- 陶洁;李莎拉;张李婷;左其亭;
【目的】科学评价黄河三角洲湿地的生态环境质量，系统分析其景观格局，为该地区制定有效的保护与修复策略提供科学支撑。【方法】以黄河三角洲湿地保护区为研究区，基于Google Earth Engine(GEE)平台，利用遥感生态指数(RSEI)评价2001—2020年湿地生态环境质量；选取斑块密度、景观形状指标、香浓多样性和蔓延度开展景观格局分析，并探讨RSEI与景观格局之间的相关性。【结果】(1)RSEI总体上升，林草地恢复和人类活动的有效约束使RSEI由“较差”提升至“中等”水平；一千二保护区及黄河口东部入海口的生态环境质量因排污口整治得到显著改善；西部和中部地区受人类活动与城市扩张影响，生态环境不容乐观。(2)2001—2019年，斑块密度和景观形状指标上升，景观多样性增加，但蔓延度下降，导致景观连通性减弱。2020年，部分区域连通性恢复，蔓延度显著上升，形成较连续的优势斑块。(3)景观格局指标与RSEI的时间变化趋势一致，蔓延度与RSEI呈负相关(r=-0.72),表明过度连通会降低生态系统的多样性和稳定性；斑块密度、景观形状、香浓多样性与RSEI均呈正相关(r分别为0.75、0.76、0.72),说明景观异质性和多样性有助于生态环境质量提升。【结论】黄河三角洲湿地生态环境质量呈现总体改善、局部波动、空间分异的显著特征，景观格局的时间变化趋势与RSEI的一致。本研究可为研究区生态保护与治理提供科学依据。
2025年06期 v.46;No.203 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 2405K] [下载次数：775 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 孙涛;孙斌;薛建春;
【目的】揭示黄河流域城市群城乡融合与生态环境交互胁迫关系及协调发展状况，为全面推动黄河流域生态保护和高质量发展提供政策参考。【方法】基于城乡融合与生态环境耦合协调机理分析以及2006—2021年黄河流域7个城市群58个地级市的面板数据研究，构建城乡融合与生态环境评价指标体系；通过综合指数法、交互胁迫模型、耦合协调度模型和空间自相关分析方法，探究黄河流域城市群城乡融合与生态环境交互胁迫关系及耦合协调时空演变特征。【结果】(1)黄河流域城市群城乡融合指数和生态环境指数总体呈增长趋势，生态环境指数值大于城乡融合指数值，增长缓慢，逐渐趋于收敛。(2)黄河流域城市群城乡融合与生态环境存在交互胁迫关系，其演变轨迹符合多个“S”形曲线组合的阶段发展特征。(3)黄河流域城市群城乡融合与生态环境耦合协调度曲线波动上升，耦合协调水平呈现出自东北向西南梯度递减的空间分异格局，存在显著的空间正相关性，主要有“低-低”“高-高”两个局部集聚区，“高-低”集聚区呈零星分布。【结论】全面推动黄河流域生态保护和高质量发展应当重点关注城市群城乡融合与生态环境的交互响应机制，促进两者的协调发展。
2025年06期 v.46;No.203 10-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 5060K] [下载次数：1126 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘建华;高新科;施天乐;黄亮朝;
【目的】揭示黄河流域农业用水效率时空格局及影响因素，推进黄河流域农业高质量发展。【方法】基于2013—2022年的面板数据，首先利用非期望产出超效率SBM模型对黄河流域各地市的农业用水效率进行测度和分析，然后采用Tobit模型分析农业用水效率的影响因素，最后运用时空地理加权回归模型分析各因素的影响程度及时空差异性。【结果】(1)黄河流域农业用水效率近年得到很大提升，但仍处于较低水平，在空间上存在较大差异，呈“东高西低”“南高北低”的分布特征。(2)人均水资源量、地表水供水占比、节水灌溉面积占比和人均农产值是农业用水效率的主要影响因素。(3)黄河流域农业用水效率的影响因素存在明显的时空分异性，人均水资源量以负向影响为主，但影响程度由东向西逐渐减弱，并在部分地区呈现正向影响；地表水供水占比的负向影响先增后减，空间上呈现“西高东低”的分布特征；节水灌溉面积占比的正向影响逐年增强，呈“两边高、中间低”的分布特征；人均农产值的影响存在显著的空间分异性，在黄河中下游为正向影响且逐渐增强，呈“东高西低”的分布特征，而在黄河上游部分地区则为负向影响。【结论】黄河流域农业用水效率近年有所提升，但仍处于较低水平，且空间差异明显，受人均水资源量、地表水供水占比、节水灌溉面积占比和人均农产值的影响较大，体现出复杂的时空动态特征。
2025年06期 v.46;No.203 23-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 882K] [下载次数：661 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 郭辉;夏帆;张晓立;姜欣言;孙新华;赵路朋;
【目的】水土资源是经济社会发展最重要的基础性资源。明确水土资源的时空匹配关系及变化特征，为区域水土资源优化配置提供决策参考。【方法】以河南省沿黄城市为例，基于一阶动力系统，以2010—2022年的历史数据建立系统动力学模型，预测2020—2035年区域用水情况，并以此作为PLUS模型的约束条件，模拟2020—2035年区域土地利用格局，并分别计算农业水土资源和城镇水土资源的匹配系数。【结果】(1)2020—2035年河南省沿黄城市总用水量呈现增长趋势，其中郑州、开封和新乡的用水量增加趋势显著。(2)2010—2020年建设用地的转入面积显著高于其他土地利用类型的，其中耕地是转为建设用地面积最大的类型。(3)2030—2035年，农业水土资源和城镇水土资源的匹配系数分别为0.186万m~3/hm~2和0.513万m~3/hm~2,与2025—2030年的相比分别增加10.06%和4.70%。(4)郑州、洛阳、三门峡、济源等工业型城市城镇水土资源匹配状况较好，农业水土资源匹配状况较差；开封、新乡、焦作、濮阳等农业型城市的城镇水土资源匹配状况较差，农业水土资源匹配状况较好。【结论】2020—2035年河南省沿黄城市的农业水土资源匹配系数和城镇水土资源匹配系数先减小后增加，水土资源匹配程度将得到改善。
2025年06期 v.46;No.203 34-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 879K] [下载次数：509 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 毛海睿;杜军凯;谢敏;张守平;仇亚琴;谈幸燕;郝春沣;石洪源;
【目的】揭示黄河水源涵养区水源涵养量的时空分布规律、探究其对土地利用变化的敏感性，为黄河流域水资源管理、土地利用规划和生态修复提供参考。【方法】从土地利用类型变化角度出发，采用WEP-L模型和基于流域水循环视角的水源涵养量计算方法，估算了黄河水源涵养区水源涵养量并探究了其对不同土地利用类型的敏感程度。【结果】(1)研究区多年平均水源涵养量184.32亿m~3,折合单位面积涵养量为61 mm,空间分布表现为东高西低；汛期时段、过渡时段和枯水时段的水源涵养量分别为114.37亿、37.82亿、32.13亿m~3。(2)水源涵养量呈不显著增加趋势，梯度值为0.37亿m~3/年，突变年份为1964年和2002年；水源涵养量序列存在两个明显的周期，分别为56年和35年。(3)水源涵养量对土地利用类型的敏感系数依次为林地0.594、耕地0.341、水域0.301、草地0.232、其他0.063。【结论】WEP-L模型和基于流域水循环视角的水源涵养量计算方法能有效应用于黄河流域水源涵养功能评估；研究区水源涵养功能受土地利用变化影响显著，林地是调控区域水源涵养能力的关键地类。
2025年06期 v.46;No.203 44-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1090K] [下载次数：575 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 沈瑞;蒋尚明;金菊良;张明;李征;
【目的】年降水量预测对揭示区域水资源动态变化特性具有重要意义。为提高集对分析预测模型精度，开展基于集对分析的年降水量预测模型及应用研究。【方法】以淮北地区艾亭站1956—2003年降水量为历史样本，利用自相关分析确定历史集合和当前集合，以均值离差法、距平百分率法、均值标准差法确定等级标准及联系数；采用特殊值法、减法集对势法和半偏减法集对势法计算集合间联系数值；依据集对同势原则识别相似历史集合，经算术平均法和加权平均法确定预测值，进而构建基于集对分析的年降水量预测模型，并应用于2004—2008年的降水量预测，提出适用于集对分析预测模型构建的最优组合方法。【结果】以同势原则确定历史集合是合理的；采用算术平均法计算预测值的精度是可接受的；减法集对势和半偏减法集对势确定联系数值相较于特殊值法更优；3种等级标准划分方法的预测误差均在30.00%以内，均值离差法的平均相对误差为11.58%,距平百分率的为14.01%,均值标准差法的为13.74%。【结论】将集对分析法用于年降水量预测是可行的；减法集对势和半偏减法集对势兼顾了物理特性和动态变化属性，均值离差法综合考虑了数据的集中趋势和离散程度，更适用于基于集对分析的预测模型构建。
2025年06期 v.46;No.203 56-64+118页 [查看摘要][在线阅读][下载 296K] [下载次数：335 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王怡飞;李永芳;宋刚福;张鹏;张雪华;唐磊;
【目的】评估土地利用及气候变化对流域水文过程的影响、明确不同驱动因子对径流量变化的贡献程度，为区域水资源规划与管理及流域生态保护提供科学依据。【方法】以南湾水库上游流域为研究对象，通过构建SWAT水文模型，并结合土地利用变化情景及CMIP6全球气候模式中的多种气候情景，对流域径流总量在不同时期的演变特征进行了模拟分析。【结果】(1)模型经率定及验证后，确定性系数和纳什效率系数均达到模型评价要求，表明模型在研究区具有良好的适用性；(2)林地、草地、建设用地是研究区的主要土地利用类型，结合历史反演法的分析表明，耕地占比的增加会增大径流量，林地占比的增加会削减径流量；(3)CMIP6计划下的3种未来气候情景，在未来近期(2021—2060年)与未来远期(2061—2100年)的年均径流总量变化幅度分别为10.80%～21.74%、13.19%～18.18%和9.93%～19.77%,且未来远期增幅更为显著；(4)通过设置气温和降雨梯度，发现降雨量对径流量的影响范围为-14.02%～14.63%,气温对径流量的影响范围为-0.25%～3.10%,表明降雨量对径流量的变化具有更显著的驱动作用。【结论】土地利用变化与气候变化共同影响南湾水库以上流域径流量，其中降雨变化是径流量变化的主要驱动因素。未来气候变暖背景下流域径流量呈增加趋势，远期尤为显著。
2025年06期 v.46;No.203 65-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1077K] [下载次数：580 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 夏帆;郭辉;姜欣言;张晓立;许伟伟;李保健;
【目的】为了解自然-社会复合系统对区域水资源的影响，从水足迹视角分析水量型缺水和水质型缺水，建立综合评价指数，分析区域水资源短缺情况。【方法】以河南省沿黄城市为例，综合考虑工业、农业、生活和生态用水，分析水足迹构成，计算各部门的水足迹，将蓝水足迹与水资源量的比值作为水量型缺水指数，将灰水足迹与水资源量的比值作为水质型缺水指数，综合评价水资源短缺的类型和程度。【结果】2012—2022年河南省沿黄城市水足迹总体呈现增加趋势，其中，蓝水足迹呈现上升趋势，灰水足迹呈现减小趋势；农业水足迹是河南省沿黄城市水足迹来源最大的部门，多年平均农业蓝水足迹为107.97亿m~3;灰水足迹由农业灰水足迹决定；在各城市中，新乡的蓝水足迹较大，其次是开封，新乡的灰水足迹减少幅度最大，其次是郑州；水量短缺指数的变化范围为0.73～2.82,平均为2.21;水质短缺指数的变化范围为0.45～1.92,平均为1.70;水资源短缺程度总体上自西向东逐渐增加，东部濮阳的水资源短缺程度是西部三门峡的8.89倍。【结论】水量型缺水与水质型缺水相互影响，水量型缺水较为严重的地区水质型缺水程度也会增加；河南省沿黄城市的水资源短缺表现为水量型缺水，这也是该地区水资源短缺问题突出的主要原因。
2025年06期 v.46;No.203 76-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 458K] [下载次数：622 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 李永芳;任苏明;王富强;
【目的】开展区域水资源管理水平评价并识别其障碍因素，对提高水资源管理水平、保障社会民生具有重要意义。【方法】以济源市为例，构建了涵盖用水总量、万元GDP用水量、水功能区水质达标率等18个指标的评价指标体系，采用改进TOPSIS方法进行区域水资源管理水平评价，识别了影响水资源管理水平的主要障碍因素，并运用DEMATEL-ISM分析主要障碍因素之间的关系。【结果】(1)在研究期内，济源市水资源管理水平得分由2013年的0.45上升到2021年的0.79,总体呈上升趋势，2021年水资源管理水平处于较好等级。(2)影响水资源管理水平的主要障碍因素为地下水开发量、万元GDP用水量、水资源经费投入和水资源承载力预警机制完善度。(3)万元GDP用水量、万元工业增加值用水量和河流湖库生态基流保障率通过影响用水总量间接影响水资源管理目标。(4)水资源经费投入对用水总量、地表水供水量、地下水开发量和水资源承载力预警机制完善度均有直接影响，且间接影响其他供水量以及人均水资源量。【结论】水资源合理开发利用及水资源利用效率提升是济源市水资源管理工作的重点，要严控水资源开发强度，完善水资源承载力预警机制。
2025年06期 v.46;No.203 84-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1414K] [下载次数：272 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 赵兰浩;李荣臻;毛佳;肖景文;
【目的】库岸滑坡涌浪严重威胁库区安全，现有经验公式及传统数值模型难以准确刻画涌浪产生过程中的流体-固体耦合效应。旨在建立一种基于高解析度CFD-DEM流固耦合算法的数值模型，以精确模拟滑坡涌浪全过程。【方法】采用基于欧拉框架的计算流体动力学(CFD)模拟流体运动，基于拉格朗日框架的离散元法(DEM)描述滑坡体运动，通过浸入边界法(IBM)处理移动边界与强流固耦合作用，并利用守恒式Level Set方法(CLS)追踪自由界面演变。通过交错迭代实现流体与固体间的高解析度耦合求解。【结果】(1)双颗粒沉降算例验证表明，模型能精确捕捉颗粒尾流效应及“牵引-接触-翻滚”现象，计算结果与文献结果高度吻合。(2)可变形水下滑坡涌浪模拟显示，模型可准确反映稠密块体与流体的相互作用，自由面演化规律与试验数据一致。(3)在Lituya湾实际案例中，模型成功复现了涌浪产生、传播及爬高过程，最大浪高计算值(146 m)与实测值(150 m)误差仅为2.7%。【结论】所提出的高解析度CFD-DEM耦合模型能有效模拟滑坡涌浪中的复杂流固耦合行为，显著优于依赖经验公式的非解析方法，为库区滑坡涌浪灾害风险评估提供了可靠的数值工具。
2025年06期 v.46;No.203 92-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 751K] [下载次数：847 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 屈章彬;严军;宋康杰;徐海帆;雷宏军;蔡勤学;张树田;张金水;徐业;廖嵩;王建国;
【目的】白蚁分飞是其种群扩散的重要途径，确定小浪底水利枢纽土栖白蚁的分飞条件、分飞距离等定量规律，可为小浪底水利枢纽土栖白蚁的综合防治提供理论依据。【方法】以小浪底水利枢纽为研究区，开展大坝区域内土栖白蚁分飞条件与分飞距离的现场试验，采用荧光标记法，监测分飞距离，温度、湿度、风向、风速等气象参数，并对获取的数据进行定量分析。【结果】土栖白蚁分飞时间多在4月下旬至6月下旬的18:00至20:40;分飞需温度25～30℃、相对湿度70%～90%;较低的风速适宜土栖白蚁的分飞繁殖，持续60 min以上的中到大雨是土栖白蚁成熟巢分飞的关键条件；大坝北岸2个成熟巢的有翅成虫分飞距离为30～1 370 m。【结论】土栖白蚁分飞，受温度、湿度、风向、风速等气象因素影响，会增加大坝安全风险，建议采取综合防治措施，保障枢纽安全。
2025年06期 v.46;No.203 101-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 2996K] [下载次数：20 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 梁建;年立强;张广何;唐邦俊;马飞跃;
【目的】依托无人机、红外热成像等技术，快速、准确地发现堤坝渗漏情况并进行定位，可大幅提高堤坝巡检效率。开展基于YOLOv5s优化模型的堤坝渗漏目标检测研究，确保及时、准确地发现堤坝汛期渗漏隐患，从而保障防洪安全。【方法】根据采集的20余座有渗漏情况的水库大坝图像，自制529张堤坝渗漏影像数据集为模型提供训练样本；提出基于YOLOv5s优化模型的堤坝渗漏红外图像目标检测网络，在该网络中引入CBAM注意力机制模块提高网络模型的准确度；通过通道注意力模块和空间注意力模块提取特征信息，并引入Ghost模块对网络模型进行轻量化处理，应用自制数据集进行对比试验。【结果】提出的优化模型目标检测精确度达到89.8%,相较于YOLOv5s的提高了3.1%。【结论】优化后的模型可有效用于堤坝工程渗漏目标检测，具有重要的工程意义。
2025年06期 v.46;No.203 110-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 1462K] [下载次数：189 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈守开;于泽一;卢鹏;别亚静;
【目的】随着工业化的快速发展，制革污泥的处理与再利用问题日益凸显。本研究旨在解决制革污泥处置难题，并探索其资源化利用的有效途径。【方法】以制革污泥和粉煤灰取代部分水泥制备碱激发制革污泥-粉煤灰复合水泥基再生混凝土可以有效解决这一问题。设计了6种不同碱当量的碱激发制革污泥-粉煤灰复合水泥基再生混凝土，通过强度试验以及核磁共振、X衍射物相分析、扫描电镜等方法，研究了碱激发对制革污泥-粉煤灰复合水泥基再生混凝土力学性能及其微观结构的影响机制。【结果】随着碱当量的提升，碱激发制革污泥-粉煤灰复合水泥基再生混凝土强度呈先上升后降低的趋势。当碱当量为9%时，水化反应最为充分，抗压强度和劈拉强度达到最大值，分别为26.47 MPa和1.98 MPa,孔隙率和大孔占比最小，分别为1.19%和24.15%,微孔占比最大，为47.51%。【结论】利用制革污泥与粉煤灰制备碱激发再生混凝土具备可行性，且在9%碱当量下具有优异的力学性能与致密微观结构。
2025年06期 v.46;No.203 119-125+136页 [查看摘要][在线阅读][下载 2790K] [下载次数：432 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 王志军;沈逸杭;付卿;
【目的】为解决城市地下道路入口路段事故频发问题，探明城市地下道路入口交通安全状况，开展武汉市城市地下道路入口路段严重冲突风险评估。【方法】选取武汉市两处典型地下道路(梨园隧道和水果湖隧道)作为研究对象，基于雷视融合微波检测器采集的车辆轨迹与交通流数据，结合道路几何特征、交通流特性及驾驶行为特征，采用碰撞时间与碰撞时间差双指标协同辨识交通冲突，构建严重冲突密度指标；通过逐步回归分析，建立以交通量、路段平均速度及速度标准差为驱动因素的线性预测模型，模型拟合优度R~2=0.83,显著性水平p<0.01;进一步结合K均值聚类算法与隶属度函数模型，将风险等级划分为安全、临界安全、危险3级。【结果】梨园隧道因交通量较小、平均速度较高且允许变道，严重冲突密度预测值为0.008 2,风险等级为“安全”;水果湖隧道因交通量较大、不可变道且速度离散性高，严重冲突密度达0.017 8,风险等级为“临界安全”。【结论】提出的风险分级方法可量化地下道路入口的安全水平，为差异化限速、视线诱导设施优化等管控措施提供科学依据，对提升城市地下道路通行安全性具有重要意义。
2025年06期 v.46;No.203 126-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 6344K] [下载次数：111 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]