首页期刊导航|水科学进展
期刊信息/Journal information
水科学进展
南京水利科学研究院　水利部 交通运输部 国家能源局 中国水利学会
水科学进展

南京水利科学研究院　水利部 交通运输部 国家能源局 中国水利学会

张建云

双月刊

1001-6791

xkxjz@nhri.cn

025-85829770/85828537

210029

南京市广州路225号

水科学进展/Journal Advances in Water ScienceCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是以水为论述主题的学术期刊，主要报道关于水圈研究的新事实、新概念、新理论和新方法，反映国内外在暴雨、洪水、干旱、水资源、水环境等领域中科学技术的最新成就、重要进展、当代水平和发展趋势。交流新的科研成果、技术经验和科技动态。涉及与水有关的所有学科，包括水文科学、大气科学、海洋科学、地质科学、地理科学、环境科学、水利科学和水力学、冰川学、水化学、生态学、水生生物学以及法学、经济学和管理科学中与水有关的内容。
正式出版
收录年代

    1957-2017年中国不同流域土石坝溃坝事件时空演化规律

    周宁王芳李铮张铸...
    689-699页
    查看更多>>摘要：本研究旨在分析中国不同流域土石坝溃坝事件与厄尔尼诺现象之间的关联性,并探讨厄尔尼诺对水库大坝安全运行的潜在影响.基于1957-2017年中国气象站点逐日降水数据,采用合成分析和交叉小波方法,分析不同流域内厄尔尼诺对极端降水时空分布特征的影响,进而建立土石坝溃坝事件与厄尔尼诺现象之间的相关性.结果表明:九大流域内溃坝事件与厄尔尼诺显著相关,其中海河流域内溃坝事件与厄尔尼诺当年关联性更强,而黄河、长江和东南诸河流域的溃坝事件则更多地受到厄尔尼诺次年的影响;在相关性方面,黄河、长江及海河流域的强降水指数与厄尔尼诺指数之间显著负相关,且厄尔尼诺指数的变化通常超前于强降水事件约1a.

    溃坝事件时空演化极端降水九大流域厄尔尼诺

      原文链接:
    • 万方数据

    太湖流域典型下垫面土壤水响应规律及影响因素

    王强林芷欣贺瑞敏张建云...
    700-710页
    查看更多>>摘要：为揭示不同土地利用/覆被下土壤水动态变化规律,选取太湖流域城市绿地、耕地和林地3种典型土地利用/覆被类型,开展了连续(2018-2020年)原位观测(1h间隔),剖析了不同下垫面的土壤水响应规律及主要影响因素.研究表明:随着土壤深度增加,降雨后土壤含水量峰值逐渐增加(埋深10、20、40cm分别为25.90％、28.06％和31.24％),而土壤水增幅、增加速率和消退速率逐渐降低;土壤水响应时间从上层到下层先增加后减小,耕地和林地深层土壤的响应时间快于中层;随降雨量级增加,各土壤水响应特征均呈现逐渐增加趋势;土壤水动态变化受到了降雨、物理参数、植被、前期湿度等多种因素影响,但不同土壤水响应特征的主导因素有所差异;前期湿度是土壤含水量峰值、增幅和增加速率的主导因素,前期含水量越高,土壤含水量峰值相对越大,但增幅和增加速率越小.研究结果可为不同土地利用/覆被下产汇流机理分析和水资源管理提供依据.

    土壤水次降雨事件野外观测土地利用/覆被太湖流域

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于VIC和MLP-ANN模型重建中国陆地水储量数据

    巨佳丽武传号胡晓农龚郑洁...
    711-725页
    查看更多>>摘要：基于GRACE重力卫星的产品数据为大尺度的陆地水储量研究提供了重要支撑,但由于数据长度有限,无法满足长序列研究需求.基于气象和水文观测数据,利用可变下渗容量曲线(VIC)模型在中国十大水资源分区构建了流域水循环模型,基于模型输出的土壤水和雪水储量,并结合气象观测数据,构建了基于多层感知器的人工神经网络模型(MLP-ANN),重建了中国地区1980-2018年高分辨率(0.25°)的陆地水储量距平(TWSA)月尺度数据集,并利用2003-2018年的GRACE数据对重建的TWSA进行评估.结果表明:①VIC模型总体具有较好的模拟效果,且湿润流域的模拟精度优于半干旱流域;②重建的TWSA在空间分布上与GRACE数据高度一致,可以较好地捕捉到绝大部分流域TWSA的年际变化特征及趋势;③1980-2018年,TWSA在华北平原、辽东、松花江西部、西南及西北部分地区呈显著下降趋势(＞5 mm/a),而显著上升趋势主要集中在西部的少部分地区(＞20 mm/a).重建的TWSA数据可为中国地区的水文气象研究提供数据支撑.

    陆地水储量GRACEVIC模型人工神经网络数据重建十大水资源分区

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于分布式模型的流域洪水时空特征分析方法

    马强王莹魏琳史朝旭...
    726-737页
    查看更多>>摘要：为加深对极端暴雨条件下流域洪水形成机理的理解与认识,以"23·7"海河流域大清河特大洪水为例,提出一种基于分布式模型的流域洪水时空特征分析方法.采用时空变源分布式水文模拟方法,分别构建覆盖大清河南、北两支的分布式水文模型,开展分组并行模拟.结果表明:14个站点模拟洪峰误差平均值小于5％,纳什效率系数平均值为0.7,模拟结果较好."23·7"特大洪水大清河北支平均径流系数为0.55,远高于南支流域(0.27),致灾洪量主要来自北支.北支流域在洪水过程中呈现超渗、蓄满混合产流模式,当该区域累计雨量超过107 mm时,流域出现蓄满地表产流,当小时雨量超过15.3mm/h时,则可能出现超渗地表产流;对比大清河系南支,北支流域缺少大型控制性水利工程也是导致本次大清河特大洪水灾害发生的另一主要原因.

    暴雨洪水分布式模型产流模式时空变源"23·7"特大洪水大清河

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于地表-管道-河道耦合模拟的城市内涝风险评估

    李小宁郑世威李宥霖陈钢...
    738-751页
    查看更多>>摘要：为评估城市排水不畅引发的内涝风险,提出地表-管道-河道耦合的城市内涝风险评估方法,建立常州市城市产汇流与内涝试验基地模型,选取不同设计降雨情景进行内涝风险模拟.结果表明:受管道埋深和排水能力的影响,检查井溢流主要发生在管道下游段;随着重现期的增大,满管流管段比例平均由72.46％上升至82.27％,溢流节点比例由1.95％上升至4.11％;尽管大部分检查井并未发生溢流冒水,研究区域内仍然存在多处内涝积水,研究区域内涝面积比例由4.31％(重现期P=5a)上升至6.19％(P=50a).地表-管道-河道耦合的城市内涝风险评估方法能够更全面地反映城市内涝风险过程,可为城市内涝风险评估提供新思路.

    城市内涝耦合模拟风险评估积水来源

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    WRF/Grid-XAJ双向耦合系统构建及其暴雨洪水模拟应用

    孙明坤刘志雨姚成李致家...
    752-762页
    查看更多>>摘要：为解决陆气双向耦合中气象与水文模型不易匹配的问题,基于质量守恒原理,以土壤含水量为纽带,构建高效的WRF/Grid-XAJ双向耦合(双耦)系统.通过屯溪流域2场洪水事件分析发现:模型权重参数可定量评估水文-气象模型耦合的相容性;降水同化后,双耦系统的降水峰值模拟精度稍好于WRF模型(误差在±5％内);双耦较单向耦合(单耦)系统能更准确地反映土壤含水量;降水同化前,双耦和单耦系统低估了洪水过程;同化后两者的模拟结果提升且与Grid-XAJ模型接近(三者纳什效率系数ENS＞0.85),其中双耦系统洪峰模拟效果最好(误差在±11％内),说明WRF/Grid-XAJ双耦系统在暴雨洪水模拟预报方面有较好的应用潜力,为水文-气象模型双向反馈建模提供了新思路.

    陆气双向耦合分布式水文气象模型Grid-XAJ模型WRF模型洪水模拟

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    1954-2015年东江流域水沙演变规律

    李泽华周平谭兆伟李凯隆...
    763-772页
    查看更多>>摘要：流域水沙过程在区域水土资源形成、河流海岸地貌重塑及生态环境演变中起着关键作用,在气候变化和人类活动双重影响下其演变规律一直以来备受关注.基于多元时序聚类与侵蚀性降雨分析,以博罗水文站为例,探讨东江流域水沙演变规律及潜在驱动因素.结果表明:①大规模的植树造林活动使得1980-2015年研究区域的森林覆盖率增长了超过30％;②博罗水文站的水沙关系在1987年后发生明显变异,主要原因可归结为由水库修建运行及植树造林所造成;③2005-2006年出现与1954-1987年相似的水沙关系,原因是极端天气带来降雨侵蚀力的异常增强,超过了产沙阈值.相关研究结果可为东江流域水沙关系及其对全球变化的响应研究提供科学依据,支撑东江流域气候变化应对和水土资源开发.

    水沙演变多元时序聚类侵蚀性降雨东江

      原文链接:
    • 万方数据

    多源多层土壤湿度实时同化及在实时洪水预报中的应用

    李巧玲刘兴文李致家黎洪德...
    773-783页
    查看更多>>摘要：准确获取流域土壤湿度(MS)的初始值及过程状态,对提高实时洪水预报精度具有重要意义和实用价值.从新安江模型参数的物理意义出发,基于站点墒情数据和CLDAS 土壤湿度数据构建点面转换模型(WKNN),将点面转换后的实时面尺度MS作为观测数据,采用集合卡尔曼滤波法同化新安江模型预报的MS过程,在五强溪区间流域进行实时洪水预报应用.结果表明:WKNN作为点面转换工具,能够捕捉到不同土层MS的点面关系,具有较好的适用性;较不同化模式,多层MS同化后的平均径流深相对误差下降了 12.67％,平均确定性系数提高了 41.82％;MS的实时同化可以显著降低汛初期洪水的预报误差,提高洪水预报精度,且多层同化较单一层同化效果更优.

    土壤湿度多源数据概念性水文模型多层同化实时洪水预报

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    ENSO与长江流域径流演变的遥相关机理分析

    闫磊孙健陈子浩宋立冬...
    784-793页
    查看更多>>摘要：厄尔尼诺-南方涛动(El Niño-Southern Oscillation,ENSO)对长江流域径流演变具有显著影响.深入解析这种影响不仅有助于揭示长江流域径流的演变规律,也对于理解其遥相关机理具有重要的科学意义.本研究利用非齐次隐马尔可夫模型(NHMM)对太平洋海表温度异常(SSTA)进行动态模拟,识别出5种ENSO状态,分析了不同状态下的径流、降水和环流数据.结果表明,在强厄尔尼诺期间,中国东部的水分汇聚及反气旋现象导致大量水汽输送至长江中下游,引发异常降水,增加径流量;而强拉尼娜期间,长江流域西南和西北部地区因北纬10°附近的水汽带和气旋影响,出现异常降水;大气垂直速度和位势高度与水汽输送的分布一致.本研究有助于提升长江流域中长期径流预报精度,并为防灾减灾提供技术支持.

    径流演变ENSO大气环流非齐次隐马尔可夫模型遥相关

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    北京地区干旱预测不确定性来源贡献度量化

    李占玲霍鹏颖叶瀛韬谢成...
    794-804页
    查看更多>>摘要：受多种因素影响,干旱预测往往存在很大的不确定性.对不同来源不确定性贡献度进行量化有助于识别关键不确定性来源,为提高干旱预测和风险评估精度提供依据.本文以北京地区气象干旱为研究对象,采用多因素方差分析法对全球气候模式(Global Climate Model,GCM)、排放情景、干旱指数对北京地区干旱特征变量(历时、峰值和烈度)预测的不确定性贡献度进行量化,通过系统抽样和导函数分析法探讨GCM不确定性被合理估计时的最少模式数量.结果表明:GCM及排放情景与GCM交互作用对该地区平均及最大干旱特征变量预测的不确定性贡献度最大;最大不确定性来源并未具有明显的时空差异性;当GCM少于7个时,其引发的研究区干旱特征变量不确定性被低估.

    干旱预测不确定性多因素方差分析全球气候模式贡献度北京

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普