摘要：用水效率评价是水资源利用"3条红线"管理重要组成部分.作为水资源管理基本单元,如何合理估算各水资源分区社会经济及用水量是开展用水效率评价的基础.本研究构建全国水资源分区社会经济及用水量数据汇总系统,将县级行政区数据向水资源三级区数据进行转化.其核心是利用人工神经网络模型建立土地利用及高程等信息与社会经济及用水量的相关关系,对全国县级行政区与水资源三级区套图形成斑块的社会经济及用水量进行估算,之后按照水资源分区进行汇总.计算结果显示分区汇总后的数据基本合理同时极大力高了工作效率,能够作为开展水资源分区用水效率评价的有力工具.

摘要：雅砻江流域蕴藏丰富水能资源,是我国水电开发的重点流域.长时间序列水文数据是水电站设计、水电开发生态效益评估的重要基础数据.当前雅砻江流域水文站点密度稀疏,水文数据较为缺乏.分布式水文模型是估算长时间序列河川流量的常用工具.本研究以雅砻江流域甘孜上游地区为研究区域,探讨使用数据较少的概念性水文模型HYMOD在雅砻江流域的适用性.采用通用似然不确定法GLUE作为HYMOD自动校正及不确定性分析方法.模拟结果表明,模型率定与验证结果 NS系数值均超过0.74,该模型在研究区域的应用效果较好,能够用于估算雅砻江流域长时间序列河川流量.

摘要：极端暴雨具有历时短、雨强大、破坏性强等特点,是引发城市内涝的主要原因之一,探究其时空动态分布规律,有助于提高城市内涝风险精细化管理水平.本文以北京市2004−2016年308个气象站点的降雨资料为研究样本,利用UMAP降维算法和HDBSCAN聚类算法,构建了各类极端暴雨事件的时空动态分布模型.首次提取了北京市全域4类极端暴雨模式:模式1,暴雨集中在主城区,并围绕主城区缓慢移动;模式2,暴雨从西南山区途经主城区,向东北方向移动;模式3,暴雨自西部山区向主城区西北部扩散,最后向主城区北部方向移动;模式4,暴雨从西部山区途经主城区向东移动.研究结果表明,北京市极端暴雨的主要类型为短历时降雨过程,暴雨中心在空间上均存在从西向东移动的趋势.其中,主城区、东南山区以及南部平原地区面临相对更高的极端暴雨风险.各类极端暴雨的模式特征物理机制明确,其重构特征可以充分表征实际暴雨事件特性.研究成果可为北京市降雨设计、城市内涝风险管理等工作提供一定的参考.

摘要：开展无资料地区洪水模拟研究具有重要意义。针对于无资料地区洪水预报的挑战性,以我国东南沿海典型山区小流域—梅溪流域为例,构建了山区水文-城区水动力耦合模型。山区水文模型经河道计算流量率定后,模拟了2016年“莫兰蒂”台风场景下的城区洪水淹没过程。结果表明,模拟最大淹没水深结果与城区17处洪水淹没痕迹吻合较好,验证了耦合模型的适用性。分析了“莫兰蒂”台风场景下重点区域的淹没水深与历时。此外,根据不同重现期的设计降雨,分析了城区淹没水深与淹没范围。同时,重现期越大,城中心区域洪水滞后时间越短。

摘要：人类活动导致氮在城市生态系统中大量聚集,进而加剧近岸海域的氮污染,氮污染治理面临挑战。选取作为国家发展重要引擎与对外交流窗口的山东沿海城市为研究对象,基于物质流分析构建山东沿海城市水环境氮负荷模型,量化沿海城市水环境氮输入特征及贡献率。利用氮代谢效率指标揭示各城市氮减排潜力和差异,进而识别各城市水环境氮输入的主要影响因素。结果表明:①2002-2021年山东沿海各城市中威海、青岛、潍坊以及滨州的水环境氮输入强度(NEI)较高,超过山东沿海各城市平均水平(35 kg/hm^(2))。各城市的NEI相对于各自年均值的偏离程度变化趋势呈现出显著差异,展现出氮污染控制的不稳定性。②从排放结构来看,作物种植、畜禽养殖及水产养殖业为主要排放源,且居民消费与废物处理子系统亦贡献显著。工业制造水环境氮输入得到控制,大气氮沉降趋势加剧。③畜禽养殖子系统氮环境损失率较高,具有显著的减排潜力。各城市水环境氮输入受到多种因素的差异化影响,但各城市的NEI均与单位农田面积施氮量呈正相关。研究显示,山东沿海城市水环境氮输入时空分布特征明显,我国的相关管理措施对其氮污染控制具有积极的促进作用。各城市应针对关键子系统制定有效策略,实现氮素的有效减排,促进水环境质量的改善。