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期刊信息/Journal information
南水北调与水利科技（中英文）
河北省水利科学研究院
南水北调与水利科技（中英文）

河北省水利科学研究院

徐振辞 许新宣

双月刊

2096-8086

nsbdqk@263.net

0311-85020639;85020535;85020630

050057

石家庄市泰华街310号

南水北调与水利科技（中英文）/Journal South-to-North Water Transfers and Water Science & TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《南水北调与水利科技》期刊是经国家科学技术部和国家新闻出版总署批准的我国惟一以南水北调为主体的科技期刊。该刊由河北省南水北调工程建设委员会办公室主管，河北省水利科学研究院主办，中国水利水电科学研究院、中国地质科学院水文地质环境地质研究所等单位为合作单位。本刊宗旨：坚持社会主义办刊方向，宣传党和国家的治水方针政策，加强水利技术创新，加速科技成果转化，促进水利学术交流，传播水利科技知识，提高科技成果水平。本刊特色：以举世瞩目的南水北调工程为办刊主体，宣传南水北调工程的伟大意义，回顾南水北调工程的历史背景，追踪南水北调工程的最新动态，反映南水北调工程的热点、难点问题，展现南水北调工程的技术创新成果。从而促进水利科技学术交流，提高水利科技水平，推动水利现代化。
正式出版
收录年代

    面向新质生产力发展需求的国家水网建设关键内容及研究展望

    左其亭田锦涛秦西马军霞...
    625-631页
    查看更多>>摘要：为推动国家水网建设稳步迈入新质生产力发展的新征程,在理解水利新质生产力内涵及发展需求的基础上,从高科技、高效能、高质量、绿色4个维度出发,系统梳理国家水网建设需要把握的关键内容,分析有代表性的研究实例,并在此基础上进一步对国家水网未来研究进行展望,包括研发国家水网模拟器大科学装置、物理水网和虚拟水网协同建设、支撑人与自然和谐共生的现代化建设、科学处理人水关系4个方面,以期为面向新质生产力发展的国家水网建设提供参考.

    新质生产力国家水网人水关系

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    新质生产力视角下我国节水产业发展的策略

    杨杰杨金梅
    632-640页
    查看更多>>摘要：为缓解水资源短缺压力,提高水安全保障能力,更好地推进节水产业发展,推动水资源利用效率提升,结合我国节水产业发展现状,重点围绕发展节水产业的内生动力不够强、行业竞争力不足、技术创新能力偏弱等突出问题进行原因剖析,认为节水产业发展需要新质生产力来推动,同时发展新质生产力需要节水产业来提供水资源保障.为全面推进节水产业高质量发展,基于新质生产力的显著特点是创新,包括技术、业态模式、管理和制度等各方面的创新这一判断,提出新时期我国节水产业发展的建议和策略,即通过科技创新、体制创新、政策创新、商业模式创新和产业链创新推动我国节水产业的高质量发展.

    新质生产力节水产业水资源节约集约利用科技创新

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    汉江上游白河流域洪水类型辨识与模拟

    左凌峰邹磊夏军于家瑞...
    641-650页
    查看更多>>摘要：构建多维度洪水行为特征指标刻画洪水过程,结合主成分分析、K均值聚类和水文模型等方法,辨识并模拟白河流域主要洪水类型及其行为特征.结果表明:白河流域主要洪水类型可分为矮胖型中等洪水、剧烈变化型大洪水、尖瘦型中等洪水和单峰突发性小洪水4类;洪水类型的空间分布具有显著的区域差异,干流以矮胖型中等洪水类型为主,支流以单峰突发性小洪水类型为主;时变增益水文模型能够准确捕捉不同类型洪水的行为特征,特别对尖瘦型中等洪水和单峰突发性小洪水的量级、涨落变化等特征模拟效果较好.研究成果可为流域防洪减灾和水资源区域化科学管理等提供科学支撑.

    洪水洪水行为特征洪水类型时变增益水文模型白河流域

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    基于SPADE算法的梯级水库群联合防洪优化调度

    何中政辛秀钰魏博文尹恒...
    651-660页
    查看更多>>摘要：针对梯级水库群联合防洪优化调度问题,提出一种基于自适应成功历史策略的改进差分进化算法(strategy and parameter adaptive differential evolution,SPADE).该算法通过自适应成功历史差分策略来提升随机搜索效率,通过精英种群保守策略提升局部收敛速度及全局探索能力.据此开展包含10个测试函数的数值实验和赣江中游梯级水库群联合防洪优化调度实例,用于检验所提出的算法应用效果.结果表明:在数值实验中,SPADE算法收敛结果的最优值、平均值、标准差和成功次数评价指标整体优于SHADE、自适应差分进化算法(self-adaptive differential evolution,SADE)、遗传算法(genetic algorithm,GA)、粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)、人工蜂群算法(artificial bee colony,ABC);在梯级水库群联合防洪优化调度实例应用中,通过对1964单峰和1973多峰型历史洪水过程进行分析,发现SPADE算法结果在削峰率指标上明显优于SADE、GA、PSO算法,且相比SHADE在两次历史洪水条件下的削峰率指标结果分别提升0.9％、3.4％.实验结果充分验证所提SPADE算法的优越性,可作为梯级水库群联合优化调度问题的有效求解工具.

    防洪调度梯级水库群差分进化算法成功历史差分策略精英种群

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    基于洪水分级的青山殿水库洪水预报

    徐志刚刘风雨陈瑞刚杨丽丽...
    661-671页
    查看更多>>摘要：为提高洪水预报精度,减小全流域使用单一参数集而产生的预报误差,以青山殿水库为研究对象,将历史洪水分为大、中、小3个等级,采用新安江模型和SCE-UA参数优化算法,基于皮尔逊相关系数分析累计降雨量和实测洪峰流量的相关性,选取相关性最优的最大6 h累积降雨量作为参数应用指标,分级后的大中小洪水选用对应的参数集进行洪水验证及预报.结果表明:未对洪水进行分级时,38场洪水总体合格率为92.1％,平均确定性系数为0.82;按照洪水等级划分大中小洪水后进行洪水过程模拟,大中小洪水场次合格率100％,确定性系数平均为0.92、0.88和0.87,平均确定性系数为0.88,分级后各场次的合格率与确定性系数提高,拟合效果更好;基于皮尔逊相关系数分析洪峰流量与最大1、3、6、24 h降雨量的相关关系,最大6 h的降雨量与洪峰流量的皮尔逊相关系数最高,取预见期内最大6 h累积降雨量作为大中小参数判定条件,在2021年汛期实际预报中,洪水预报结果全部合格,4场大中型洪水拟合程度好,确定性系数高,基于洪水分级的洪水预报精度较高、合理可行,可为水库防洪提供参考.

    青山殿水库新安江模型洪水等级划分相关分析皮尔逊相关系数

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    基于GA-CNN的农业旱灾恢复力及影响因素

    刘东姜宸一张亮亮李佳民...
    672-683页
    查看更多>>摘要：为提高区域农业旱灾恢复力测度精度,构建基于遗传算法优化的卷积神经网络(convolutional neural networks optimized by genetic algorithm,GA-CNN)模型.以讷河市为研究区域,根据当地农业经济发展规律与水资源空间分布状况,选取11个农业旱灾恢复力表征指标,基于构建的GA-CNN模型精确测度研究区2010-2021年的旱灾恢复力,并采用熵值法对恢复力时间演变的关键驱动力进行解析.结果表明:研究时段内,讷河市农业旱灾恢复力在时间尺度上呈现先上升后下降再波动起伏的演变态势;森林覆盖率、单位面积粮食产量、人均水资源量等是影响研究区农业旱灾恢复力时程变化的主要驱动因子;研究构建的GA-CNN模型与传统CNN模型及SVM模型相比,平均绝对误差EMA分别降低了 23.51％和32.36％,均方根误差ERMS分别降低了 14.42％和25.32％,拟合优度R2分别增长了 0.08％和1.08％,说明GA-CNN模型在拟合性、适配性、稳定性、可靠性以及评估精度等方面更具优势.研究成果可为区域农业旱灾恢复力测度提供一种更为可靠的新模型,也可为区域农业防旱减灾、应急管理等提供科学指导.

    农业旱灾恢复力遗传算法卷积神经网络熵值法影响因素

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    基于全过程输水损失的灌区渠系优化配水模型构建——以长岗灌区为例

    李茉张旭许耀文陈颖珊...
    684-696页
    查看更多>>摘要：为发挥灌区用水调度决策潜能,以黑龙江省长岗灌区为研究区,提出一种基于全过程输水损失的灌区渠系优化配水多目标模型,该模型充分考虑灌区骨干渠系内不同渠段、渠道之间的水量平衡和各级渠道的输水能力,兼顾渠系输水损失、配水及时性与公平性多目标的协同,优化决策配水流量与输水历时.此外,利用随机森林模型预测未来气候变化情境下灌区的供需水量,基于此,计算未来气候模式下的渠系输水损失并获得长岗灌区渠系优化配水方案.结果表明:同一生育阶段内上级渠道不同渠段的输配水损失水量占上级渠道输配水损失总量的比例差异性显著,任一生育阶段内上级渠道靠近渠首的第一个渠段的输配水损失水量占比最大(返青期、抽穗开花期和乳熟期均为20.71％、分蘖期为21.21％、拔节孕穗期为25.43％);通过渠系优化配水模型得到长岗灌区作物全生育期渠系输配水总量为230.51万m3,总配水历时为494.32 h,输水损失总量为8.66万m3,与灌区采用经验系数法计算的输配水损失水量相比,输水损失减少24.89％,显著提高输配水效率.该模型有助于提供科学、合理的渠系配水方案,为综合提升灌区水资源管理能力和精细化管理水平提供决策支持.

    输水损失渠系优化配水多目标协同随机森林模型气候模式

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    雪被去除对东北农田黑土水溶性盐分含量的影响

    王子龙滕怀淏姜秋香刘传兴...
    697-707页
    查看更多>>摘要：为探究积雪覆盖对东北地区农田黑土水溶性盐分含量的影响,在野外人工除雪后,对雪被去除试验组(B)与自然积雪对照组(N)0～30 cm农田黑土的7种土壤水溶性盐组分(Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-)的含量变化过程进行试验研究.结果表明:覆雪期B组与N组平均盐分总量(质量分数)相较于试验期初分别增长107.22、129.54 mg/kg.土壤温度对Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3的含量具有显著影响,B组土壤的4种盐组分相比N组分别增加10.47％、-5.79％、-10.29％、-7.60％.融雪期B组与N组土壤盐分总量基本持平,该时期土壤含水率对Na+、Mg2+、HCO-3的含量具有显著影响,B组土壤的3种盐组分相比N组分别增加16.33％、-33.60％、-10.38％.试验期内,雪被去除处理下土壤HCO3-和二价阳离子(Ca2+、Mg2+)含量显著减少,一价阳离子(Na+、K+)与两种酸根离子(Cl-、SO2-)含量显著增加.HCO3-对盐分总量的影响程度最高,雪被去除处理引起的HCO3-含量减少将导致覆雪期与融雪期的土壤pH值分别降低0.04、0.03.总体而言,冬季雪被去除处理使作物生长季前的东北地区农田黑土原有的盐组分含量重新分布,引起土壤碱性的减弱.

    雪被去除土壤盐分土壤离子农田黑土

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    三江平原噻虫嗪网格化使用和残留清单的建立及生态风险评估

    崔嵩李斐贾朝阳贾宏亮...
    708-718页
    查看更多>>摘要：以我国三江平原为研究区域,采用水稻、玉米和大豆种植面积作为替代数据,通过估算噻虫嗪使用量建立其网格化使用清单;应用改进后充分考虑环境行为过程的网格化农药排放和残留模型(simplified gridded pesticide emission and residue model,SGPERM)建立噻虫嗪网格化残留清单,并以此估算土壤中噻虫嗪残留的质量分数.同时,使用风险熵法(risk quotient,RQ)评估新烟碱类杀虫剂的潜在生态风险.结果表明:2011-2020年三江平原累计使用噻虫嗪约85.6 t,通过喷洒飘移和径流排放造成的噻虫嗪损失量约为0.97 t;2020年三江平原噻虫嗪的总残留量为13.1 t,基于残留量估算得到各网格内表层土壤中噻虫嗪的空间质量分数范围为0～3.45 ng/g;三江平原土壤中噻虫嗪的残留会对研究区域内典型生物——-赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)产生潜在风险.使用清单的建立方法及改进的排放/残留清单模型能够有效揭示使用和残留情况的时空演变规律,为农药的污染控制措施及相关政策与行动计划的制定提供基础数据和科学依据,也可为相关农药网格化清单的建立提供技术方法.

    噻虫嗪使用清单残留清单三江平原生态风险

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    基于变权重组合模型的灌溉水有效利用系数预测

    李涛杨路华张玮婷王妍...
    719-727页
    查看更多>>摘要：通过逐步回归法分析影响灌溉水有效利用系数各因素的重要程度,筛选出节水灌溉面积为影响灌溉水有效利用系数的关键因素.考虑关键因素与时间序列两方面,基于逐步回归法、GM(1,1)模型和Logistic生长模型构建变权重组合模型.变权重组合模型的预测精度优于各单项模型,模拟效果与实际符合度高,适用于灌溉水有效利用系数的预测.最后采用变权重组合模型对广东省2023-2035年灌溉水有效利用系数进行预测分析.2023-2035年广东省灌溉水有效系数逐年提高,其中2035年预测值达到0.679 2,高于全国绝大多数灌溉水有效利用系数的现状值.变权重组合模型预测法可为农业水资源规划与灌溉管理提供科学参考.

    灌溉水有效利用系数逐步回归法灰色GM(1,1)模型Logistic生长模型变权重组合模型

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