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水电能源科学
水电能源科学

邴凤山 张勇传

月刊

1000-7709

sdny@mail.hust.edu.cn

027-87542126

430074

武汉市洪山区珞瑜路1037号华中科技大学内

水电能源科学/Journal Water Resources and Power北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊主要报道水、电、能源及相关学科的新理论、新技术、新方法及工程应用成果，适当报道经验交流、技术革新和技术改造，涉及水电、电气与电子、能源与动力、土木与力学、环境工程、控制工程、计算机等多个学科。读者对象为从事水、电、能源开发与研究、生产、建设、设计施工、教学的科技和管理人员及大专院校师生。
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    基于BCC-CSM2-MR模式的开都河流域未来气温降水趋势分析及径流模拟

    宋昱锋陈伏龙陈红波丁占涛...
    1-5页
    查看更多>>摘要：径流的趋势变化影响着流域居民的生产生活,在全球变暖的背景下分析流域未来气候变化和径流演变趋势对指导流域生产生活有着重要意义.为此,以国家气候中心研发的BCC-CSM2-MR模式作为气象数据,分析了开都河流域未来不同排放情景下降水和气温的变化情况,并以此数据驱动SWAT模型模拟了不同气候情景下径流变化情况.结果表明,在4种气候情景下流域平均气温均有所上升,其中SSP5-8.5情景下气温上升最为明显,降水则会出现一定波动,流域未来径流在枯水期差异较小,径流受气候变化影响的差异主要体现在汛期.

    BCC-CSM2-MR模式开都河流域SWAT模型趋势分析径流模拟

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    极端降雨条件下郑州市地表径流特征分析

    王勇李双权胡婵娟任杰...
    6-10页
    查看更多>>摘要：为分析郑州市不同极端降雨事件、不同土地利用类型及不同坡度下的地表径流量,以2020年8月7日、2021年7月20日、2022年7月22日极端降雨事件,2000～2020年土地利用类型以及相同降雨情景为基础,依据SCS-CN模型分析研究区地表径流量特征.结果表明,在三次极端降雨事件中,主城区的地表径流量均相对较大.受不透水面的影响,在主城区降雨量小于周边城区降雨量的情况下,主城区的地表径流量依然大于周边区域地表径流量.从地形坡度上讲,在三次极端降雨事件中,均以微坡(<5°)区域的平均地表径流量最大,且整体呈坡度越大平均地表径流量越小的趋势.在相同降雨条件下,2000～2020年郑州市平均地表径流量呈现逐渐增大的趋势,且主城区平均地表径流量增大趋势较明显;而随着降雨量的增加,郑州市地表径流量增加显著,且主城区地表径流量比周边城区增加更快.可见,在极端降雨条件下,郑州市主城区及微坡区域地表径流量一般相对较大,需要合理调节土地利用,增大林草覆盖比率.

    郑州市SCS-CN模型极端降雨事件土地利用类型地表径流

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    基于Copula函数的西江干流与粤西沿海诸小河径流丰枯遭遇分析

    刘成周秋红王占海吴绍飞...
    11-16页
    查看更多>>摘要：环北部湾广东水资源配置工程从西江干流取水至广东省粤西地区,为从根本上缓解粤西地区缺水问题,研究西江干流与粤西沿海诸小河径流丰枯遭遇对工程水资源优化配置及运行调度具有重要意义.为此,基于西江干流控制水文站梧州站与粤西二个小河控制站,即鉴江化州站及九洲江缸瓦窑站数据资料,采用Copula函数建立了年、枯期、汛期不同时间尺度的径流联合分布函数,分析了径流丰枯遭遇规律.结果表明,西江干流与粤西诸小河径流间具有较高的互补性,建设水资源配置工程可很好地缓解粤西地区的缺水问题.

    环北部湾Copula函数西江粤西沿海诸小河丰枯遭遇

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    新安江水库流域降水时间演变特征

    赵新华杨登宇谢意乐李强...
    17-20,16页
    查看更多>>摘要：为了解新安江水库流域降水的长期演变特征,利用2006～2022年GPM降水数据、GLDAS土壤含水率数据和典型站点的降水量与水位数据,结合 HYSPLIT、PSCF、CWT模式,分析了降水量和水位的时间演变特征、不同降水气团的差异和降水的潜在来源.结果表明,干流单一站点的降水量可用于代表新安江水库流域的降水量变化特征.降水量、0～200 cm土壤含水率和水位存在明显月际变化,降水量在6月最高,土壤含水率和水位在7月最高.2006～2022年新安江流域的降水气团共分为六类:1型西南内陆远距离气团(31.8%)、2型西北内陆气团(7.2%)、3型局地气团(19.7%)、4型西南内陆近距离气团(15.7%)、5型东部海洋气团(3.8%)和6型西部内陆气团(21.8%).不同类型气团降水的时间分布特征存在显著差异.新安江流域降水的PSCF分布与CWT分布类似,高值区均位于其西南方向.新安江流域的降水潜在来源贡献主要是江西全省和湖南省的东部地区,在对其降水过程预报时应多关注该区域的降水气团变化.研究结果可为新安江水库防汛和水力发电提供理论依据.

    新安江水库流域降水量水位时间演变气团聚类潜在来源

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    SWAT+模型在郪江流域的适用性探究

    王博郑淋峰任春坪
    21-24,10页
    查看更多>>摘要：为评估SWAT+模型在四川省内流域模拟的适用性,通过构建SWAT、SWAT+模型,探究SWAT+模型在郪江流域的径流、总磷非点源模拟适用性.结果表明,两款模型表现出了良好的径流模拟效果,R2 和纳什效率系数均达到0.6以上,SWAT+模型表现出更好的适用性.两款模型的总磷模拟效果合格,SWAT+模型对总磷模拟的R2 和纳什效率系数均比SWAT略高,郪江流域2015年月均总磷污染负荷强度约为0.93～1.59 kg/(ha·月),总体呈现上游低下游高的趋势.SWAT+在流域配置、输入文件格式、土地利用及管理等方面有较大提升,且能够刻画面状水系,在建设有水库、池塘、闸坝的研究区域内建模更精准,但目前存在河道生成效率低的缺点.总体而言,SWAT+模型在郪江流域表现出较好的适用性,有望凭借其优质的用户体验和良好的模拟效果取代SWAT模型.

    SWAT+模型SWAT模型郪江流域径流模拟非点源污染

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    基于投入产出模型的内蒙古水资源利用效益评价与分析

    杨正杨武王炳亮何进宇...
    25-28页
    查看更多>>摘要：贯彻黄河流域生态保护与高质量发展战略、落实"四水四定"发展理念、合理进行区域水资源配置是当前我国水资源管理的重中之重.利用投入产出模型分别分析并对比了内蒙古2012、2017年各部门的用水效率、用水效益、部门关联性及部门间虚拟水的转移量的实际状况.结果表明,各部门完全用水系数总体呈下降趋势;农业部门产出乘数最高为自治区基础产业;建筑业等工业部门的影响力系数不断增大,对其他部门经济拉动力不断增强,可见主导产业仍为工业;内蒙古虚拟水流向主要为农业到制造业和建筑业,制造业到其他行业,农业部门是最大的虚拟水净输出部门及虚拟水流出源头.研究成果可以分析"十三五"以来内蒙古节水型社会建设成效以及为"十四五"以后水资源配置利用规划提供参考依据.

    水资源投入产出模型水资源经济效益内蒙古

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    基于孤立森林的取水数据异常值检测

    徐浩刘怀利瞿暄
    29-32,59页
    查看更多>>摘要：为快速准确地检测出供水企业取水量数据的异常值,提出了基于孤立森林的无监督学习算法,以安徽省水资源取水监测平台提供的A～D四个供水企业取水量数据为例,并通过试验将其与传统箱线图法和有监督学习的k近邻算法进行比较.结果表明,基于孤立森林的无监督学习算法因其独特的树状结构,使其在进行点异常值检测时平均F1、AAUC值分别达到0.963 0、0.998 0,较k近邻算法分别高约56.40%、22.47%,较箱线图法分别高约18.92%、9.70%.虽然模拟区间异常取水行为时,基于孤立森林的无监督学习算法性能有所下降,但稳定性仍优于k近邻算法和箱线图法,这表明在异常数据类型检测方面基于孤立森林的无监督学习算法具有一定优越性.

    异常值检测取水量孤立森林k近邻箱线图

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    基于MIKE+的城市渠道初雨截流方案优化

    张玉浩米灿龙杨长河吴雪军...
    33-37,42页
    查看更多>>摘要：以南昌市南北连通渠区域为例,基于 MIKE+平台构建研究区域包含初雨截流管、智能分流井和调蓄池等的管网、汇水区及水质模型,分析了现状初雨截流方案下各汇水区径流污染浓度、进入调蓄池的污染物总量和总水量,根据模拟结果确定径流污染控制目标,并将汇水区划分为A、B、C三类汇水区,模拟优化方案下各区分流井在不同关闸时间下排入渠道的COD、TN、NH3-N、TP平均浓度.结果表明,A、B、C区的分流井关闸时间分别为单次累计降雨5、8、9 mm后15 min时,能达到径流污染控制目标,优化方案较原方案调蓄池收集COD、TN、TP、NH3-N总量分别提高21.59%、18.55%、17.30%、17.36%.研究结果亦可为类似初期雨水截流方案的选择提供建议及参考.

    初期雨水径流污染控制MIKE+模型智能分流井

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    三江平原松花江流域地下水环境变化及其控制因素

    吴泽新武瑶于叶翔章光新...
    38-42页
    查看更多>>摘要：针对近年来我国农业地区地下水水质明显退化,严重威胁水环境安全和人类健康的问题,选取典型农业区——三江平原松花江流域作为研究区,基于2012、2022年采集的浅层地下水样品,运用熵权水质指数(EWQI)评估地下水水质变化情况,并通过Piper图分析地下水的水化学特征变化,进而综合运用Gibbs图和阴阳离子比值分析法,识别地下水环境变化的主要控制因素.结果表明,研究区地下水水质明显下降,水化学类型由HCO3-Ca·Mg型演变为HCO3-Ca·Mg和SO4·Cl-Ca·Mg混合型;研究区地下水化学特征主要受水—岩相互作用控制,同时也受到阳离子交替吸附作用的影响;2022年农业活动、粪便和污水排放等人为输入对研究区地下水水质的影响加剧,是导致地下水水质下降的主要因素,未来应加强区域人为输入对地下水水质影响的研究,制订相关污染物排放管理政策.研究结果可为三江平原松花江流域地下水资源的可持续开发利用提供理论参考.

    地下水水化学特征变化控制机制松花江流域三江平原

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    秋季丰水期山区河道时段性连通堰坝对底栖动物群落结构的影响

    陈怡王斌徐泽琪周湘哲...
    43-47页
    查看更多>>摘要：为探究时段性连通堰坝建设对山区河流水生态影响机制,结合原位监测和室内鉴定方法,以大型无脊椎底栖动物为水生态指示生物,于2022年9～10月丰水期对丽水市6条阻隔系数不一的山区性河道进行监测,分析了河流阻隔系数对底栖动物群落的影响.结果表明,就整体河道而言,时段性连通堰坝建设对底栖动物群落的物种多样性影响较小,但与软体动物的生物密度有较强关联——堰坝阻隔系数与软体动物密度呈显著负相关;就单条河道沿程变化而言,随着阻隔系数的增大,河流底栖生物密度由阶梯减少趋势向均匀化趋势发展.当前堰坝建设对河流底栖生物影响评价缺乏更精确有效的量化指标,改进的阻隔系数可暂时性用作堰坝建设对生态影响的指示性评价.

    河流连通性底栖动物堰坝阻隔系数影响

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