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赣江流域输沙时空变化特征及其影响因素分析

水土保持学报 2025年

作者：杨程高歌王海鹏田鹏汤崇军谢梅香毕博赵广举耿韧周璐尤俊坚流域水土保持江西省重点实验室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西省水利科学院

[目的]探究赣江流域输沙时空变化特征，定量探讨气候变化及人类活动对流域泥沙变化的贡献，为赣江流域的水土流失防治和水沙资源治理提供参考。[方法]基于赣江流域上、中、下游15个主要水文站1960—2020年输沙监测数据及流域内降雨资料... 详细信息

[目的]探究赣江流域输沙时空变化特征，定量探讨气候变化及人类活动对流域泥沙变化的贡献，为赣江流域的水土流失防治和水沙资源治理提供参考。[方法]基于赣江流域上、中、下游15个主要水文站1960—2020年输沙监测数据及流域内降雨资料，采用线性趋势法、Mann-Kendall趋势检验和Pettitt突变检验法分析流域输沙时空变化特征，结合双累积曲线法量化驱动因素对河流泥沙变化的贡献。[结果] 1）赣江流域1960—2020年上、中、下游水文站年输沙量呈极显著减少趋势（|Z|>2.58）。外洲站、峡江站和上游4站输沙速率减少依次为21.43万、16.61万、8.12万t/a，并分别于1994年、1992年、1998年发生年输沙量突变。2）流域年平均输沙模数在空间分布上表现为南高北低，在时间变化上呈上游先增后减，中游、下游减小趋势。较1960—1987年，2001—2020年上、中、下游平均输沙模数减幅分别为51.32%、104.95%、105.03%。3）流域输沙时空变化受到地形、水土保持措施等影响，人类活动是赣江流域输沙量减少的主导因素。[结论]赣江流域侵蚀产沙量已显著减少，但上游仍是未来水土流失治理的重点区域。

关键词：输沙量输沙模数驱动因素时空变化赣江

梯级堰作用下芙蓉溪浮游植物春秋季群落结构及其驱动因素研究(英文)

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水利水电技术(中英文) 2025年

作者：任江山余俊李景娟吕建璋王晓刚南京水利科学研究院水工水力学研究所江西交通职业技术学院

【目的】筑堰改变河流水力特性，影响河流浮游植物群落结构以及水生态系统健康水平。为探究梯级堰建设下芙蓉溪浮游植物春秋季群落结构及其驱动因素的非线性响应关系，【方法】于2023—2024年在芙蓉溪开展了浮游植物群落结构及相关环境... 详细信息

【目的】筑堰改变河流水力特性，影响河流浮游植物群落结构以及水生态系统健康水平。为探究梯级堰建设下芙蓉溪浮游植物春秋季群落结构及其驱动因素的非线性响应关系，【方法】于2023—2024年在芙蓉溪开展了浮游植物群落结构及相关环境要素的调研。本文重点分析了芙蓉溪同一枯水期内秋春两季浮游植物营养物质浓度及生物量变化状况，通过冗余分析筛选影响浮游植物群落结构的关键影响因子，使用MIKE 11模型拟合了河道内水动力变化状况，结合总氮和高猛酸盐指数，构建了浮游植物多样性指数与水动力因子的GAM模型，拟合了梯级堰优化布置后的浮游植物多样性变化状况。【结果】结果显示：芙蓉溪浮游植物Shannon-Wiener多样性指数全年均值为2.79，整体处于轻度污染状态，鉴定出浮游植物8 门95 属239种：绿藻门是芙蓉溪全年浮游植物的主要构成门类，其次为硅藻门和蓝藻门，浮游植物春秋两季细胞丰度变化范围为3.11～20.64 mg/L和0.23～6.31 mg/L，浮游植物群落结构季节性演替明显，相较于秋季，春季蓝藻门的相对丰度在全河段显著降低，而金藻门和甲藻门在部分点位显著上升，并形成水华现象，造成浮游植物多样性水平显著下降。全年水域优势种为链形小环藻（Cyclotella catenata）、小球藻（Chlorella vulgaris）、双对栅藻（Scenedesmus bijuga）、四尾栅藻（Scenedesmus quadricauda）、尖尾蓝隐藻（Chroomonas acuta）、卵形隐藻（Cryptomonas ovata）和啮蚀隐藻（Cryptomonas erosa）。冗余分析（RDA）表明，水动力因子（v、h）和水体环境因子(TN、CODMn)是浮游植物种群结构的显著影响因子。【结论】结果表明：芙蓉溪春季的水环境营养物质浓度、浮游植物生物量和密度远高于秋季，结合水动力因子和环境因子构建的GAM模型可以有效地反应浮游植物多样性指数与驱动因素间的非线性关系，在春季营养物质浓度提升的情况下，溢流堰形成的低流速和高水深的生境条件，会导致浮游植物Shannon-Wiener指数降低，富营养化风险加剧，而合理的梯级堰布设方案将会提高浮游植物多样性水平，降低河流富营养化风险。本研究结果有助于深化理解河流梯级筑堰引发的河流生态环境效应。

关键词：梯级堰 MIKE 11模型冗余分析 GAM模型影响因素

1971—2019年黑龙江省冻融指数和冻土分布时空变化研究

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中国农村水利水电 2025年

作者：宋成杰周彦章戴长雷涂维铭南京水利科学研究院岩土工程研究所水利部水库大坝安全重点实验室黑龙江大学寒区地下水研究所南京水利科学研究院水文水资源研究所

黑龙江省是我国高纬度多年冻土的主要分布区，在气候变暖的趋势下，多年冻土退化严重，引起的水文、生态和环境等问题成为相关科学研究关注的焦点。基于黑龙江省34个气象站1971-2019a的气温和地表温度数据，采用冻融指数和地面冻结数模... 详细信息

黑龙江省是我国高纬度多年冻土的主要分布区，在气候变暖的趋势下，多年冻土退化严重，引起的水文、生态和环境等问题成为相关科学研究关注的焦点。基于黑龙江省34个气象站1971-2019a的气温和地表温度数据，采用冻融指数和地面冻结数模型，结合趋势拟合和局部薄盘光滑样条函数插值法等，研究了黑龙江省年平均气温、年平均地表温度和冻融指数的时空变化，冻土分布特征及其影响因素。结果表明：黑龙江省多年平均气温和地表温度变化范围分别为-8.64-5.60℃和-6.52-7.58℃，空间分布上随纬度和海拔呈带状分布，年平均气温和地表温度年际升温速率趋于一致，分别为0.34℃/10a和0.33℃/10a。从1971-2019a，大气冻结指数和地面冻结指数分别以-5.07℃·d·a-1和-5.04℃·d·a-1的速度下降，大气融化指数和地面融化指数分别以7.63℃·d·a-1和11.89℃·d·a-1的速度上升。大气/地面冻融指数的空间分布上均呈现出纬向趋势，但是在北部山区海拔的影响大于纬度。多年冻土主要分布在北部的大、小兴安岭，零星分布在中部山区，1970-2010s多年冻土的南界向北移动约2°左右，多年冻土的总面积从1970s的1.11×105km2缩减为2010s的6.53×104km2，冻土分布与气温、地表温度和气温冻结指数的相关性最大，其空间分布与纬度和海拔有较强的相关性。研究结果对分析黑龙江省以及整个东北地区高纬度多年冻土退化的趋势具有重要意义，也可为冻土区自然冷资源开发、生态保护和工程建设等提供参考。

关键词：黑龙江省冻融指数多年冻土时空分布冻土退化

基于平原河网水文水动力模型的兴化市退圩还湖方案研究

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中国农村水利水电 2025年

作者：姜海石一凡蒋志昊淮安市水利工程安全和质量监督站江苏省水利科学研究院

退圩还湖作为重要的生态修复手段，通过清除湖泊湖荡内的圈圩围网、重塑湖底地形，恢复湖泊生态系统、提高防洪排涝能力、改善水质条件。本文基于平原河网产流模型，与河网水动力模型耦合，经过模型概化、边界条件、下垫面产流分配和模... 详细信息

退圩还湖作为重要的生态修复手段，通过清除湖泊湖荡内的圈圩围网、重塑湖底地形，恢复湖泊生态系统、提高防洪排涝能力、改善水质条件。本文基于平原河网产流模型，与河网水动力模型耦合，经过模型概化、边界条件、下垫面产流分配和模型率定验证后，嵌套里下河地区水文资料，模拟2006年里下河洪水过程中兴化市里下河湖泊湖荡4种不同退圩还湖方案下的滞洪效果。4种清退方案分别为湖区全部清退，恢复湖泊自由水面153.32km2；清退湖区面积10km2以上的湖泊湖荡，恢复湖泊自由水面95.96 km2；清退所有湖区面积的50%，恢复湖泊自由水面76.66 km2；清退湖区面积10km2以上的湖泊湖荡面积的50%，恢复湖泊自由水面47.98 km2。对比模型4种不同的退圩还湖方案模拟结果得出，兴化市里下河湖区湖泊湖荡清退滞涝时，将有效降低里下河地区洪水期河网水位，并对兴化里下河湖泊湖荡水位、水深及蓄水量显著影响。本文结果表明，不同清退湖泊方案滞洪效果存在一定差异，清退的湖泊湖荡面积越大，对河网洪水期水位影响越明显，20个湖泊湖荡全部清退时，兴化整体水位可降低约0.19m，盐城、阜宁、溱潼等典型站水位也有一定程度降低。由于洪水过程中参与外河网调蓄，兴化里下河湖泊湖荡最高水位、水深对比清退前普遍增加1.0m以上，蓄水量也有一致性变化并且最大蓄量接近原始蓄量的1倍。因此开展退圩还湖能有效降低滞洪风险，有必要对兴化市整个里下河湖区开展退圩还湖。

关键词：退圩还湖平原水网水文水动力模型兴化市滞洪能力

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基于沟槽结构优化的轴流泵水力性能提升研究

农业机械学报 2025年第1期56卷 321-331+355页

作者：牟童徐辉费照丹冯建刚丁哲王东升河海大学农业科学与工程学院河海大学水利水电学院河海大学水科学研究院

轴流泵在小流量工况下运行时，由于进流速度较低且存在壁面回流，会导致水力性能劣化，产生严重的机组振动，威胁泵站的安全稳定运行。沟槽流动控制技术是一种有效改善轴流泵水力性能的方法，其结构参数对水力性能的影响关系目前尚不明... 详细信息

轴流泵在小流量工况下运行时，由于进流速度较低且存在壁面回流，会导致水力性能劣化，产生严重的机组振动，威胁泵站的安全稳定运行。沟槽流动控制技术是一种有效改善轴流泵水力性能的方法，其结构参数对水力性能的影响关系目前尚不明确。运用数值模拟方法，通过改变重要几何参数对沟槽结构进行了改型设计，研究轴流泵沟槽结构参数单因素及多因素变量对轴流泵深度失速工况下的水力性能影响，并运用响应曲面法对沟槽结构参数进行了优化设计。研究结果表明，沟槽尾部距离、沟槽深度和沟槽宽度3个参数中，沟槽尾部距离对轴流泵水力性能和内部流场的影响最明显，轴流泵沟槽关键几何参数最优参数组合为：沟槽深度h为0.022倍叶轮直径；槽宽W为0.088倍叶轮直径；沟槽尾部距离L2为0.106倍叶轮直径。研究结果可为沟槽流动控制技术在轴流泵装置设计和运行提供有效支撑。

关键词：轴流泵水力性能沟槽流动控制优化设计

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铜川市新区大气挥发性有机物季节性来源解析

中国环境科学 2025年第1期45卷 93-102页

作者：张力元张亚楠钟佳浩郭巍张月王鉴月吴维鹏薄雅楠长安大学水利与环境学院陕西西安710064 陕西省环境科学研究院陕西西安710061 兵器工业卫生研究所陕西西安710065

以汾渭平原中小城市铜川市为研究对象,采用在线监测的方法测定铜川市高新技术产业开发区大气环境VOCs组分浓度(共计115种),梳理分析高新技术产业开发区大气VOCs污染时间序列与季节性变化特征,运用PMF模型解析VOCs的主要来源,利用最大增... 详细信息

以汾渭平原中小城市铜川市为研究对象,采用在线监测的方法测定铜川市高新技术产业开发区大气环境VOCs组分浓度(共计115种),梳理分析高新技术产业开发区大气VOCs污染时间序列与季节性变化特征,运用PMF模型解析VOCs的主要来源,利用最大增量反应活性(MIR)法量化VOCs的臭氧生成潜势(OFP),并计算毒性VOCs的危害指数(HI)和终生癌症风险(LCR).结果表明,监测期间铜川市高新技术产业开发区春、夏和冬季φ(TVOCs)均值分别为(69.03±47.48)×10^(-9)、(92.66±37.54)×10^(-9)和(134.90±74.58)×10^(-9),各季节排名前三的组分表现一致(烷烃>烯烃>芳香烃).PMF源解析结果显示,铜川市高新技术产业开发区大气VOCs来源以化工企业、机动车、燃烧排放为主(贡献均超过20%),但存在显著的季节性特征.OFP评估结果表明,OVOCs是各季节贡献最大的组分,主要贡献物种为乙醇、乙醛和乙烯等.春、夏和冬季VOCs经呼吸摄入致癌风险为1.57×10^(-5)~8.42×10^(-5),非致癌风险均高于可接受水平(HI>1),表明此环境中的暴露人群存在轻微致癌和非致癌健康风险.其中,丙烯醛危害指数尤其突出(HI>1).

关键词：铜川市高新技术产业开发区挥发性有机物(VOCs) 组分分析来源解析健康风险评价

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2001—2022年清水江流域归一化植被指数演变趋势及气候影响因素

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水资源开发与管理 2025年

作者：李长江彭芸安美运贵州省水利科学研究院

为揭示清水江流域NDVI的时空变化特征及气候影响因素,本文选用清水江流域2001—2022年的MODIS NDVI数据和气象资料,采用Mann-Kendall趋势检验、Slope趋势分析、Pearson相关性分析等方法对流域NDVI的时空变化特征及气候影响因素进行分析... 详细信息

为揭示清水江流域NDVI的时空变化特征及气候影响因素,本文选用清水江流域2001—2022年的MODIS NDVI数据和气象资料,采用Mann-Kendall趋势检验、Slope趋势分析、Pearson相关性分析等方法对流域NDVI的时空变化特征及气候影响因素进行分析研究。结果表明,流域NDVI主要集中在0.6～0.7,大部分区域植被呈良好态势。从空间分布情况看,流域NDVI呈现西、西北低,东、南、东南高的分布形态;从时间序列上看,近22年来清水江流域NDVI呈上升趋势,上升幅度为0.026/10a。同时对流域NDVI与降水和气温关系进行了相关分析,气象因素中降水对流域NDVI的影响明显。研究成果可为清水江流域生态修复和经济社会发展提供参考。

关键词： NDVI 清水江流域演变趋势气候因素

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城市雨水补给地下水利用研究进展

人民珠江 2025年

作者：杨鹏飞秦力王英汪爱霞席梅华甘肃省水利科学研究院

通过改善下垫面条件增加地表雨水下渗补给地下水是韧性城市建设的重要目标，也是雨水资源化利用和缓解城市水资源短缺的重要举措。从国内外城市雨水补给地下水利用切入，分别从相关政策法规、补给方式、水质问题和数值模拟等方面，综合... 详细信息

通过改善下垫面条件增加地表雨水下渗补给地下水是韧性城市建设的重要目标，也是雨水资源化利用和缓解城市水资源短缺的重要举措。从国内外城市雨水补给地下水利用切入，分别从相关政策法规、补给方式、水质问题和数值模拟等方面，综合评述了现阶段雨水补给地下水利用面临的挑战和不足。提出了该领域未来的研究方向：解决人工回灌技术中的堵塞问题，如何精确计算人工滞留渗透措施的地下水实际补给量。城市雨水径流补给地下水过程中要加强源头削峰减污、过程控制和末端治理。未来地下水补给领域数值模拟应注重水文模型和地下水模型的数值模拟耦合，大力发展区域和场地耦合模型，精细刻画雨水径流补给地下水过程。中国雨水利用的政策法规体系还不完善，建议推动雨水利用立法，以期为进一步雨水集蓄利用及城市雨水补充地下水相关研究和管理提供方向与参考。

关键词：城市雨水利用地下水补给雨水水质数值模拟政策法规

1970—2021年赤水河径流特性分析研究

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海河水利 2025年

作者：李长江方小宇安美运彭芸贵州省水利科学研究院

基于赤水河水文站1970—2021年径流系列资料，采用Spearman秩次相关检验、Mann-Kendall检验、有序聚类分析等方法对赤水河径流特性及趋势进行分析研究，以期为赤水河流域水资源的科学管理、开发利用、生态环境的保护等提供参考。研究结... 详细信息

基于赤水河水文站1970—2021年径流系列资料，采用Spearman秩次相关检验、Mann-Kendall检验、有序聚类分析等方法对赤水河径流特性及趋势进行分析研究，以期为赤水河流域水资源的科学管理、开发利用、生态环境的保护等提供参考。研究结果显示，赤水河年、汛期和枯水期径流均呈现不同程度的不显著减少趋势。根据Mann-Kendall检验及有序聚类分析，2000年为赤水河流域年径流减少的突变点，2002年为汛期径流减少的突变点，1992年为枯水期径流减少的突变点。从小波分析结果看，赤水河年径流主要有56、42、31三种时间尺度震荡周期；汛期径流主要有56、41、31三种时间尺度震荡周期；枯水期径流主要存在55、44、10～12三种时间尺度振荡周期。

关键词：赤水河径流特性演变趋势