized Precipitation Index,SPI)和标准... 详细信息

分析人类活动对干旱传递的影响对于干旱预警以及减少社会经济损失具有重要意义。以潘家口水库流域4个气象水文站点的1960-2017年实测的逐月降水和径流序列为基础数据,采用标准化降水指数(Standardized Precipitation Index,SPI)和标准化径流指数(Standardized Runoff Index,SRI)分别来表征研究区域的气象干旱和水文干旱。通过非一致性检验的方法,结合流域实际情况,得到径流序列的突变点,并基于Pearson检验法和Copula模型分别计算基准期和人类活动期气象干旱传递为水文干旱的时间和传递概率来分析人类活动对干旱传递的影响。结果表明,潘家口水库流域的径流序列呈现显著减少趋势,径流序列的突变点在1979年前后。人类活动对流域的水文干旱及干旱传递均产生了显著的影响,人类活动明显增加了水文干旱的发生频率,降低了气象干旱和水文干旱之间的相关性。干旱传递时间呈现季节性差异,夏秋季的干旱传递时间短于春冬季。在人类活动的影响下,夏季的干旱传递时间普遍缩短1~4个月;春秋冬季干旱传递时间呈现不同的变化,但大部分站点干旱传递时间延长。在同一气象干旱条件下,引发水文干旱的概率随干旱等级的增加而减小,随着气象干旱的加剧,引发水文干旱的概率变大,干旱传递概率变化呈现出两种情形,人类活动可能促进或抑制水文干旱的发生,增加或减小干旱传播概率。

关键词：人类活动干旱传递传递时间传递概率 Copula函数

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非常规水源利用量统计核算方法探析

中国水运(下半月) 2023年第12期 118-120页

作者：梁秀邓晰元孙琪姜广旭江西省水利科学院南京水利科学研究院水利部节约用水促进中心江苏省水文水资源勘测局南通分局

非常规水源利用在增加水源供给、减少污水排放、提高用水效率方面具有重要作用。近年来，我国非常规水源利用量逐年增加，其占用水总量的比例由2012年的0.8%提高到2021年的2.3%，已纳入用水总量统计核算。为确保非常规水源利用量统计数... 详细信息

非常规水源利用在增加水源供给、减少污水排放、提高用水效率方面具有重要作用。近年来，我国非常规水源利用量逐年增加，其占用水总量的比例由2012年的0.8%提高到2021年的2.3%，已纳入用水总量统计核算。为确保非常规水源利用量统计数据的准确性，文中采用趋势分析法、弹性系数法、回归分析法构建了12个模型，对非常规水源利用量进行统计预测；以2021年非常规水源利用量作为复核对象，通过分析预测值与统计值的残差，判定该年数据合理性和可靠性；选取预测能力较佳的模型作为集合模型，并将其算数平均值作为集合预测的结果。研究表明：集合模型对非常规水源利用量的重现和预测效果较好，该研究得出的对非常规水源利用量的初步统计核算方法，可为更好地管理和调控水资源提供有力依据。

关键词：非常规水源统计核算集合模型

基于RDA-REM模型的我国再生水开发利用潜力

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环境科学 2021年第6期42卷 2758-2768页

作者：郑锦涛马涛刘九夫彭安帮邓晰元郑皓南京水利科学研究院南京210029 河海大学水文水资源学院南京210098 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210098

为促进我国再生水资源高效利用,优化水资源配置结构,针对再生水开发利用潜力开展再生水开发利用影响因素分析,剖析再生水资源的特殊性与竞争性,揭示再生水开发利用的驱动机制与约束机制,建立再生水供需双侧协调交互式的潜力指标体系,并... 详细信息

为促进我国再生水资源高效利用,优化水资源配置结构,针对再生水开发利用潜力开展再生水开发利用影响因素分析,剖析再生水资源的特殊性与竞争性,揭示再生水开发利用的驱动机制与约束机制,建立再生水供需双侧协调交互式的潜力指标体系,并基于冗余分析(RDA)筛选潜力预测关键指标,并以此为基础,构建具有随机效应的潜力预测模型(REM),预测全国再生水开发利用潜力.同时,针对REM模型参数的不确定性,刻画10%~90%分位数水平下的参数置信区间.结果发现,生态用水量、建成区供水管道密度、再生水处理设施建设固定资产投资和污水处理总量这4项指标与再生水开发利用紧密相关,为潜力预测关键指标.REM潜力预测模型拟合精度较高,最大拟合误差为-8.5%.未来一段时期内,我国再生水开发利用量将继续保持高速增长趋势,2025年全国开发利用潜力有望达到129亿m^(3),将有助于优化城市供水结构,提高区域水资源循环利用率.

关键词：再生水 RDA-REM模型潜力分析冗余分析(RDA) 水资源管理

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基于PCA-HCA模型的我国节水分区

南水北调与水利科技（中英文） 2023年第1期21卷 137-147页

作者：邓晰元郑锦涛周晓辉马涛郑皓梁秀王国庆南京水利科学研究院南京210029 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210029 河海大学水文水资源学院南京210024 中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210008 江西省水利科学院南昌330029

为因地制宜地推进我国节水工作,以我国31个省(自治区、直辖市)为基础单元,按照领域协同、统筹兼顾、区划完整、有效衔接的原则,从水资源状况、社会经济条件、农业用水特征、工业用水特征和生活用水特征5个方面选取14项指标,构建节水分... 详细信息

为因地制宜地推进我国节水工作,以我国31个省(自治区、直辖市)为基础单元,按照领域协同、统筹兼顾、区划完整、有效衔接的原则,从水资源状况、社会经济条件、农业用水特征、工业用水特征和生活用水特征5个方面选取14项指标,构建节水分区指标体系。采用主成分分析(principal component analysis,PCA)和系统聚类分析(hierarchical clustering analysis,HCA)相结合的方法,将31个省(自治区、直辖市)划分成为东北地区、华北地区、西北地区、东南沿海地区、华中地区和西南地区6大节水分区。节水分区特征分析结果表明,各分区间水资源、经济社会和分领域用水指标差异显著,水资源短缺和经济社会发展对节约用水具有显著促进作用。

关键词：节水分区主成分分析系统聚类分析指标体系特征分析

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我国污水资源化利用的发展历程与推进建议

中国水利 2020年第7期 32-34,37页

作者：马涛刘九夫邓晰元南京水利科学研究院南京210029

污水资源化利用作为缓解水资源供需矛盾、改善水生态环境质量的重要举措,历来受到我国的高度重视。中华人民共和国成立70年来,伴随着工业化和城镇化进程,我国的污水资源化利用具有明显的时代特征。在深入调查分析的基础上,将新中国成立... 详细信息

污水资源化利用作为缓解水资源供需矛盾、改善水生态环境质量的重要举措,历来受到我国的高度重视。中华人民共和国成立70年来,伴随着工业化和城镇化进程,我国的污水资源化利用具有明显的时代特征。在深入调查分析的基础上,将新中国成立以来我国的污水资源化利用划分为起步期、探索期、快速发展期、绿色发展期4个阶段,分析了各阶段污水资源化利用的特点。同时,针对目前我国污水资源化利用中存在的主要问题,从法规制度、协调机制、顶层设计、国家政策、市场机制、资金支持、监督宣传等方面提出了建议。

关键词：污水资源化再生水非常规水资源发展历程

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中国非常规水资源开发利用进展

水科学进展 2020年第6期31卷 960-969页

作者：马涛刘九夫彭安帮郑锦涛王文种郑皓邓晰元南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210029

非常规水资源开发利用已成为世界各国缓解水资源危机的重要举措之一。为深化对中国非常规水资源开发利用水平和现状的认知,更好地支撑非常规水资源开发利用管理和实践,在对不同类型非常规水资源开发利用实地调研的基础上,重点阐述非常... 详细信息

非常规水资源开发利用已成为世界各国缓解水资源危机的重要举措之一。为深化对中国非常规水资源开发利用水平和现状的认知,更好地支撑非常规水资源开发利用管理和实践,在对不同类型非常规水资源开发利用实地调研的基础上,重点阐述非常规水资源的术语和内涵,总结非常规水资源的现状开发利用量和开发利用模式,分析非常规水资源开发利用中存在的主要问题,并针对性地提出对策建议。近年来中国加大了对非常规水资源的开发利用力度,非常规水资源开发利用量逐年上升,截至2018年底已达86.4亿m^3,但在全国供水总量中的占比尚不足1.5%,开发利用中还存在体制机制不健全、规划设计不到位、工程技术有短板等问题,制约着非常规水资源开发利用的有序发展。非常规水资源开发利用涉及面广,需要社会各界的共同努力,才能迎来非常规水资源开发利用的新局面。

关键词：非常规水资源开发利用再生水雨水海水淡化矿井水咸水

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再生水农业灌溉利用现状及影响研究

中国农村水利水电 2021年第6期 130-136页

作者：郑锦涛马涛刘九夫邓晰元郑皓南京水利科学研究院南京210029 河海大学水文水资源学院南京210029 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210029

针对再生水农业灌溉对土壤物理性质、土壤肥力质量、土壤环境质量、农作物品质、人体健康与地下水等6方面的影响,系统总结了近年来国内外学者的研究进展,现有研究表明:再生水灌溉对土壤物理性质、土壤肥力、土壤环境与农作物品质的影响... 详细信息

针对再生水农业灌溉对土壤物理性质、土壤肥力质量、土壤环境质量、农作物品质、人体健康与地下水等6方面的影响,系统总结了近年来国内外学者的研究进展,现有研究表明:再生水灌溉对土壤物理性质、土壤肥力、土壤环境与农作物品质的影响存在分歧,主要原因在于试验对比性差,相关概念尚未统一等;普遍认为对人体健康风险处于可接受水平;长期再生水灌溉将对地下水环境造成一定影响。针对我国再生水农业灌溉的问题与不足,今后应加强再生水农业灌溉的理论机制研究,开展长期、系统的监测工作,以期对我国再生水农业灌溉利用提供更加科学的理论指导。

关键词：再生水农业灌溉研究进展

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我国高程系统的历史沿革及基面换算关系研究

吉林水利 2023年第3期 36-40页

作者：姜广旭邓晰元沈建田立张哲文周秉建江苏省水文水资源勘测局南通分局江苏南通226006 南京水利科学研究院江苏南京210029 水文水资源与水利工程科学国家重点实验江苏南京210029

本文以高程系统、高程基准、基面等基本概念的不同为研究切入点,分析了几种主要的高程系统在各区域的应用情况及其与1985国家高程基准之间的换算关系,给出了运用高程系统的注意事项及其发展建议。

关键词：高程系统国家高程基准基面换算历史沿革

再生水开发利用影响因素及作用机制研究--基于胡焕庸线的空间定量分析

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南水北调与水利科技（中英文） 2021年第6期19卷 1125-1135页

作者：郑锦涛刘九夫刘湘伟马涛邓晰元彭安帮李薛刚南京水利科学研究院南京210029 河海大学水文水资源学院南京210029 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210029 西藏自治区水文水资源勘测局拉萨850000

针对我国再生水开发利用现状,开展驱动-约束影响因素分析,解析影响因素间的关联关系与层次结构,在此基础上,考虑影响因素的空间异质性,以胡焕庸线为分界线,对东西两侧地区分别建立再生水开发利用驱动-约束非递归结构作用机制框架,采用... 详细信息

针对我国再生水开发利用现状,开展驱动-约束影响因素分析,解析影响因素间的关联关系与层次结构,在此基础上,考虑影响因素的空间异质性,以胡焕庸线为分界线,对东西两侧地区分别建立再生水开发利用驱动-约束非递归结构作用机制框架,采用结构方程模型(structural equation modeling,SEM)刻画影响因素间的传导路径,量化影响因素贡献率。结果表明:胡焕庸线东侧地区再生水开发利用驱动推进作用大于约束限制作用,具备高水平开发潜质;西侧地区约束限制作用大于驱动推进作用,再生水开发利用推动能力不足。再生水配套管网等工程条件不完善为东侧地区主导制约因子,影响程度贡献率为11.8%,地区经济条件与污水处理技术水平为次要制约因子;区域水资源环境胁迫、再生水工程设施建设不完善、地区经济发展水平偏低为西侧地区主导制约因子,贡献率为15.9%~18.1%,污水处理技术水平为次要制约因子。

关键词：再生水胡焕庸线非递归结构 SEM 水资源管理