摘要：为分析中国降水时空演变格局,本文在月尺度上对水利部门与国家基本气象站的降水量监测数据进行融合,针对融合后的4177个站点,使用趋势分析、突变检验和年内分配向量法等方法分析了集中度、集中期和最大4个月累积降水量占全年之比等多个指数的分布格局,分析了1956—2016年中国年降水系列的趋势性和突变性特征,以及降水年内分配过程的时空演变。主要结论如下:①中国降水时空分布不均,自东南到西北,年降水量总体递减,降水年内分布集中度递增;站点年降水量序列的变化趋势呈现较强的地带性,自东南到西北呈“增—减—增”的3个条带;显著增加条带分别位于东南和西部地区,显著减少的条带位于中部,从东北地区向西南绵延至边境;年降水序列的趋势性变化大多伴随着突变,发生在20世纪80年代的站点最多。②沿200 mm和400 mm年降水量等值线,中国北方出现1个“汛期降水减少”条带,但其时间尺度效应较强;在月尺度上,站点汛期降水占比下降,非汛期降水占比增加;而在日尺度上则相反,连续3~7 d累积降水量的波幅加大,表明降水事件的极端程度在增强。③降水序列变化与径流的同步性较好,中国西北和东南地区年降水量呈增加趋势,典型水文站的还原径流量同步增加;年降水量显著减少、且最大4个月累积降水量占比指数减少超过10%的区域集中在北方的辽河、海河与黄河流域等非湿润区,相应水文断面的还原径流量显著减少。

摘要：基于2011—2019年郑州市用水统计资料,通过建立ARIMA模型、灰色GM(1,1)模型和基于大数据分析的多元线性回归分析3种模型对郑州市城市用水量进行预测。结果表明,利用主要影响因素建立的基于大数据分析的多元线性回归分析模型优化度R^(2)和平均相对误差分别为0.946和1.758%,而ARIMA模型、灰色GM(1,1)的R^(2)分别是0.800、0.867,平均相对误差分别为2.394%、2.062%。因此,基于大数据分析的用水量预测方法不仅可以结合现有公开数据资料充分考虑影响用水量的相关因素,还可以避免各影响因素间的非独立性而影响预测精度,此方法的预测精度较高。

摘要：分布式水文模型通过参数化方案处理参数空间异质性对水文模拟的影响。针对目前参数化方案对山区流域参数垂向差异考虑不足的问题,开展了三维参数化方案研究,建立了基于垂直地带性的三维参数化方案,针对性地改进了WEP-L模型,并以密云水库上游流域为例对方案效果进行了分析。结果表明:(1)和以往二维参数化方案相比,三维参数化方案可大幅提升分布式水文模拟精度,流域内主要控制站近60年逐月实测径流过程模拟效果得到有效改善;(2)模拟精度提高的主要原因是改进后方案同时考虑了植被类型垂直地带性及海拔高度对参数空间分布的影响。

摘要：密云水库上游流域是首都重要的生态屏障和水资源保护地,近60 a来,流域河川径流量衰减明显,定量识别不同时期径流变化成因对于科学认识流域水循环演变机理具有重要意义。基于此,构建了二元分布式水文模型,设置了多个情景对流域水循环过程进行模拟,并在此基础上使用多因素归因分析法对河川径流演变进行了定量归因。结果表明:(1)近60 a来,人类活动对径流衰减的贡献(42.8%)略小于气候变化(57.2%),气候变化对径流的影响先减小后增大,而人类活动的影响先增大后减小;(2)从基准期(1960—1970年)到变化期(1985—1995年),气候变化使径流增加0.29亿m^(3),人类活动造成径流减少1.22亿m^(3),其中,人工林面积的大幅增加是径流减少的主要原因,从变化期(1985—1995年)到现状期(2007—2017年),气候变化与人类活动对径流衰减的贡献率分别为92.5%、7.5%,降水偏枯及年内分配变化是气候变化导致径流衰减的主要原因;(3)从基准期到变化期,多因素变化协同率为-61.6%,从变化期到现状期,为-92.7%,说明近60 a来多因素对径流的综合效应表现为负效应,且各因素对径流的影响抵消程度逐渐变小。

摘要：寒区在我国分布广泛,且多为我国主要江河的源头区,其水循环演变会对地区乃至全国的水资源情势产生重要影响。针对寒区冻土作用下特殊的水文特性,研究选择松花江、黄河、黑河、长江、雅鲁藏布江流域内5个典型寒区流域,采用改进的WEP-L模型模拟分析了寒区径流在1960—2010年的时空变化规律。同时,基于水文模拟法,设计不同气候变化与土地利用情景对各寒区流域径流变化进行了归因分析。研究表明:WEP-L针对不同的寒区流域逐月径流过程,取得了较好的模拟效果,NSE(纳什效率系数)基本在0.7以上,相对误差控制在±15%内。5个流域的径流量变化趋势表现为弱显著性,但是黄河流域(唐乃亥以上)和黑河流域(莺落峡以上)的基流指数显著增加,说明这两个流域的河川基流占比不断增加,主要原因可能在于冰川融雪的增加。除了松花江流域(阿彦浅以上)外的四个寒区流域的气候变化对径流的影响较高,贡献率达到78%以上,是径流演变的主导作用。研究结果有助于增强对寒区水循环和水资源演变的认识,为应对未来变化环境下寒区水问题提供参考。

摘要：鉴于作物有效降雨量是确定农业灌溉需水量的基础,亦是区域水资源规划的重要依据。基于2015~2019年郫都区日气象资料,采用联合国粮农组织(FAO)推荐的FAO-Penman-Monteith公式计算出参考作物腾发量,结合单作物系数法计算出相应时段的需水量,并采用时段内作物腾发量与降雨量比较的方法来确定作物有效降雨量,从三个不同的时间尺度(日、旬及月)分别计算出郫都区水稻、玉米、油菜及小麦四种主要作物在各生育期的有效降雨量。结果表明,以日为计算时段时,有效降雨量计算结果会过小,而以月为计算时段时,计算结果会偏大,考虑土壤调蓄,以旬为计算时段时,其精度能够满足规划和设计的要求,且计算结果与试验站数据相一致,因此有效降雨量计算以旬为时间尺度时为最优推荐。

摘要：围绕水资源管理“预报、预警、预演、预案”业务需求,以“动态评判、精准模拟、场景推演、智慧决策”为路径,提出“四预”的功能需求和内部逻辑关系,提出水资源管理“四预”系统整体构架设计。以水资源动态评价和动态调配功能为主线,分析从动态评价预报、动态分级调配、方案智慧生成的“四预”核心工具支撑研发需求,融合物联网、大数据、数字孪生、人工智能等新一代信息技术,建立融合区域水量分配、年度计划制定、月度方案生成、实时调度支撑、产品自动生成的业务功能体系,构建水资源数字化治理新模式,为水资源管理“四预”的技术研发、业务应用提供借鉴和参考。

摘要：水资源量评价是水资源公报编制和动态水资源评价的核心内容和难点之一,为解决传统水资源量评价工作模式受时空限制,导致信息获取不灵活、工作效率不高的问题,开发宁夏水资源量评价系统。宁夏水资源量评价系统采用数据层、逻辑层、表现层的软件分层模式构成,在存储服务器上完成关系数据库、文件存储和缓存系统的部署,在应用服务器上安装应用、专业计算和GIS服务等系统;基于测站降水、径流、地下水等基础数据,自动实现等值线的绘制,实现各分区地表和地下水资源量及总量的自动计算,可进行计算成果的查询与导出,以及相应报表的统计和导出。充分运用现代信息技术,实现数据报送、储存、统计分析与计算、成果汇总等功能,可提高评价工作效率,为今后长效动态评价奠定基础。

摘要：数字孪生流域是当下智慧水利的主要研究方向。以数字孪生流域为底板,强化预报、预警、预演、预案功能进行数字化模拟是水利高质量发展的重点领域。文章总结了水资源管理面临的形势和问题,梳理了数字孪生流域建设背景下的水资源“预报-预警-预演-预案”需求,以水资源动态评价模型和水资源动态配置两大模型作为核心引擎,初步构建了面向业务需求的水资源“四预”架构体系,并对其功能进行了设计,可为数字孪生流域建设提供参考和借鉴。