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人民长江

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2025年12期

《人民长江》自1992年至今一直入选全国中文核心期刊，2015年入选RCCSE中国核心学术期刊，获得全国优秀科技期刊、湖北精品期刊等诸多荣誉，

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庆祝创刊70周年专题 | 持续推进长江流域氮磷污染控制，努力实现美丽河湖建设目标

庆祝创刊70周年专题 | 持续推进长江流域氮磷污染控制，努力实现美丽河湖建设目标

庆祝创刊70周年专题“长江流域氮磷污染及控制编者按娄保锋，男，博士，二级正高级工程师，生态环境部长江流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心总工程师。湖北省新世纪高层次人才工程人选；湖北省第十四届人大城乡建设与环境资源保护委员会咨询库专家，湖北省、江西省等科技厅专家库成员，国家履行斯德哥尔摩公约与汞公约协调组专家委员会委员，《人民长江》期刊编委。研究领域为水环境、水生态、富营养化
庆祝创刊70周年专题 | 1998～2023年长江流域地表水体总磷浓度变化趋势及驱动因素

庆祝创刊70周年专题 | 1998～2023年长江流域地表水体总磷浓度变化趋势及驱动因素

摘要：总磷是长江流域备受关注的首要超标污染物，对长江流域水生态具有重要影响。分析了1998\~2023年长江干流、主要支流及湖库总磷浓度和变化趋势。结果表明： ① 长江干流总磷浓度从金沙江起点至长江口沿程总体呈上升趋势，但都低于河流总磷Ⅱ类标准限值 (0.20mg/L )。长江干流宜宾至三峡大坝江段，总体上丰水期总磷高于枯水期，而长江口水域枯水期总磷高于丰水期。 ② 近20a来，长江干流尤其是宜宾至洞庭湖出口江段磷的赋存形态发生了显著变化，宜宾至清溪场江段的磷在丰水期以颗粒态为主，在平、枯水期则以溶解态为主，清溪场至洞庭湖出口在各水期皆以溶解态为主；武汉至徐六泾江段颗粒态磷略高于溶解态磷；长江口水域在各水期皆以颗粒态为主。 ③ 近10a来，长江干流和大部分主要支流总磷浓度出现了系统性下降趋势，其主要驱动力是水污染控制和“三磷”治理。相对于高值年份， 2021～2023 年长江干流CP（澄清样总磷）、TP(原样总磷)和DP(溶解态磷）下降比例皆超 50% 。岷江、沱江、嘉陵江、乌江CP浓度下降比例分别为68.9% ， 59.2% ， 66.7% ， 92.6% 。 ④ 长江流域 84% 的湖泊总磷全年性或季节性超过Ⅲ类标准限值。大部分湖泊总磷偏高仍是长江流域水生态环境关键问题之一，流域内水库总磷浓度超标情况远小于湖泊。
庆祝创刊70周年专题 | 长江口入海总磷通量变化及区域来源特征

庆祝创刊70周年专题 | 长江口入海总磷通量变化及区域来源特征

摘要：长江口入海总磷通量对近海水域水环境、水生态具有重要影响，在优选入江控制断面的基础上研究了1999～2022 年长江口水域总磷浓度和入海总磷通量。结果表明： ① 1999年以来入海总磷通量年际间波动较大，最大年通量是最小年通量的6.3倍。颗粒态磷通量波动大于溶解态磷通量。 ② 长江口水域总磷浓度和入海通量总体皆呈先升后降的趋势，趋势转折点在2010年，该年度入海控制断面总磷年均浓度高达0.470mg/L ，入海总磷通量高达45.57万 Δt/a 。 2008～2012 年入海总磷通量相对较高，平均为29.05万 ua ，至2018\~2022年下降为14.33万 ua ，长江流域总磷污染控制成效显著。 ③ 2010年以来，入海总磷通量和颗粒态磷通量及其占比皆呈显著下降趋势，颗粒态磷通量占比由2010年的 90% 下降为2022年的 43% 。 ④ 长江口水域总磷浓度枯水期高于丰水期，入海总磷通量丰水期高于枯水期。 ⑤2018～2022 年来自长江上游、洞庭湖、汉江和鄱阳湖的磷源分别占 30.5% ， 12.0% ， 4.5% 和 5.9% ，其他来源的磷占 47.1% 。
庆祝创刊70周年专题 | 三峡水库出水氮磷通量变化及来源解析

庆祝创刊70周年专题 | 三峡水库出水氮磷通量变化及来源解析

摘要：三峡水库出水氮磷通量对中下游水环境、水生态具有重要影响。为此，研究了1998\~2023年三峡水库出水氮磷浓度和通量变化及区域来源特征。结果表明： ①1998～2023 年，三峡水库出水总氮浓度和通量皆呈先升后降的趋势。 ② 三峡水库成库前的 1998～2002 年，三峡水库出水总磷(TP)浓度和通量相对较高且年际波动大。成库后的 2006～2023 年呈先升后降的趋势，尤其是2019年后下降幅度最大。 2021～2023 年总磷通量（2.384万 ua )仅为 1998～2002 年(9.147万 _t/a 的 26% 。 ③ 三峡水库成库和金沙江下游段梯级水库的建成都使得颗粒态磷(PP)浓度和通量大幅下降。 2021～2023 年，PP浓度均值 (0.016mg/L ）仅为 1998～2002 年（ 0.120mg/L 的 13% ，PP年通量（0.716万 Ω_t/a )仅为 1998～2002 年(6.635万 t/a ）的 11% 。三峡水库出水中的磷已由成库前颗粒态为主转变为目前溶解态为主。 ④ 三峡水库出水溶解态磷(DP)浓度和年通量在2014年达到峰值 (0.116mg/L,4.757Dt/a) ），之后显著下降。 ⑤ 三峡水库出水TP、PP、DP浓度和通量皆为丰水期显著高于枯水期。总氮通量亦为丰水期显著高于枯水期，总氮浓度季节变化程度小于总磷。 ⑥ 氮磷年通量与年径流量波动节律具有一定类似性。 ⑦ 三峡水库氮磷负荷主要来源于长江上游，其次是嘉陵江和乌江。三峡坝区茅坪溪和高家溪两条支流氮磷污染仍然严重，建议进行小流域综合治理。
庆祝创刊70周年专题 | 丹江口库区入库河流水质现状与趋势及污染控制

庆祝创刊70周年专题 | 丹江口库区入库河流水质现状与趋势及污染控制

摘要：为系统评估丹江口库区入库河流营养盐污染状况及其对水库水质的影响，分析了2021~2023年丹江口库区16条入库河流关键营养类水质指标——总磷、总氮、高锰酸盐指数的时空特征及 2012～2023 年历年变化趋势。结果表明： ①2021～2023 年水质最差的河流为汉库中的神定河，其次是泗河和华河；水质较好的河流为汉库中的汉江、堵河和丹库中的滔河等。库区河流污染物浓度季节变化特征颇为复杂。对同一条河流，总磷和高锰酸盐指数表现为类似的季节变化特征，而且多数河流表现为汛期浓度较高(如汉江、堵河、淘沟河、丹江等），而对总氮浓度而言，多数河流表现为汛期浓度较低（如神定河、泗河、丹江、老灌河等）。 ② “十三五”以来，重污染支流治理成效显著，总磷污染控制效果好于总氮。跟“十二五”时期的 2012～2014 年相比,16条入库河流中，有12条河流总磷浓度显著下降，有8条河流总磷浓度下降比例超过了 50% ，历史上污染最严重的神定河、泗河、翠河总磷浓度下降比例分别为 77% ， 84% ， 91% 。总氮和高锰酸盐指数下降的河流仅有8条。目前，神定河、泗河等支流氮磷和高锰酸盐指数等营养物质浓度偏高仍然是支流回水区水华现象较为突出的风险因素。大部分河流总磷浓度高于库体，全部河流总氮浓度远高于库体。应从库区水生态安全的角度制定入库河流把口断面适宜的总磷、总氮控制目标。
庆祝创刊70周年专题 | 丹江口水库关键营养指标综合分析

庆祝创刊70周年专题 | 丹江口水库关键营养指标综合分析

摘要：丹江口水库作为南水北调中线工程的水源地，其水质安全和生态安全尤为重要。但目前鲜见从氮磷基准、水文因子和汛强影响，以及季节视角的藻类繁殖与富营养化评价等方面的综合性研究，水库管理的支撑效能方面仍存在较大提高空间。为此，分析了 2021～2023 年丹江口水库水质及营养水平关键指标——叶绿素a、总磷、总氮、高锰酸盐指数的浓度时空特征及历年变化趋势，并采用分位值法研究了水库氮磷基准。结果表明： ① 近20年来，丹江口水库总磷、总氮浓度基本上在一定区间内波动，无显著升高或下降趋势。2021～2023年丹江口水库年度水质以 I～I 类为主，但月度水质尚不能稳定达到Ⅱ类（管理目标），大部分水域在个别月份会出现I～Ⅳ类现象，主要超标污染物为总磷和总氮。 2021～2023 年总磷和总氮浓度均值分别为0.020和 1.34mg/L ，叶绿素a浓度均值为 2.84μg/L 。汉库氮磷和叶绿素a浓度高于丹库，且汉库I（远河库湾以上)高于汉库Ⅱ(远河库湾至大坝）。 ② 水库总体处于中营养水平，但汉库Ⅰ已达轻度富营养水平，该水域水华风险相对较高，部分支流回水区水华现象较为突出，敏感时段为 8～10 月，其次是3\~4月。水库总磷浓度秋汛期明显偏高，且以汉库Ⅰ最为突出,其次是丹库白渡滩以上水域。总氮浓度枯水期略高于丰水期，一般以7\~8月份总氮浓度最低。丹江口水库总磷基准值约为 0.012mg/L 。防范库体局部水域尤其是支流库湾藻类异常繁殖仍是未来一段时期丹江口水库水生态保护的首要任务。应继续强化水污染防治，总磷控制的同时不应忽略总氮的控制。
庆祝创刊70周年专题 | 滇池富营养化问题综合诊断

庆祝创刊70周年专题 | 滇池富营养化问题综合诊断

摘要：滇池作为长江流域富营养化严重的湖泊之一，其水质改善与生态恢复是长期面临的挑战。为精准诊断当前滇池富营养化状况，系统研究了 2021～2023 年滇池水质及营养水平关键指标叶绿素a、总磷（TP）、总氮（TN）、耗氧有机污染物（用 COD_Mn 表征)浓度时空特征和历年变化趋势，采用叶绿素a单指标方法评估了滇池营养水平，采用分位值法研究了滇池氮磷基准。结果表明： ①2021～2023 年滇池水质以 N～劣 ΔV 类为主，主要超标指标为 TP、TN、COD_Mn 。草海TP和外海差别不大，其浓度均值分别为 (0.067±0.001 ） mg/L 和(0.064±0.004 ） mg/L ；草海TN远高于外海，其TN均值分别为 (4.19±1.10 ） mg/L 和 (1.54±0.09 ） mg/L ；草海COD_Mn 低于外海，其 COD_Mn 均值分别为 (4.09±0.66 ） mg/L 和 (6.67±0.66 ） mg/L 。草海和外海叶绿素a浓度均值分别为（ 106±22 ） μg/L 和 (77±6 ） μg/L ，每年的 3～12 月份所有水域叶绿素a浓度的均值和中位值皆高于重度富营养化限值 30μg/L,1～2 月份全湖叶绿素a浓度较低，均值为 29μg/L 。 ② 滇池处于重度富营养水平，各水域年内大部分时段处于水华状态。滇池TN浓度丰水期低于枯水期，而 TP和 COD_Mn 浓度丰水期高于枯水期。近10年来滇池氮磷和耗氧有机污染水平呈大幅下降趋势，污染防治效果显著，总磷控制效果好于总氮，氮磷比呈现上升趋势，目前滇池平均N/P为37,相对于藻类繁殖需求而言,氮、磷、耗氧有机物皆处于过量状态。应继续强化水污染防治，不宜忽视总氮控制。滇池水体氮磷污染控制的关键是入池支流污染负荷的控制，应从滇池水生态安全的角度设定支流把口氮磷控制目标。
庆祝创刊70周年专题 | 洪湖富营养化特征及对策研究

庆祝创刊70周年专题 | 洪湖富营养化特征及对策研究

摘要：长江流域水生态环境治理取得了显著成效，仍存在的问题往往是多年顽疾，其纵深治理难度巨大，而洪湖作为长江流域水生态环境保护“十四五”规划中的重点治理湖泊正是典型之一。为此，研究了 2021～2023 年洪湖水质关键指标——叶绿素a、总磷、总氮、高锰酸盐指数时空特征及 1982～2023 年际变化趋势；采用分位值法与压力－响应关系法等研究了洪湖氮磷基准和适宜的控制标准。结果表明： ①2021～2023 年洪湖水质以劣 ΔV 类为主，主要超标污染物为总氮、总磷，其次为高锰酸盐指数，其浓度均值分别为 1.72,0.132 ，19.6mg/L ；全湖叶绿素a均值超过 30μg/L 的频率为 30% ，各水域皆有叶绿素a超过 100μg/L 的情况，水质安全和生态安全堪忧。2016年以来，洪湖氮磷浓度呈大幅上升趋势，水污染呈加重趋势。 ② 推断洪湖总磷基准值约为 0.029mg/L ，总氮基准值大概在 0.50～1.16mg/L 之间。洪湖应继续强化水污染防治，削减氮磷和耗氧有机污染负荷，且不应忽视总氮的控制。 ③ 应以上游区和四湖总干渠为重点区域，以城镇和农村生活、畜禽养殖、农业种植为重点方面进行系统性污染治理;从四湖流域水生态安全的角度制定适宜的河流氮磷控制目标，建议入湖河流总磷、总氮控制目标分别为 0.050mg/L 和 1.00mg/L 。
防洪减灾 | 沿海城市产汇流特征及防洪排涝实践研究进展

防洪减灾 | 沿海城市产汇流特征及防洪排涝实践研究进展

摘要：沿海地区是中国经济、产业发展的核心区域，但随着全球气候变暖和城市化的快速发展，各类型自然灾害频发，已成为影响沿海地区城市公共安全的突出问题，严重制约经济社会可持续健康发展。在梳理沿海城市地形地貌、气候条件及水文特征的基础上，分析了变化环境下产汇流机制的演变规律，总结了工程措施、非工程措施及生态综合措施在防洪排涝中的应用进展并对未来进行了展望。研究表明：中国沿海城市洪涝灾害的驱动机制受气候变化、城市化进程加速及陆海水动力耦合作用影响，短历时高强度降水增多、排水系统超负荷运行及潮汐顶托效应显著加剧了城镇积涝与流域洪水风险。海绵城市建设、智慧排水调控以及流域－城市协同调度为城市综合防洪排涝体系提供了新范式，但现行防洪规划体系与排水管理机制在标准衔接、跨区域联动及精细化调控方面仍存在不足。人工智能、大数据及数字孪生技术的深度融合，将推动防洪排涝体系向智能化、韧性化转型，提高城市水安全保障能力。
水环境与水生态 | 基于BIP模型的绿色流域指标体系优化方法

水环境与水生态 | 基于BIP模型的绿色流域指标体系优化方法

摘要：随着中国流域生态保护取得初步进展，绿色流域建设逐渐成为关注重点。构建合理的评价指标体系可为绿色流域建设的规划与实施提供支持。为此,提出了一种基于BIP模型的绿色流域指标体系优化方法，具体流程包括： ① 初步构建评价指标体系，并通过数据分析删除缺失数据较多的指标，提高数据质量； ② 采用熵权-CRITIC方法综合确定各个指标的权重，剔除权重过小的指标，优化指标体系的代表性； ③ 通过构建二进制整数规划(BIP)模型，并结合遗传算法对指标进行编码求解，从而得到最优的指标体系，并采用“单指标量化－多指标综合－多准则集成”的评价方法检验优化后的指标体系。以长江流域为例进行实证，结果表明该方法能够有效筛选出与绿色流域密切相关的25个关键指标。研究成果可为绿色流域的科学管理提供一套有效的指标选择与优化路径。
水环境与水生态 | 沼蛤在澜沧江典型水电站的分布规律及防控建议

水环境与水生态 | 沼蛤在澜沧江典型水电站的分布规律及防控建议

摘要：中国西南地区水能资源丰富，水电站数量众多，部分电站正面临沼蛤污损问题。对澜沧江某典型水电站连续开展了3a监测，初步掌握了沼蛤成贝和幼虫在该水电站的分布规律，并识别了影响其生长发育的关键驱动因子，进而提出了大型水电站及库区的沼蛤防治措施。结果表明： ① 库区沼蛤幼虫密度变化范围为 0～ 920ind./m³ ，随水流自库区上游到坝下逐渐递增富集。在垂向分布上，幼虫密度随水深呈先增后减的趋势。在 0～28m 水层,密度随深度增加而逐渐升高，平均密度从 20ind./m³ 增至 150ind./m³ ；在 28～50m 水层，密度则随深度加深而逐渐降低，至 50m 深处平均密度仅为 37ind./m³ 。 ② 该电站 3～11 月均监测到沼蛤幼虫，且湿季幼虫密度显著高于干季，湿季幼虫总密度月平均值为311ind. /m³ ，干季则仅为 52ind./m³ 。 ③ 对各点位沼蛤幼虫密度及水质参数进行随机森林分析、线性回归及相关性分析发现，沼蛤幼虫分布的关键驱动因子为生境质量、溶解氧、叶绿素a和水体流速。其中，幼虫密度与生境质量(或具体指标)呈极显著负相关（ _p<0.01 ），与溶解氧呈显著负相关（ _p<0.05) ，与叶绿素a浓度和水体流速呈显著正相关( _,p<0.05) 。 ④ 基于沼蛤的分布规律、附着特性和生活习性，构建了以“监测预警－源头控制－过程阻断－末端处置一运行调度”为核心的综合防控体系，并为后续防控方向提出了建议。
水环境与水生态 | 西藏“一江两河”地区土地利用时空演变及驱动因素

水环境与水生态 | 西藏“一江两河”地区土地利用时空演变及驱动因素

摘要：针对青藏高原南部典型农牧区土地利用时空演变、地形梯度分布及驱动因素研究不足的问题，采用GIS技术、地形梯度分级和PLUS模型等方法，基于 1985～2020 年高精度土地覆盖数据，系统分析了西藏“一江两河"地区土地利用在时空、县域和地形梯度三个维度的分布特征及变化规律，并揭示了其驱动机制。结果表明： ① 西藏“一江两河”地区 1985～2020 年土地利用以草地和未利用地为主，呈现草地缩减，其余土地利用类型扩张的趋势。 ② 耕地、水域和建设用地高度集中在人口密集的低中海拔平坦河谷地区；林地、草地和未利用地主要分布在中高海拔的起伏山地。 ③ 坡度是研究区耕地和水域变化的主导因子，贡献度分别为0.13和0.14;林地、草地和未利用地变化的主导因子为海拔，贡献度依次为0.15、0.11和0.14;建设用地变化的主导因子为人口密度（贡献度 =0.26 ）。研究区土地利用变化深受自然和经济因子的双重影响，需落实因地制宜的用地规划，促进该地区人地关系的和谐发展。
水环境与水生态 | 伊犁河-巴尔喀什湖流域土地覆被变化模拟与预测

水环境与水生态 | 伊犁河-巴尔喀什湖流域土地覆被变化模拟与预测

摘要：合理调控土地覆被对协调水资源分配与区域经济发展具有重要意义。伊型河－巴尔喀什湖流域受气候变化和人类活动的共同影响，土地覆被类型发生显著变化。基于 1992～2019 年土地覆被数据，分析了该流域土地覆被的时空变化特征及其驱动因素，并采用PLUS模型（Patch-generatingLand Use Simulation Model)预测了未来不同情景下的土地覆被类型。结果表明：研究区历史时期主要土地覆被类型为林地、草原和裸地，其中耕地与城市用地面积持续增加，裸地面积则不断减少;以2019年土地覆被数据为基准对PLUS模型进行验证,总体精度和Kappa系数分别为0.762和0.718,表明模型模拟效果较好;不同情景下土地覆被类型呈现明显差异的转化格局，生态优先情景下人类活动影响受到有效约束，植被覆盖区与湿地沼泽面积显著增加，而自然发展与人类活动情景下的转化趋势较为相似，但人类活动情景中地类转化更为剧烈，不利于区域的可持续发展。研究成果可为面向不同发展目标的流域国土资源优化配置与水资源管理提供参考。
水文水资源 | 基于综合雨量的秦巴山区降雨致灾概率模型研究

水文水资源 | 基于综合雨量的秦巴山区降雨致灾概率模型研究

摘要：降雨是诱发滑坡的主要因素，对降雨导致的地质灾害进行预警具有重要意义。基于秦巴山区气象站降雨监测数据与灾害记录，建立了降雨导致滑坡灾害发生的概率模型，即降雨致灾概率模型;基于不同预警等级对应的灾害点数量，对比了该模型与传统EE-D分级阈值模型在预警效率上的差异。结果表明：秦巴山区降雨导致滑坡灾害的概率呈S形曲面分布。对于低诱发性降雨条件，所提的概率模型预警效率与传统模型接近;对于高强诱发性降雨条件，概率模型具有更高的预警效率。此外，对于短持时高强度的降雨条件而言，传统模型相较于概率模型存在一定优势;而对于长持时的高诱发性降雨条件而言，概率模型相比于传统模型更具有优越性。其原因在于传统模型以致灾降雨的平均过程作为划分标准，对长持时降雨的致灾危险性存在低估;而概率模型则以灾害发生的频度作为划分标准,更契合灾害数量与严重性的增长趋势。所提的概率模型对严重地质灾害事件的预警效率更高，可提升地质灾害预警精度，降低预警成本。
水文水资源 | 多支流顶托下干流水位流量可解释深度学习模型

水文水资源 | 多支流顶托下干流水位流量可解释深度学习模型

摘要：在洪水预报和防洪调度实践中，受多支流顶托影响的干流水位流量关系存在显著非线性特征，传统线性模型难以精准模拟其动态变化。为此，基于长短期记忆网络(LSTM)模型，提出了一种考虑多支流顶托效应的干流水位流量关系拟合模型;并以梯度增强回归树(GBRT）、随机森林（RF）、支持向量机回归（SVR)为基准模型,对比验证深度学习方法的优势;然后通过可解释性技术SHAP方法解析支流顶托因子的作用机制与贡献度。向家坝水文站应用结果表明：LSTM模型能有效拟合复杂顶托效应下的水文站水位流量关系，在测试期纳什效率系数达0.948,优于GBRT、RF和SVR模型。通过可解释性分析可知，当横江水文站流量大于300m³/s ，高场水文站流量大于 3000m³/s 后，对向家坝水文站的顶托影响更为明显。研究提出的LSTM-SHAP可解释深度学习方法实现了受多支流顶托影响的复杂水位流量关系模拟，并量化了顶托影响的关键拐点，可为考虑支流顶托效应的防洪实时调度决策提供技术支撑。
水文水资源 | 基于改进DeepLabV3+的河流岸线提取轻量化算法

水文水资源 | 基于改进DeepLabV3+的河流岸线提取轻量化算法

摘要：监测河流区域和河流岸线对于水文站至关重要，能够为水资源管理、防洪预警和生态保护提供重要数据支持。传统监测方法存在效率低下、精度不足等问题。因此，提出了一种基于MobileNetV2骨干网络的轻量级DeepLab ?V3+ 网络。该网络通过减少模型参数数量，显著提高了运算速度;同时引入DiceLoss作为损失函数,优化了模型在河岸线边缘细节和小规模区域分割任务中的表现;此外，模型结合了空间注意力模块（Spa-tial Attention Module,SAM)和带有Squeeze－and－Excitation(SE）注意力机制的空洞空间金字塔池化（AtrousSpatial Pyramid Poing with Squeeze-and-Excitation,ASPP-SE）,进一步增强了对复杂环境中河流特征的捕捉能力。实验结果表明：改进模型的Kappa 系数、Dice系数、F1-Score系数分别提升了 10.43% ， 3.41% ，0.02% ，优于原DeepLabV3 + 网络以及U-Net、PSPNet和HRNet，即改进网络在复杂条件下提取河流区域和河流岸线时具有更高的准确性和效率。研究成果可为水文站的河流监测工作提供一种高效、准确的技术手段支持。
水文水资源 | 湖北省水稻灌溉需水特征及其对气候变化的响应

水文水资源 | 湖北省水稻灌溉需水特征及其对气候变化的响应

摘要：为探究气候变化对湖北省水稻作物需水量（Crop water requirement,CWR）和灌溉需水量(Irgation waterrequirement,IWR)的影响,基于湖北省 1960～2019 年历史气象数据，计算了水稻CWR和IWR，分析了水稻不同生长阶段CWR和IWR的变化规律，并通过相关性分析揭示了气候变化对水稻IWR的影响。结果表明： ① CWR和IWR总体均呈增加趋势。水稻生长初期、中期、后期及全生育期的CWR气候倾向率分别为11.82，12.61,11.26mm/10 a和 86.55mm/10 a;IWR气候倾向率分别为 31.71,27.02,28.69mm/10 a和87.41mm/10 a。 ② 湖北省CWR与IWR在空间分布上呈现明显区域差异，其中鄂西南山地和鄂中部平原丘陵区较高，鄂东北低山丘陵区相对较低。 ③ 水稻IWR与有效降雨量、相对湿度呈负相关，与气温、日照时数呈正相关。研究结果可为保障中国粮食安全、制定水稻灌溉策略以及优化湖北省水资源配置提供参考。
地质与勘测 | 基于贝叶斯理论和TSP波速的围岩等级预测方法

地质与勘测 | 基于贝叶斯理论和TSP波速的围岩等级预测方法

摘要：岩体分级（RMR)系统在地质力学评价中起着至关重要的作用，传统岩体质量分级采用经验和地质统计相结合的方法，其结果往往不够准确，尤其是在断层和溶洞等地层薄弱的区域。为了解决这些技术固有的不确定性和误差问题，提出了一种基于贝叶斯框架的渐进式RMR预测策略。该策略包括3个关键组成部分： ① 变异函数建模，利用开挖面观测数据构建并更新变异函数模型，以捕捉RMR的空间变异性； ② TSP-RMR统计模型，将TSP-RMR统计模型集成到贝叶斯序列更新过程中； ③ 贝叶斯最大熵(BME)集成，通过时空贝叶斯最大熵(BME)方法将开挖获得的地质信息与隧道地震波预测(TSP)数据相结合。将该方法应用于隧洞工程实践中，应用结果表明：TSP数据与地质揭露数据的融合显著提高了RMR预测的准确性;在选择的预测点上，与传统的Kriging方法相比，所提方法的相对误差小于 15% 。
地质与勘测 | 深度优先搜索策略下水系结构构建与可视化方法

地质与勘测 | 深度优先搜索策略下水系结构构建与可视化方法

摘要：水系是地图制图的核心要素之一，由于河湖水网数据普遍缺乏精确的拓扑结构，且数据骨架错综复杂、等级划分不明确，导致水系数据的分级与渐变绘制难度较大，无法满足应急制图等场景对水系数据处理与可视化的时效性要求。为此，面向复杂水系数据，提出了一种基于水系拓扑和河段溯源长度的水系结构自动构建与分级方法，并在水系分级的基础上，提出了一种基于凸角圆弧法的水系数据渐变宽度计算和可视化方法。以武汉市和江西省水系为例，以相关地图资料为参考，探究了所提方法在水系分级和渐变式表达方面的有效性。实验结果表明，所提方法能够较为精确地识别水系的主、支流结构，并且实现了满足自动化制图需求的河流渐变效果。该方法能够有效应对传统地图制图在水系分级处理及渐变绘制上的诸多难题，显著提升了水系数据表达的效率与准确性，可为智能快速地图制图提供技术与方法借鉴。
科学试验研究 | 接空间弯道侧式进/出水口水力特性优化研究

科学试验研究 | 接空间弯道侧式进/出水口水力特性优化研究

摘要：随着抽水蓄能电站的大力发展，电站优越选址越来越少，侧式进/出水口与空间弯道相接的情况难以避免。空间弯道在水平和垂向上均存在转弯，对出流工况下进/出水口的水力特性存在极大负面作用（如拦污栅断面流速分布不均匀，孔口流量分配不均等）。以水城抽水蓄能电站下水库为例，采用数值模拟方法对接空间弯道的侧式进/出水口水力特性展开研究;在保持空间弯道布置不变的基础上，通过调整扩散段长度、底板坡度、连接隧洞坡度对原始体型方案进行优化。结果表明：与原始方案相比，优化方案下进/出水口的水力特性得到了明显改善，拦污栅断面流速不均匀系数减小 39.6%～45.1% ，孔口流量分配不均匀程度减小58.4%～68.2% ，各项水力指标均满足设计规范要求。研究成果可为接空间弯道的侧式进/出水口设计提供参考。
科学试验研究 | 钢套筒混凝土压力管道承受内水压全过程研究

科学试验研究 | 钢套筒混凝土压力管道承受内水压全过程研究

摘要：为明确钢套筒混凝土压力管道(SSCP)承载性能，对该管承受内水压全过程进行分析，提出了内水压承载破坏的全过程计算模型。在弹性阶段，基于圆环或圆筒受均布压力理论得到各层结构的径向与环向应力计算公式;混凝土芯开裂后,将混凝土处理为“正交异性体”，在环向失去抗拉能力，但是在径向依然可以传递内水压力，推导出混凝土正交异性模型计算公式，进而提出了混凝土芯开裂后的各层结构应力计算方法。将该全过程计算模型应用于一个内径为 3100mm 的SSCP中，进一步探究了内、外钢筒厚度对SSCP开裂内水压和极限内水压的影响规律。结果表明： ① SSCP在内水压作用下首先是混凝土芯达到抗拉强度开裂，随着内水压的增大，内钢筒最终先达到屈服强度而整管破坏； ② 在保证整管内外径不变的情况下，增加内钢筒厚度对其内水压承载能力提高效果更好。
科学试验研究 | 不同导叶布置方式下大型离心泵流固耦合研究

科学试验研究 | 不同导叶布置方式下大型离心泵流固耦合研究

摘要：离心泵正在朝着大型化、大流量、大功率的趋势发展，而目前研究大都仍在模型泵上开展，对于原型泵的性能尤其是流固耦合特性的研究较少。为了探究大型离心泵的结构应力和形变分布规律，采用单向流固耦合方法对原型离心泵开展了数值模拟研究，重点分析讨论了不同导叶布置方式下大型离心泵的应力应变特性。结果表明： ① 在固定导叶和活动导叶离心泵中，最大形变、最大应力和最大应变均出现在叶轮最大半径的出口位置； ② 相较于固定导叶的方案，离心泵增加活动导叶后，应力应变的周向非均匀分布得到了明显的抑制； ③ 在固定导叶离心泵中，随着流量的增加，最大形变逐渐减小，最大应力和最大应变则逐渐增大;在活动导叶离心泵中，随着流量的增加，最大形变、最大应力和最大应变均逐渐减小;活动导叶离心泵的最大数值显著高于固定导叶离心泵。
科学试验研究 | 无溶剂环氧树脂涂层的制备与耐紫外老化性能评价

科学试验研究 | 无溶剂环氧树脂涂层的制备与耐紫外老化性能评价

摘要：针对高寒高海拔地区水工混凝土表面环氧树脂防护涂层耐老化性能缺乏系统科学评价的问题，制备了CW无溶剂环氧树脂涂层，并采用紫外-冷凝加速老化试验,结合拉伸强度测试、FTIR光谱、DMA分析和显微形貌表征，探究了涂层老化机理与性能演变规律；此外选择厚度保持率和羰基峰面积比值作为失效指标，构建了耐紫外老化寿命预测模型进行寿命预测。结果表明：老化试验过程中环氧树脂涂层发生降解，导致表面出现黄变、粉化及孔洞等缺陷;前期化学键断裂导致涂层拉伸强度和玻璃化转变温度 (T_g) 降低；后期交联密度增加，拉伸强度和 T_g 回升,基特征峰面积也显著扩大;涂层在西藏日喀则和拉萨地区的使用寿命约为武汉地区的 49%～54% 。研究成果可为严苛复杂环境下水利水电工程防护修复材料的性能优化和工程应用提供参考。
科学试验研究 | 地下水对套壳料劈裂开环力学特性影响规律研究

科学试验研究 | 地下水对套壳料劈裂开环力学特性影响规律研究

摘要：套壳料作为袖阀管注浆工艺中的保护层和限流层，其性能直接影响注浆质量和效果。为探究地下水对套壳料开环力学特性的影响规律，通过自主设计的模拟实验装置，研究了无水条件及不同水头 (0,2,5,8m) 条件下套壳料的开环压力、向土中渗透特征及点荷载强度等性能特征。实验结果表明：与无水条件相比,富水条件下套壳料的开环压力显著降低;随着地下水压力升高，套壳料的开环压力从 155kPa 提升至 280kPa ，且向土中渗透范围增大、分布更加均匀;地下水压力对套壳料浆液固结体强度影响较小，但对开环压力的影响较大。研究成果可为富水条件下袖阀管注浆施工参数选择及优化提供重要参考。
科学试验研究 | 凸型加芯水泥搅拌桩竖向承载力分析及桩体优化

科学试验研究 | 凸型加芯水泥搅拌桩竖向承载力分析及桩体优化

摘要：为准确模拟加芯水泥土搅拌桩与土体相互作用，解决现有模拟分析方法因接触界面厚度影响而导致的计算精度不足等问题，基于Python语言开发了三维无厚度黏聚力单元，并在ABAQUS有限元软件中进行应用,通过现场桩基试验数据验证了该模拟方法的可靠性。对不同设计参数的凸型加芯水泥土搅拌桩进行承载力分析，确定优化设计方案。结果表明： ① 嵌入无厚度黏聚力单元的桩土模型计算结果与试验结果吻合良好； ② 直径比为1:1.2、长度比为0.722时，凸型加芯桩达到最优外形； ③ 凸型加芯桩的外桩水泥土无侧限抗压强度不宜小于 1.5MPa ④ 芯桩使用C20混凝土时其弹性模量即可满足工程需求。研究成果可为水利基础设施建设中的软土地基处理提供参考。
科学试验研究 | 基于多目标分数阶PID的水风抽蓄并网优化控制

科学试验研究 | 基于多目标分数阶PID的水风抽蓄并网优化控制

摘要：针对风电持续入网情形，为提高其并网系统供电质量及稳定性，提出了水风抽蓄互联微电网的多目标优化控制策略，设计了抽蓄机组分数阶PID(FOPID)控制调速系统以提高机组性能。以对电网期望频率的时间乘以绝对误差积分及调节时间为目标函数建立系统多目标优化控制模型，并提出改进竞争与合作群优化算法(ICCSO）对其求解。通过多目标标准测试函数清晰展示了ICCSO算法相较于常规算法的显著优势。最终，在设计的两种场景下进行仿真验证，所求帕累托前沿印证了ICCSO算法的优越性，取其帕累托解集中值解代入模型仿真。以系统电网频率响应曲线为例，在三相短路故障恢复场景下，其超调量微上涨 4.78% ，负超调量降低 49.33% ，峰峰值降低 17.10% ，调节时间降低了 28.73% ；在负荷扰动场景下，尽管超调量提高了31.03% ，但其他指标都有较大幅度降低。仿真结果有力证实了配备FOPID控制调速系统的抽蓄机组对于微电网动态调节性能的显著提升。研究成果可为新能源高比例持续入网背景下电力系统的安全稳定运行提供思路借鉴。
工程运行管理 | 水风光互补系统保证出力计算方法对比

工程运行管理 | 水风光互补系统保证出力计算方法对比

摘要：随着“双碳”目标的提出和中国新型电力系统的逐步构建，风、光新能源与水电打捆实施互补调度已成为必然趋势，然而目前缺少水风光多能互补系统保证出力的推求方法。以黄河上游清洁能源基地为研究对象,提出了叠加法、试算法、经验频率法、理论频率法4种水风光多能互补系统的保证出力计算方法，并基于确定性优化调度模型对各保证出力计算结果进行验证。结果表明：基于试算法推求的水风光互补系统保证出力既可有效减小系统出力的波动性，又使得系统发电量维持较高水平，在所有方案中表现最优。研究分析了各互补系统保证出力计算方法的优缺点，可为水风光互补系统的科学规划与调度提供理论依据。
工程运行管理 | 基于YOLOv8-CD的混凝士结构裂缝识别

工程运行管理 | 基于YOLOv8-CD的混凝士结构裂缝识别

摘要：深度学习技术现已应用于多工程领域。为实现钢筋混凝土结构裂缝的准确高效检测，在分析传统YOLOv81算法优劣的基础上,提出了一种改进的裂缝检测网络模型YOLOv8-CD。首先,在普通 YOLOv8l模型中引入RepGhost模块，使模型计算量和参数均有所减少;其次，引入卷积注意力机制CBAM使模型能够更加聚焦于裂缝区域，提升检测的精准度和鲁棒性;最后,融入广义特征金字塔网络GFPN与优化损失函数，使目标的特征显示得更全面。实验结果表明：改进后的YOLOv8-CD模型表现出更高的准确性，平均精度达到了 96.4% ，相比基准模型提升了约23.4个百分点;改进模型在检测精度和实时性方面取得了良好的平衡。
工程运行管理 | 采空区水电站厂房不均匀沉降数值模拟与安全评估

工程运行管理 | 采空区水电站厂房不均匀沉降数值模拟与安全评估

摘要：矿区采空区的存在严重威胁周边建筑物安全，易诱发结构沉降、开裂及塌陷。准确模拟不均匀沉降导致的结构变形及应力变化是开展采空区水电站结构安全性评估的基础。以四川省乐山市大沫水电站为例，针对采空区资料不完整的实际情况，结合水电站历史高程数据和现场实测相对高程，建立水电站结构及地基岩体三维数值分析模型，通过迭代计算反演采空区不均匀沉降导致的结构变形，并与传统的支座沉降法进行了对比分析。结果表明：新方法能准确反映结构变形和应力变化规律，可用于评估大面积地表沉陷作用下水电站结构的安全性;与支座沉降法相比，该方法可更好地捕捉应力集中现象，且能更好地反映地下结构与岩体的协同变形特性。研究成果为类似水电工程的安全评估和加固改造提供了新的技术手段。
水利信息化 | 长期水文预测技术研究进展与智慧预测系统探索

水利信息化 | 长期水文预测技术研究进展与智慧预测系统探索

摘要：长期水文预测是实现水资源高效利用的重要技术手段。在调研国内外长期水文预测技术研究进展的基础上，结合长江流域长期水文预测业务需求，提出未来长期水文气象智慧预测系统建设的构想。首先从传统统计方法、机器学习方法及水文－气象模型耦合方法3方面对长期水文预测技术进行了梳理归纳，并分析总结了目前存在的主要问题;其次，介绍了长江流域长期水文预测业务现状，以及在准确率、不确定性等方面面临的挑战;基于此，提出了一个集智能化、科学化、高效化于一体的长江流域长期水文气象智慧预测系统的构想。该系统汇聚长期气候“百科问答”、长期雨云“未来导航”、长期水流“智慧分析”、长期预测“资治通鉴”、长期成果“产品智驭”等功能于一体，旨在提升长期水文预测的准确性和时效性，为长江流域水资源科学管理提供坚实的技术支撑。
水利信息化 | 基于深度学习的河道漂浮物精细化检测方法研究

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摘要：传统目标检测算法在河道漂浮物检测中存在类别局限性，无法满足精细化检测需求。为此，提出了一种基于深度学习的多技术融合方案，首先采用DeepLabv3 + 语义分割技术分离出河道水岸，消除岸域背景干扰；然后结合Detic万物检测，通过自定义词汇表将检测类别从几十种扩展至上万种；最后引入黑白名单机制对检测到的候选漂浮物进行过滤、排除非漂浮目标，以聚焦于治理部门关注的漂浮物类别。实验结果表明：该方法在保证检测效率的同时，类别识别准确率达 87.8% ，较YOLOv10算法提升 4.8% ，比YOLOv12算法提升1.7% ；该方法支持边缘设备部署，推理速度为 0.179s/ 帧，能够满足河道复杂场景下的精准治理需求。
总目次 | 2025年《人民长江》第56卷(卷终)总目次

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卷首语刘冬顺
广告书评 | 无人机遥感技术在智慧水利监测与评估中的应用

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无人机作为现今科技领域的新宠，作为一种无人驾驶的飞行器，它无需载人，只需通过无线电遥控设备和预先设定的算法程序即可操纵实现飞行。从军事侦探到农田种植，无人机相关技术及设备的应用范围十分广泛，它们搭载各行各业的先进设备，在低空飞行并发挥采集信息数据、运输投放物资的作用。在智慧水利领域，无人机技术的发展与应用也具有重要意义，人们将其应用于水利监测与评估，以确保水利工程的正常运行。由中国产业发展研究院编
广告书评 | 基于无人机技术的水利工程巡检系统

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水利工程作为我国基础建设的重要组成部分，其运行状态直接影响着水资源的调配与利用，从而影响着社会防洪减灾与民生保障，是推动社会经济发展的重要基石。为确保其安全稳定运行，人们通常需要对水利工程进行定期巡检，检查其堤坝、水库、渠道、水闸等是否存在安全隐患，传统模式下一般由专业工作人员进行人工巡检，但这种模式易受地形、气候等因素制约，且巡检效率低、覆盖不全面、安全风险高，因此改进巡检技术至关重要。无人机技
广告书评 | 长江经济带绿色发展与旅游业的深度耦合

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长江经济带横跨我国东中西三大区域，覆盖11个省市，拥有全国超过 40% 的人口和经济总量，战略地位举足轻重。自“生态优先、绿色发展”理念提出以来，长江经济带的绿色转型已成为国家区域发展战略的核心。在这一背景下，旅游业作为国民经济的重要组成部分，其快速发展既带来了显著的经济效益，也对生态环境造成了潜在压力。因此，如何实现长江经济带的绿色可持续发展，并将其与旅游业深度耦合，既是理论研究的重点，更是区域
广告书评 | 水生态文明建设中马克思主义生态观的融入与践行

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在全球气候危机加剧、水资源安全面临严峻挑战的时代背景下，水生态文明建设已成为人类文明转型的关键命题。当前我国水生态文明建设正面临水资源供需矛盾突出、水生态系统退化、水环境污染治理压力较大等现实困境。作为马克思主义生态文明理论的重要组成部分，马克思主义生态观以其对人与自然辩证关系的科学阐释，对生态危机根源的深刻剖析以及对可持续发展路径的前瞻性设计，为破解我国水生态治理难题提供了世界观与方法论指引。
广告书评 | 新工科背景下水利工程制图课程教学探微

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水利事业是事关国民经济发展的基础事业，可为我国工农业用水、居民生活用水、生态环境保护等提供重要保障，为更好地发展水利事业，我国高校也应顺势开展水利水电工程学科教学，致力于培养行业所需的对口人才。其中水利工程制图课程是水利水电工程学科的基础课程，该课程主要教授学生工程绘图的基本知识，以满足行业对专业人才的基本技能要求。《水利工程制图与应用》一书由赵婷、王瑞红、宋良瑞、姜鑫编写，中国建筑工业出版社出版
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立足中国文化语境，水文化代表了中国人以水为媒、以水为师、以水为鉴，通过反观自身、理解世界、塑造社会所形成的一套文化体系，它对科学技术、民俗文化、农业生产及艺术发展等诸多方面均由深远影响。聚焦文学艺术场域，水文化与音乐艺术之间亦有千丝万缕的联系，一方面，水声水形是最原始的音乐素材，水文化对音乐艺术具有重要滋养价值，另一方面，音乐艺术对水文化发展具有积极反哺意义，它是水文化的重要传播载体。《水与文学艺

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