- 雷晓辉;刘子维;窦晓娜;齐文超;龙岩;姜淑敏;
以昆明市五华区部分面山防洪安全保障示范区为研究区域，基于暴雨洪水管理模型（storm water management model,SWMM）建立雨水管网模型，引入供需平衡理论，需求侧从节点内在脆弱易损性、外在社会关联性、空间连通性3个角度构建排水管网节点重要程度评价模型，供给侧从水量、水质2个角度构建区域内海绵项目削峰减污效果能力评价模型，运用勾股模糊熵和散度确定指标权重，多准则优化与妥协解排序（VIKOR）法构建评价模型，识别两类失衡关键节点。结果表明：需求侧指标中脆弱易损性影响程度高于空间连通性和社会关联性，供给侧指标水量因素权重高于水质因素；有效识别出两类失衡关键节点，第一类失衡关键节点相比于极其重要节点可减少关注38.46%～62.96%，第二类失衡关键节点相比轻微重要节点可减少关注16.08%～36.58%。识别出两类失衡关键节点可降低关注度以及改造成本，为城市排水管网建设和海绵项目空间建设提供决策依据，有助于城市内涝防治和水资源优化配置。
2026年01期 v.24;No.142 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 2066K] [下载次数：224 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 崔巍;丁志楠;胡宏昌;李晓晨;穆祥鹏;陈文学;牛子厚;雷毓灵;
为解决在无压隧洞输水系统中因水流调控不当引发明满交替流，进而影响工程运行安全的问题，精确模拟复杂几何断面下的明满交替流现象，基于Godunov格式有限体积法、耦合Preissmann窄缝法，建立水力瞬变数学模型。采用HLLC近似Riemann求解器计算通量，以过水断面面积为重构变量，并将地形信息嵌入重构过程；结合虚拟边界法与特征线法处理闸门启闭边界。结果表明：模型精度高、计算稳定性好，可准确捕捉明满交替流动态过程，有效模拟复杂断面隧洞水力瞬变现象。工程案例仿真分析揭示：隧洞末端闸门关闭速率决定明满交替流态转换的发生；上游闸门快速关闭及退水操作可抑制压力水头波动。研究成果为明满交替流机理研究及输水系统安全运行策略制定提供了理论依据。
2026年01期 v.24;No.142 11-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1520K] [下载次数：116 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 赵一凡;翟嘉欣;王梓函;张玥;周超凡;
为明晰华北平原地下水储量变化规律，指导地下水资源合理开发利用，基于2002-2022年GRACE重力卫星数据，选取华北平原地下水储量变化为研究对象，重点分析地下水储量的时空变化特征及其驱动因素。以南水北调工程实施为时间节点，探究工程实施前后的地下水储量动态变化差异；结合降水量（P）、蒸散发量（E）、归一化植被指数（normalized difference vegetation index, NDVI）、人为灌溉用水量数据（irrigation, IR）和城市人口数（population, POP），研究地下水长期趋势性变化特征的环境响应关系。结果表明：华北平原地下水储量异常值在2002-2015年呈减少趋势（-0.031 24 mm/a）,2015-2020年减少趋势加剧（-0.073 07 mm/a）,2021-2022年地下水呈缓慢增长趋势（0.242 4 mm/a）。南水北调工程的实施使人为影响因素对华北平原地下水储量变化的贡献率有所减小。研究揭示华北平原20年来地下水储量的时空变化规律及其对自然和人为驱动因素的响应，为评估大型水利工程的生态与资源效益提供实证依据。
2026年01期 v.24;No.142 20-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 2106K] [下载次数：487 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 陈珠亮;孔令仲;肖洋;张涛涛;冯仲恺;王晓颖;刘子涵;
为保障河道网络工程景观功能发挥与供水安全、实现水位稳定控制，传统水位控制方法中基于经验的手动调节和比例-积分（proportional-integral, PI）自动控制算法存在明显局限性，易导致水位调节精度不足、动态过程中振荡现象明显等问题，难以满足工程对水位稳定的核心需求。通过构建河道水闸群强化学习训练框架，采用软演员评论家（soft actor-critic, SAC）算法训练水闸控制智能体，以实现水闸群实时高效联合调控。结果表明：经充分训练收敛后，该智能体水力控制性能优异，随机流量扰动引发水位波动时，可快速将水位精准调控至目标值（偏差严格控制在±0.2 m内），调控误差范围较传统PI算法缩小48.8%。相较于PI算法，其核心优势为：水位稳定速度显著提升，动态调节收敛速度加快40%；水闸操作次数大幅减少，闸门动作频次降低32%；环境适应性更强，可在不同水流条件下稳定维持期望水位（PI算法对部分渠池如闸4的水位调控偏差达0.332 m，超出目标范围）。研究证实，基于SAC的强化学习方法为河道网络水位稳定调控提供了创新解决方案，能有效应对随机流量扰动，提升水位调节稳定性与精准度，为河网智能化管理控制提供重要技术支撑，在工程中应用前景广阔。
2026年01期 v.24;No.142 31-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1516K] [下载次数：169 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 张艳;郭向红;雷涛;张雷克;毕远杰;
为降低长距离输水工程中的水锤危害，最大限度发挥水锤防护设备的潜能，以两阶段缓闭阀和空气阀参数为决策变量，以构建的基于最小二乘支持向量的停泵水锤最大和最小压力预测代理模型为目标函数，以水泵机组的倒转转速为约束，建立两阶段缓闭阀+空气阀协同防护参数优化模型，提出重组复合形演化-自适应差分进化算法（shuffled complex evolution-adaptive differential evolution,SCE-jDE）的混合优化算法，对优化模型进行求解。结果表明：SCE-jDE混合优化算法的优化性能优于原重组复合形演化算法（shuffled complex evolution-University of Arizona,SCE-UA），优化模型提供的防护措施参数方案相比初设方案，最大压力和最小压力分别优化了25.8%和61.3%；与无防护工况相比，最大压力和最小压力分别优化了27.6%和83.9%。所建的优化模型可用于水锤防护措施参数优化，研究结果可为长距离输水系统停泵水锤防护设备参数的优化提供参考。
2026年01期 v.24;No.142 42-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 4657K] [下载次数：178 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 曹雪涛;金鹏宇;王超;孙嘉辉;许珂;姬辰;
胶东调水工程结构复杂，且沿线泵站机组不可调频，限制了工程的实际引水能力，为降低优化问题维度、考虑泵站流量适配性，通过将胶东调水工程沿线枢纽进行概化并构建拓扑结构、考虑沿线泵站流量离散及冰期工程运行流量削减问题，将工程解耦为3段，分别构建水量调度模型。以2024年和2025年胶东地区需水计划为例，应用差分进化算法对模型进行求解，结果表明：计算得到的泵站流量均与实际相匹配，泵站流量调整次数大幅减少，总体供水保证率较原方案提升5%。这说明该模型在考虑泵站调频问题和冰期运行限制的同时，也可以最大限度地满足分水口的用水计划，效果优于人工，为工程调度运行和调水年度方案编制提供了参考价值。
2026年01期 v.24;No.142 54-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1522K] [下载次数：83 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ]
- 龙岩;郭素月;朱宏鹏;张佳颖;张谷迪;
针对气候变化与城镇扩张叠加作用下城市内涝加剧问题，以广州市东濠涌流域为研究区，采用历史灾情分析-SWMM建模-脆弱性分析-协同机制辨识四步法构建综合研究框架。通过建立融合实测数据的一维管网水动力模型，结合VSD框架构建包含15项动静态指标的脆弱性评价体系，系统揭示极端降雨与城市开发模式耦合作用下的内涝演化机制。结果表明：内涝脆弱性呈现空间分异特征，重现期由1 a增至100 a时，内涝脆弱性指数由3.642升至6.329，“7·20”极端事件导致峰值脆弱性指数达6.351；“高密度开发-低排水能力-地形劣势”协同作用构成内涝脆弱性基底，低排水能力的贡献率最大，地形劣势次之，高密度开发最小，且双因素呈现“削弱型协同”；“7·20”为中短时间内的高强度降雨，导致该情景内涝脆弱性更高。最终得出当前排水系统排水能力与适应能力不足，建议通过排水管网改造、LID措施布设及预报预警系统构建等提升城市韧性。研究结果可为高密度老城区的内涝防治提供科学依据。
2026年01期 v.24;No.142 123-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 5552K] [下载次数：318 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 张少龙;张永勇;李占玲;郝凌霄;翟晓燕;
以太行山中段东麓典型铁路涵洞为研究对象，利用偏差校正后的CMIP6多个气候模式预估数据集驱动（hydrologic engineering center's river analysis system,HEC-RAS）二维水动力模型，构建铁路涵洞集水区洪水淹没模拟框架，评估未来极端降水情景下洪水特征（洪峰流量、流速、水深和淹没范围等）的变化。结果表明：经偏差校正后的气候数据与实测数据相关性较好。未来3种不同排放情景（SSP245、SSP370和SSP585）下降水量均呈上升趋势，增幅为9.4%～12.2%。与“23·7”特大暴雨相比，未来极端降水将显著加剧涵洞集水区淹没风险，SSP245和SSP585极端降水情景下涵洞上游水深和淹没面积预计分别增加13.9%～36.9%和6.5%～14.0%。本研究阐明了铁路涵洞不同气候变化情景下洪水响应特征，为铁路水害风险识别与防洪应对提供科学依据。
2026年01期 v.24;No.142 135-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 4017K] [下载次数：266 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 谢笑添;闫磊;董旺;宋立冬;陈子浩;孙健;
基于京津冀（1979-2023年）的降雨数据，计算出京津冀各历时（3、6、9、12、15、18、24、36、48 h）的极端暴雨数据。运用Mann-Kendall趋势分析法结合Sen's-slope法对京津冀不同历时的极端暴雨进行趋势分析和显著性检验，并对极端暴雨开展成因分析。结果表明：京津冀短历时极端暴雨降雨量呈现出显著的增加趋势，并且随着历时的增大，其显著性逐渐降低；城市化对短历时极端暴雨影响较小，但其影响随历时的增大而增大；在所选大气环流因子中，太平洋年代际振荡(Pacific Decadal Oscillations,PDO)、热带印度洋偶极子(Indian Ocean dipole,IOD)、厄尔尼诺-南方涛动(El Ni??o-Southern Oscillation,ENSO)3个因子的滞时效应对京津冀极端暴雨的影响较为显著。以上结果可为京津冀极端暴雨的研究和洪涝灾害的防灾减灾提供参考。
2026年01期 v.24;No.142 144-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 1599K] [下载次数：289 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 张瓅丹;陈艺琳;李潇;周照强;陈晓宏;
在元胞自动机框架下构建地表降雨-径流模型（surface rainfall-runoff cellular automata,SRRCA），引入局部细化迭代（local-finer iteration,LFI）策略，系统评估时空尺度效应。以4场实测雨洪和2场设计暴雨为研究对象，经遗传算法率定，模型准确再现小流域地表径流过程，模拟精度达到80%以上。结果表明：全局时间步长在小于大多数栅格的径流转移时间（≤15 min）可以获最优精度，经LFI调优后可将时间步长放宽至30 min时仍维持纳什效率系数（Nash–Sutcliffe efficiency coefficient,E_(NS)）> 0.75的高水平；定量验证了洪峰流量与汇水面积呈高度线性关系，峰现时间显著受到汇流路径拓扑控制；提出的归一化入流阶数指数（normalized upstream Strahler index,I_(NUS)）与峰现时间显著正相关，能够量化汇流网络位置对洪峰时序的调控作用。研究系统揭示了汇水面积控制峰值大小、汇流拓扑决定峰现时间的洪峰形成机制，为小流域洪水快速预报提供了新的理论依据与技术支撑。
2026年01期 v.24;No.142 153-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 1885K] [下载次数：130 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ]
- 张亚菲;左其亭;马军霞;田锦涛;臧超;
基于供需水平衡理论与“四水四定”多要素特征，构建“四水四定”城市、耕地、人口、工业、生态系统、综合供需水平衡指数及其量化方法框架，并以伊洛河流域作为实例研究，综合分析2014-2022年流域“四水四定”供需水平衡指数的时空演变特征。结果表明：研究期间，伊洛河流域“四水四定”综合与生态系统供需水平衡指数波动明显，未保持长期的基本或完全平衡状态；城市与工业供需水平衡指数始终处于水短缺的不平衡状态，整体呈改善趋势；耕地与人口供需水平衡指数变化趋势相似，均为水盈余的不平衡状态。流域耕地与人口供需水平衡指数在空间分布上具有高度一致性，城市与工业供需水平衡指数空间变化也表现出相似特征，生态系统供需水平衡指数呈现显著的空间异质性。研究结果可为“四水四定”视角下水资源供需平衡定量评估提供可行的方法借鉴。
2026年01期 v.24;No.142 164-176页 [查看摘要][在线阅读][下载 3673K] [下载次数：329 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 范建辉;庞国兴;张媛;文士茵;叶莹莹;
基于ArcGIS地统计模块分析唐山市平原区2011-2023年深层地下水位空间变异特征。首先检验地下水位的趋势性并去除趋势，再对插值结果进行交叉验证，以整体误差最优为原则，确定去除1阶趋势的指数模型在唐山市平原区具有适用性。块金系数C/（C+C_0）定量描述地下水位的自相关性和随机性。结果显示：地下水位是自相关性较强的区域化变量，受自然因素影响较大；在时间尺度上，2011-2023年块金系数先增大后减小，2017年达到最大值0.52,2020年递减至0.34,2021-2023年降至0.20左右，表明平原区地下水位随机性先增强后减弱，自相关性先减弱后增强，其主要受人工开采影响；在空间范围内，平原区深层地下水位主变异方向为北偏东41.3°，主变程27.48 km，次变程15.98 km，主变异方向与地下水流向一致；地下水位总变异中的随机变异主要受水位变差影响，北部地下水位变差小，对随机变异贡献较小，南部地下水位变差大，对随机变异贡献较大。地下水位空间变异性分析结果揭示了开采对地下水流场变化的影响规律，可为地下水监测网优化布设提供科学依据，对地下水资源可持续开发利用具有重要意义。
2026年01期 v.24;No.142 177-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 2233K] [下载次数：128 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 姜煦;胡义明;曹子恒;万海涛;谢道博;高天夫;
为提升中长期降雨预报精度，以支撑丹江口水库径流预报及南水北调中线工程水资源调度管理，构建基于支持向量机（support vector machine,SVM）和极端梯度提升（extreme gradient boosting,XGBoost）的2个浅层机器学习模型以及基于长短时记忆网络（long short-term memory,LSTM）的深度学习模型，分别校正丹江口流域气候预测系统（climate forecast system,CFS）提供的未来9个月预见期的降雨预报。在此基础上，采用堆叠算法（Stacking）对上述3个模型的结果进行集成，以进一步提升降雨预报校正效果。模型参数估计均采用贝叶斯优化。结果表明：在验证期，相比于CFS原始降雨预报，3种单一机器学习校正模型都能有效改进降雨预报精度，校正后降雨预报的均方根误差（root mean squared error,E_(RMS)）降低至50.82～52.66，距平符号一致率（anomaly sign consistency rate,R_(ASC)）提高至72.63%～75.07%，皮尔逊相关系数（Pearson correlation coefficient,r_(CC)）提高至0.54～0.61。多模型综合集成可进一步提升降雨预报效果，相较于单一校正模型，验证期的E_(RMS)降低14.94%～17.91%, R_(ASC)增长5.24%～8.77%,r_(CC)增长18.03%～33.33%。研究成果有望为丹江口及其他流域中长期降雨预报校正提供借鉴。
2026年01期 v.24;No.142 187-195页 [查看摘要][在线阅读][下载 1854K] [下载次数：260 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 田瑞;李文韬;段青云;
为弥补传统地理加权回归（geographically weighted regression,GWR）模型难以构建复杂的非线性关系的不足，采用多源降水融合通过融合技术综合不同数据源的优势，获取全面、准确的降水信息。基于梯度提升的地理加权集成方法（geographically weighted gradient boosting method, GWRBoost）进行降水融合，在保留线性模型的基础上补充模型对非线性特征的捕捉能力。以汉江上游为研究区，分别用GWR和GWRBoost方法构建地面站网与GPM卫星降水数据的融合模型，根据降水估计的精度评估和空间分布验证GWRBoost方法的有效性。结果表明：GWRBoost能大幅降低降水的估计误差，反映真实的降水空间分布。相比原始GPM降水数据，GWRBoost估计降水的均方根误差和相对误差分别降低35.61%和82.42%，平均关键成功指数提升26.53%；相比于原始GWR模型，GWRBoost的平均绝对误差和相对误差分别降低11.27%和45.30%。GWRBoost能够获得更准确的降水融合数据，可为多源降水融合行管领域提供可行的技术路线。
2026年01期 v.24;No.142 196-205页 [查看摘要][在线阅读][下载 1729K] [下载次数：140 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ]