期刊简介
期刊名称： 水利水电技术（中英文）
出版周期： 月刊（每月20日出版）
主管部门： 中华人民共和国水利部
主办单位： 水利部发展研究中心
电话： 010-63205981
Email： 13941816@qq.com
国内统一刊号(CN)： 10-1746/TV
国际标准刊号(ISSN)：1000-0860
收录情况
乌利希国际期刊指南(Ulrichsweb)数据库
哥白尼索引期刊数据库（ICI World of Journals）
美国EBSCO数据库
日本科学技术振兴机构数据库（J-GLOBAL）
俄罗斯《文摘杂志》源头期刊
CAB Abstracts数据库（CABI）
全球地球科学文献索引数据库（GeoRef）
期刊动态
审稿周期总平均不超过1个月——《水利水电技术（中英文）》的审稿周期和发表方式介绍
《水利水电技术（中英文）》“干旱区洪水成因、风险与防控关键技术”专栏征稿函
《水利水电技术（中英文）》“气候变化下水文风险演变与水资源系统适应性调控”专栏征稿函
诚邀优秀博士生和博士后加入《水利水电技术（中英文）》审稿专家队伍
《水利水电技术（中英文）》“旱涝急转与水旱灾害防御‘四预’关键技术”专栏征稿函
《水利水电技术（中英文）》“数智赋能与系统韧性：“十五五”时期极端气候影响下的水安全新范式”专栏征稿函
《水利水电技术（中英文）》“城市化流域洪水-内涝耦合模拟与协同防控”专栏征稿函
《水利水电技术（中英文）》“基于自然的解决方案(NbS)驱动的流域水生态保护修复”专栏征稿函
more..网络首发
Field-scale evaluation of infiltration models in paddy fields：A comparative study and parameter assessment in Sri Lanka
圆形地连墙接头对墙体受力变形影响的试验研究
多源遥感数据与图结构约束下的RNN-GNN多站点日径流预测研究
Identifying key thresholds for flood-season operating water level in a riverine reservoir from the perspective of intrinsic flood-regulation capacity
干旱区流域水权用水总量合规管理研究综述：基于动态水账的“制度-技术-行为”分析框架
more..毛乌素沙地2002—2021年多尺度干旱特征（英文）
王晓寒;梁丽娥;巢妍;高文伟;【目的】全球变暖导致自然灾害频发，为探究毛乌素沙地干旱的时空演变规律，【方法】基于2002—2021年高分辨率气象数据,采用正常降水百分率(PNP)、经验正交函数(EOF)、M-K检验及小波分析等方法,从多时间尺度分析该地区干旱的时空特征。【结果】结果表明:(1)除月尺度干旱趋势不显著外,其余时间尺度均呈显著减缓趋势,且长时间尺度的趋势更为明显;(2)干旱空间上呈中心放射状分布,中心区域干旱更严重、响应更敏感,短时间尺度干旱波动剧烈、干湿交替频繁,而长时间尺度干旱持续性强、波动趋缓;(3)PNP在短时间尺度检测到更多极端干旱事件,其周期性变化不规则;长时间尺度干旱持续时间长、周期更稳定,且在2011年前后发生显著变化。【结论】研究揭示了毛乌素沙地干旱的多尺度特征,可为不同时间尺度干旱指标的评价与应用、区域干旱监测及防灾措施的制定提供科学依据。
基于GAMLSS模型的吐鲁番阿拉沟河流域非平稳水文干旱分析
朱晓钰;穆振侠;宋志林;王腾;陈龙瑶;【目的】在气候变化与人类活动加剧的背景下，传统基于平稳性假设的水文干旱指数难以准确表征实际干旱状况。为科学评估非平稳条件下的水文干旱，亟需构建一种能够融合自然与人为影响因子的新型干旱评估方法。【方法】基于多源数据，在对比LSTM与RF机器学习模型性能的基础上，重构了扰动期的天然径流序列并量化了人类活动指数(HI);借助GAMLSS模型，以降水量、气温和HI为协变量，分别构建了平稳与非平稳模型，计算平稳水文干旱指数(SRI)和非平稳水文干旱指数(NSRI);在对比二者性能的基础上，结合Copula函数揭示了非平稳条件下的水文干旱特征。【结果】结果显示：(1)研究区径流序列在1988年发生突变，呈现显著非平稳特征，突变点后径流量增幅达35.5%。(2)非平稳模型的拟合性能在所有月份均优于平稳模型，其中包含HI的模型组合表现最佳；相较于SRI,NSRI在识别典型干旱事件的过程与强度方面更为准确，而SRI存在明显低估。(3)1989—2020年期间，流域共发生37次水文干旱事件，平均历时和烈度分别为2.97个月和3.27;干旱整体呈加剧趋势，且春季干旱具有长历时、高烈度特征，夏季则表现为短历时、高频次。(4)基于Copula的联合概率分析表明，干旱历时与烈度呈负相关；水文干旱的联合重现期(12.9a)显著短于同现重现期(113.4a)。【结论】构建的NSRI指数通过耦合气候与人类活动因子，较传统方法更准确表征非平稳干旱过程，且人类活动是干旱演变的关键驱动因素；在人为干扰期流域水文干旱加剧，研究成果可为干旱区水资源管理与风险防控提供科学依据。
不同气候情景下南水北调中线工程水源区水文干旱趋势研究
李多芬;刘招;白钰;管子隆;张晋霞;张嘉琪;何昭良;【目的】量化评估气候变化下南水北调中线工程水源区水文干旱未来演变趋势，为中线工程水资源安全管理和调度优化提供依据。【方法】基于CMIP6中CMCC-ESM2模式的SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景的降尺度数据，驱动SWAT模型模拟水源区未来(2026—2100年)径流过程，采用M-K趋势检验和年尺度SRI指数识别径流与水文干旱演变趋势。【结果】相较于基准期(1970—2020年),不同气候情景下水源区未来多年年均径流均呈增长趋势，且增幅随辐射强迫增强而扩大，上游汉中站增幅及趋势显著性最强，下游白河站径流增量最为突出。未来水源区整体水文干旱空间分异显著：SSP1-2.6情景下中下游干旱频率分别下降至0.33～0.45,烈度较基准期降低；在SSP2-4.5与SSP5-8.5情景下，上游干旱频率回升至0.40～0.45,安康站干旱历时与烈度最高增幅分别达到22.1%和23.4%。【结论】水源区对气候变化具有显著空间响应差异，中低排放情景下，汉中站与白河站呈“高频-短历时-低烈度”特征，高排放情景下中下游干旱趋于持久并显著增强，对未来中线工程水资源配置与防旱减灾提出更高要求。
基于博弈论组合权重的城市洪涝风险评估
卢欣;李峰森;谢信东;邹英江;王志超;薛柏璋;黄旭华;王剑;汪修乐;【目的】洪涝风险评估在地区防灾减灾体系建设中发挥重要作用，但目前研究多集中于县域、市域等大尺度的地区，对小尺度城区少有涉及。为有效评估城市地区洪涝风险，提升风险评估的精细化水平，【方法】借助MIKEFLOOD水动力模型模拟技术并引入博弈论的组合赋权模型，建立一种适用于城市地区的洪涝风险评估方法。以德兴市城区为例，采集德兴市2022年6月18日12∶00至6月23日12∶00降雨流量过程、无人机航拍德兴市城区DEM高程图、实测河道断面等多源数据，构建德兴市城区MIKEFLOOD水动力模型进行洪水模拟，验证模型合理性后依据洪水模拟结果选取最大淹没水深、最大淹没历时、最大淹没面积和最大淹没流速作为危险性指标，结合研究区环境脆弱性、承灾体暴露性指标构建城区洪涝灾害风险评估体系。对于评估体系中的指标赋权问题，创新性地引入博弈论思想，有效融合主观经验与客观数据信息，克服单一赋权法的局限性，系统分析德兴市城区洪涝灾害风险指标，有效评估德兴市城区洪涝灾害风险。【结果】结果显示：德兴市城区共有22个社区，其中13社区存在高风险，其中新营一村(高风险区面积0.115 km2)、上洲社区(0.067 km2)、天门山社区(0.034 km2)、岁寒山社区(0.024 km2)、洎水社区(0.020 km2)、水绿桥社区(0.019 km2)、银山社区(0.013 km2)、南门社区(0.012 km2)、肯堂山社区(0.011 km2)、银泉社区(0.011 km2)、吴园社区(0.009 km2)、胜利亭社区(0.004 km2)和武安路社区(0.002 km2)。【结论】结果表明：MIKEFLOOD模型在城区洪水模拟中表现出良好的准确性与可靠性，很好地揭示了城区的洪水空间分布特征。无人机航拍的高精度DEM高程图在城区洪涝风险评估中是至关重要的，不仅为MIKEFLOOD模型提供精准地形信息，也为环境脆弱性分析提供可靠依据，对于小尺度的城区务必采用无人机航拍高程。熵权法与层次分析法分别计算所得的权重存在较大差异，仅凭主观判断难以有效权衡，而基于博弈论的组合赋权方法以数学原理为基础，综合两类权重结果，从而得到更为科学合理的权重分配，对综合评价中的权重确定具有重要参考价值。德兴市城区的洪涝风险评估结果对未来开展洪涝灾害精准防治与风险分级防控提供了可靠的决策依据，同时也可为类似地区的防洪减灾工作提供理论方法参考。
基于水质分组和水化学特征对秦淮河污染源的分析
徐点点;薛宗璞;陈怀民;蔡越;周顺;段志鹏;【目的】为识别高度城市化流域中典型河段的主要污染来源，提升城市河流水质管理的科学性与精准性，以秦淮河流域为研究对象，结合溶解性有机物(DOM)荧光光谱特征和水化学参数，构建污染源解析与水质关联评价框架。【方法】对秦淮河干支流典型断面的水样采用三维荧光光谱平行因子分析提取DOM荧光组分，并结合SUVA254、光谱斜率(SR)等光谱指数解析其来源特征。同时测定样品中钾、钙、钠、镁等阳离子及其余水质指标，与水质综合指数(WQI)关联分析，以探讨多源污染驱动下河流水质演变规律。【结果】结果表明：荧光组分C1—C4分别与地表径流、污水排放和沉积物释放相关联，其中C3在污水排放点附近显著升高，C4反映沉积物内源释放，C2则呈现多源复合特征。DOM光谱指数间相关性不显著，反映内源DOM对荧光信号干扰强烈，限制其独立用于污染源识别的能力。水化学分析显示，阳离子浓度与水质状况呈负相关，四种离子浓度在WQI较低区域同步升高，表明污水浓缩效应主导其分布。钠离子与硝氮呈显著正相关，结合污水厂排放监测数据，表明污水处理厂尾水为流域总氮的主要来源。【结论】DOM光谱特征与水化学指标联合分析有助于识别城市河流的主要污染类型和驱动因子，可为城市河流精细化污染治理和分区施策提供技术支撑。
叠氮溴化丙锭染色技术在水体活性微生物监测中的应用
焦蒙;胡链;杨丝雨;肖鹏;张和;李仁辉;左俊;【目的】叠氮溴化丙锭(PMA)染色技术作为一种选择性抑制死亡微生物DNA扩增的分子工具，近年来在水体活性微生物监测中展现出独特优势。传统分子检测方法无法区分死菌与活菌，导致结果不能反映出微生物真实的活性状态。PMA可以通过死亡细胞破损的细胞膜，与细胞内DNA结合，并阻断其被扩增，从而精准聚焦活性微生物群落的分析。【方法】系统总结了PMA染色技术相关的中英文文献，对比分析了其在水体活性微生物监测中优缺点。【结果】通过调节PMA浓度、优化光活化条件及联用qPCR或流式细胞术，显著提升了检测灵敏度和特异性。目前，该技术已成功应用于饮用水病原菌活体检测、污水处理、功能微生物追踪以及藻华活性微生物群落评估等领域。【结论】PMA技术为水体微生物研究提供了“生命状态”的观测工具，但其应用需结合具体场景优化，以期为饮用水安全、城市供水水质保障、水体生态修复及蓝藻治理提供更精准的技术支撑。
聚氨酯填料孔径对反硝化滤池运行及微生物群落的影响
宋家骏;杨继富;于娜;吕育锋;赵翠;【目的】探究了不同孔径聚氨酯(PU)填料在反硝化生物滤池(DNBFs)中的脱氮性能及微生物机制，明确填料孔径与运行参数，揭示孔径对生物膜特性及氮代谢功能基因的调控规律，为地下水硝酸盐污染治理提供技术支撑。【方法】选取15 ppi(大孔径)、30 ppi(中孔径)和40 ppi(小孔径)3种PU填料构建DNBFs,设置空床水力停留时间(EBHRT)为3、2、1.5、1 h,监测各系统硝态氮(NO~-3-N)去除率、体积反硝化速率(Rvd)等脱氮指标；测定不同填料表面生物量及胞外聚合物(EPS)含量与组成；通过高通量测序分析微生物群落结构，并结合PICRUSt2预测氮代谢功能基因(nirKS、norBC、nosZ)丰度。【结果】在EBHRT=1.5 h时，30 ppi PU填料的DNBF实现了更高的NO~-3-N去除率(93.15%)和Rvd(0.89 kg N·m-3·d-1),优于40 ppi PU(0.83 kg N·m-3·d-1)和15 ppi PU(0.75 kg N·m-3·d-1)。该填料表面生物量为93.6 mg·cm-3,胞外聚合物(EPS)产量为49.61 mg·g-1,均高于其余两种填料。微生物群落分析表明，30 ppi PU富集了相对丰度更高的Proteobacteria门(63.93%)和反硝化菌群，如Simplicispira(15.87%),Cloacibacterium(14.24%)等。PICRUSt2氮功能预测进一步显示，其反硝化基因(nirKS、norBC和nosZ)的丰度较15 ppi PU和40 ppi PU分别高出1.6倍和1.5倍。【结论】30 ppi的PU通过提升生物量与EPS产量、富集反硝化功能菌群及关键基因丰度，显著提高DNBFs脱氮效率。为构建高效、稳定的地下水硝酸盐去除系统提供可靠支撑，也为工业与市政废水处理中推广经济可行的反硝化工艺提供理论基础与技术参考。
基于碳中和背景的水电二次开发利用研究
梅粮飞;刘伟;侯俊;鲍依伊;【目的】在“双碳”目标与生态约束刚性增强的背景下，挖掘存量水电站潜力并提升可再生能源消纳能力，是构建新型电力系统的关键路径。为了提出一套适用于水电开发成熟流域的二次开发与多能互补协同规划方法，【方法】以汉江丹江口-王甫洲梯级水库为研究对象，首先构建了以梯级发电量最大化和发电效益最大化为双目标，嵌入下游生态流量约束的短期优化调度模型。通过全生命周期经济评价确定水电扩容可行域后，进一步构建了以可再生能源消纳量最大化和系统剩余负荷方差最小化为目标的区域水光互补协同调度模型。【结果】丹江口水电站具备扩容至150万kW的技术潜力，全生命周期经济比选确定120万kW为最优扩容方案。结合王甫洲水库在非汛期实施10～20 cm的超蓄运行策略，可有效补偿因固定生态下泄流量导致的调峰能力损失。与75万kW光伏装机容量互补时，系统年发电总量可达40亿kWh,较基准方案提升10.7%,且系统剩余负荷方差更小，电量缺损率由2.48%降低至2.43%。【结论】研究提出的“扩容潜力评估-生态调峰协同-多能互补优化”系统解决方案，可为流域级水电二次开发与水光互补系统容量配置提供理论依据和实践参考。丹江口扩容至120万kW并搭配75万kW光伏为最优配比方案，该组合在提升发电效益与可再生能源消纳水平方面表现出显著优势。
基于双频编码器-解码器架构的超短期多步风速预测模型
王秋实;王德宽;李晓超;刘冬;韩长霖;刘晓波;【目的】针对风速非平稳特性与深度学习模型固有局限导致的预测精度提升困难制约风力发电高效利用的关键瓶颈，探索高精度超短期风速预测技术。【方法】以江西两座风场为研究对象，构建基于注意力机制和长短期记忆网络(LSTM)的双频率编码器-解码器模型。该模型应用卷积理论对风速序列进行多尺度分解，有效缓解非平稳性影响；创新设计频时注意力机制，通过频域-时域特征交互，自适应捕捉高频波动特征；采用两层LSTM的编码器-解码器架构，利用层级非线性映射深度挖掘低频趋势特征，并抑制多步预测中的误差累积。【结果】基于两座风场数据的对比实验显示，该模型在15步、30步和60步预测中均表现优异：30步预测平均绝对误差(MAE)为0.340 1、均方误差(MSE)为0.281 6、均方根误差(RMSE)为0.530 6;60步预测MAE为0.471 3、MSE为0.504 7、RMSE为0.710 2,较对比模型预测精度提升显著，且泛化能力突出。【结论】该模型通过频域-时域协同建模与层级特征挖掘，有效解决风速非平稳性和模型精度瓶颈问题，在多步预测中展现出高精度和优异泛化性，为风力发电场景下的超短期风速预测提供了可靠的技术方案。
泾河流域降水-径流关系与径流预测研究
许文德;白爱娟;张煜轩;【目的】以半干旱区泾河流域为研究对象，分析泾河径流的时空变化特征，并探讨径流对流域降水变化的响应关系。【方法】利用2022—2024年泾河水文站径流和流域降水数据，分析径流时空变化。采用K-Means聚类算法，根据站点降水量对径流的贡献度，将流域划分为4个区，进一步分析不同区域降水-径流滞后关系。最后，基于长短期记忆(LSTM)神经网络，构建1 h、3 h和6 h预见期的泾河径流临近预测模型。【结果】结果显示：(1)泾河日平均径流季节变化显著，汛期是高径流时段，极端峰值集中于7月中下旬，3年均呈唯一极端峰值和多次波动变化。(2)泾河3次典型洪峰的分析发现，当前期土壤水含量相近时，流域内最大小时降水量和降水持续时间是洪峰的关键因子，表现为降水持续时间越长、强度越大和总降水量越大，洪峰历时越长且峰值越高。前期0～28 cm土层土壤水含量小于0.2 m3/m3时，全流域平均滞后时间达30 h,接近大于0.4 m3/m3时的两倍。流域内降水-径流转换存在区域性差异，前期土壤水含量较高时区域1—4平均最优滞后时间分别为11 h、12 h、14 h和28 h,含水量较低时滞后时间分别为23 h、30 h、34 h和35 h。(3)利用LSTM机器学习算法构建了泾河径流临近预测模型。试验了不同影响因子对模型的影响，发现景村站前序流量、雨落坪站前序流量和流域面雨量是关键因子。1 h、3h和6 h预见期最优模型的纳什效率系数分别为0.902、0.774和0.676,均方根误差分别为2.788 m3/s、4.230 m3/s和5.070 m3/s,预测精度随预见期延长而降低。模型对较大洪水和平稳时段的径流模拟效果较好。【结论】揭示的洪峰对流域降水的滞后效应，以及构建的径流预测模型可为泾河流域水资源调控与防洪预报提供技术支撑，也为半干旱区中小流域降水-径流关系研究提供新的思路。
抚仙湖水位持续下降成因及2023年多因子贡献定量评估
刘晨;李海明;刘佳嘉;白泽贤;仇亚琴;郝春沣;杜军凯;李雪;【目的】抚仙湖水位持续下降，影响着流域内的生态环境以及流域周边的生产生活，探究抚仙湖水位下降的成因对保护抚仙湖环境和实现抚仙湖社会经济价值有着重要意义。【方法】应用分布式水文模型WEP-L(Water and energy transfer processes in large river basin)模型对抚仙湖流域1956—2023年水资源量进行模拟，以多年平均天然状态下抚仙湖水量净收支为基础，通过观测数据、贡献率和水量平衡方程的计算，确定气象干旱、星云湖出流改道、用水耗水与外排水等因素对2023年抚仙湖水量减少的贡献率。【结果】结果表明：(1)抚仙湖水位整体呈缓慢下降趋势，下降速率为0.12 m·a-1,2023年抚仙湖水位较多年平均水位下降了1.6 m;(2)1956—2023年抚仙湖全流域入湖水量呈下降趋势，2023年抚仙湖水量净收支为-1.11×108 m3,比多年平均天然状态下的9.3×107 m3减少了2.04×108 m3;(3)经水量平衡方程计算可知，降雨量的减少和气温升高导致的湖面蒸发量的增加对抚仙湖水量净收支减少的贡献率为65.7%,星云湖改道工程的贡献率为19.6%,用水耗水与外排水的贡献率为14.7%。【结论】抚仙湖水位下降受到多因素的影响，揭示了气候变化对其的主导作用，可为抚仙湖流域管理者制定水资源调配策略提供科学依据，对保障抚仙湖生态安全有着重要意义。
基于数据驱动和系统动力学的水资源耦合系统建模方式对比研究
何中政;郭俊;贾本军;路佳豪;郭海盟;纪宸;陈佳伟;【目的】复杂水资源耦合系统受物理机制不明、影响因素众多等影响，其建模分析属于当前水文水资源领域研究重难点之一，明晰数据驱动及系统动力学(SD)等方法在该领域的实用性与精准度，对水资源科学管理意义重大。【方法】基于研究团队前期研究成果，以长江上游流域供水-发电-环境(WPE)耦合系统为研究对象，选取1998—2020年数据，利用数据驱动中的11种典型方法，与SD模型展开对比研究，系统评估不同方法在复杂水资源耦合系统建模中的表现。【结果】研究结果表明：(1)除SD模型外，其余模型均有不同程度过拟合，SD模型表现最佳，各项变量模拟R2均值约为0.81,对系统变化解释性强，MAPE均值约为11%,预测精度高；(2)多元线性回归(MLR)模型表现相对较好，各项变量模拟R2均值约为0.57,MAPE均值约为19%。【结论】SD模型能有效解决复杂水资源耦合系统问题，模型稳定性和可靠性较好，但对建模人员的复杂系统理论方法掌握水平要求高；而MLR模型虽无法全面刻画WPE系统，但能满足基本分析需求，操作简便且易于实践。相关研究成果可为复杂水资源系统建模分析提供参考。
考虑决策偏好的梯级水库群水量优化调度策略研究
何中政;陈佳伟;罗智婷;李邦浩;黎良辉;路佳豪;郭海盟;【目的】全球气候变化、人口增长及社会活动加剧，致使水资源时空分布变异，给水资源开发利用带来挑战。梯级水库群水量调度对优化水资源配置意义重大，但现有研究在考虑决策者对缺水模式和时间的偏好上存在不足。【方法】为解决水资源调配难题，构建以供水缺额最小为主要目标的梯级水库群水量优化调度模型，提出供水缺额总量控制、集中式分布、宽浅式分布3种缺水模式策略，以及调整不同时段权重的缺水时间策略，并以头屯河流域为实例展开分析。【结果】在缺水模式策略实例分析中，来水频率p=50%时，宽浅式分布模式供水缺额最小(49.37万m3),集中式分布模式最大(179.74万m3),总量控制分布方案居中(97.33万m3);来水频率p=95%和p=75%时，虽然3种模式供水缺额总量相近，但宽浅式分布模式下缺水分布更均匀。在缺水时间策略实例分析中，以来水频率p=95%为例，采用该策略后，3—5月供水缺额从5.84万m3、573.58万m3、624.66万m3降低至4.90万m3、13.40万m3、12.46万m3,但其他月份缺额从3 249.62万m3增加至4 422.32万m3,供水缺额总量基本不变。【结论】研究所提出的策略验证有效，宽浅式分布模式在保障供水稳定性上优势明显；缺水时间策略可降低特定时段供水缺额，但无法减少总量，只是转移缺水时段。研究成果可为梯级水库群水量调配提供参考。
HydroFusionNet:面向西江水位预测的CNN-LSTM-自注意力网络及昇腾CANN适配（英文）
施朝昱;吕海峰;苏冬冬;冀肖榆;【目的】准确的水位预测对防洪减灾、航运安全和水资源管理至关重要。传统水文模型往往难以捕捉水位波动中复杂的时空依赖关系和非线性特征。【方法】针对这些局限性，提出HydroFusionNet深度学习框架，通过并行处理CNN-LSTM模块与自注意力机制提升预测精度：CNN-LSTM模块提取局部时空特征，自注意力机制捕获全局上下文关联，最终融合二者输出结果。该框架基于昇腾CANN架构优化部署，利用高性能计算实现高效训练与预测。【结果】在西江流域数据集上的实验表明，HydroFusionNet的RMSE指标达0.394,R2达0.894,性能优于传统模型。昇腾CANN架构使其训练速度提升2.3倍，能耗降低17%,展现出显著计算优势。【结论】该模型能有效刻画复杂水文动态特征，为智能水文管理与灾害防控提供实时水位预测支持。
两种双偏振雷达降水估测算法对比检验评估
王鹏飞;管理;储海;顾问;吴胜蓝;【目的】CSU-HIDRO算法和WSR88D算法是业务中主要的双偏振雷达定量降水估测算法，但两者在不同气候背景下的可用性存在一定差异，为详细评估2种算法在环上海地区的具体适用情况。【方法】利用上海青浦S波段双偏振雷达和雷达扫描范围内的自动站分钟雨量数据，基于2023—2024年环上海地区的46次典型降水过程，采用不分级、降水实况强度分级(雨强分级)、站点与雷达距离分级(距离分级)、影响系统分型4种方式对CSU-HIDRO算法和WSR88D算法进行检验评估。【结果】其结果显示：(1)CSU-HIDRO算法在不分级检验、雨强分级检验和距离分级检验评估中，其准确度均要高于WSR88D算法。且CSU-HIDRO算法在小时雨强35～50 mm区间内和距离雷达10～75 km范围内的降水估测效果最优。(2)影响系统分型检验显示，2种算法对高空冷平流强迫类天气的降水估测能力相当，但在低层暖平流强迫类天气、准正压类天气和斜压锋生类天气样本中，CSU-HIDRO算法的定量降水估测效果要优于WSR88D算法。【结论】总体上，CSU-HIDRO算法在环上海地区的综合适用性更强，尤其在中等雨强和中等距离范围内估测精度更高，可为该区域的雷达降水反演提供更优选择。
基于机器人和图像识别的长距离输水隧洞的自动巡检系统研究及应用
黄跃群;李金友;袁祯;刘耀儒;蒋买勇;谢穆武;周柏林;陈理;【目的】针对长距离水工隧洞人工检测效率低、风险高等问题，研发一套集“自主巡检机器人+深度学习裂缝识别与量化”于一体的水工隧洞智能巡检系统，以实现隧洞病害的精准、高效检测。【方法】该系统通过多传感器融合(机器人集成了激光SLAM、深度视觉、码盘与IMU),以实现在复杂隧洞环境中的自主避障与路径规划，结合RFID无源标签辅助定位与校正，确保机器人移动精度控制在±2 cm。机身搭载智能补光系统与环形拍摄装置，可适应低照度与狭窄空间下的图像采集需求。通过对行走速度(0.6～1.0 m/s)、曝光时间(1.5～4 ms)及相机增益(3～9 dB)等关键参数进行多轮测试与优化，实现对洞壁高清图像的垂直稳定采集。采集图像输入基于改进U-Net的裂缝识别模型CrackARNet,该模型引入残差连接与通道注意力机制，在公开裂缝数据集上优于U-Net、TernausNet与Mask R-CNN等主流模型(IoU提升约4%)。系统可自动输出裂缝预测掩膜、可视化结果，并提取裂缝长度、宽度等形态参数。【结果】试验表明，该系统单次任务检测效率较传统人工方式提升约3倍；CNN算法可识别的最小裂缝宽度为2像素，测量精度达毫米级。【结论】该系统通过多传感器融合与AI算法协同，为长距离水工隧洞的精准导航、高效成像与智能诊断提供了可行的一体化解决方案，具有显著工程应用价值。
水工隧洞环境下基于视觉增强-惯性SLAM的ROV水下定位技术研究
王小波;殷浤益;万刚;叶德震;董亮;【目的】随着我国引调水工程数量的逐渐增多，构建高效率的智慧巡检体系对引调水工程的长期安全运维具有重要意义。水工隧洞内的精确定位是ROV实现自主化巡检的关键和难题，而现有ROV水下定位方法主要面向海洋环境，常规定位方法在水工隧洞内难以发挥作用。【方法】提出一种基于视觉增强-惯性SLAM的水下定位技术。针对隧洞图像特征区域受限且特征模糊等问题，构建了基于DE-MFET的水下图像增强网络，融合深度信息和多尺度特征强化模块增强图像重要区域特征的通道响应，突出水下图像边缘局部细节特征，提高SLAM关键帧之间的特征匹配数量和效率；针对水工隧洞内特征弱及特征一致性强等导致视觉里程计易失效的问题，将增强的视觉里程计与惯性导航数据进行融合，进一步校正ROV瞬时位姿，提高ROV在水工隧洞中的定位精度。【结果】通过自制的水工隧洞数据集、LSUI和UIEB公开水下数据集验证提出的图像增强方法使水下图像质量显著提高，在UCIQE、UIQM评分值和ORB特征匹配数量方面均优于其他图像增强方法。并在湖北省鄂北水资源配置工程中进行ROV水下定位试验，结果表明视觉增强-惯性SLAM定位方法有效提升了ROV在水工隧洞内的定位精度。【结论】该定位方法在水工隧洞环境下具有一定的优越性和鲁棒性，为引调水工程智慧巡检方案提供重要研究基础。
基于转轮叶片修型的大型混流式水轮机水力噪声特性分析
周玉国;乔鹏;刘海洋;朱文兵;刘昆庭;阚阚;【目的】为研究大型混流式水轮机水力噪声特性及水力噪声控制策略，针对某大型混流式水轮机运行过程中产生的水力啸叫声问题，【方法】采用雷诺时均方法对转轮叶片出水边修型前后的某大型混流式水轮机在啸叫声工况下进行了数值模拟，监测核心过流部件内测点的压力脉动，基于流声耦合对转轮及尾水管等过流部件的外场声压级及内场声功率级分布进行分析，探讨转轮叶片出水边修型前后流场的分布规律及水力噪声减弱的原因。【结果】结果显示：在蜗壳、转轮、尾水管等过流部件中均监测到300～400 Hz的异常压力脉动频率，转轮内部出现较大声功率级区域位于转轮叶片的出水边附近。【结论】结果表明：复杂涡流是引起水轮机水力噪声的原因之一，通过对转轮叶片出水边修型可以达到减弱水轮机的水力噪声的目的。
不同含水状态下层理灰岩变角剪切力学特性及微震信号特征研究
张勇;李麟玮;安友豪;王凯;向喜琼;廖德武;【目的】顺层岩质滑坡的稳定性及其破坏模式与层状岩体剪切力学行为密切相关，为深入揭示其相关内在机理，聚焦于探讨不同剪切角度与含水状态对层理灰岩剪切力学行为的影响。【方法】采用变角剪切试验，结合数字图像相关(DIC)与微震监测技术，对天然与饱和两种含水状态下不同剪切角度(30°～60°)的层理灰岩试样进行分析，系统研究其力学特性、应变场演化过程及微震信号特征。【结果】结果表明：(1)随剪切角度增大，试样峰值剪应力、法向应力及剪切应力均逐渐降低，且破坏模式由试样岩石基质剪断向试样层理面滑移转变；(2)在较低剪切角条件下，试样易形成剪切-张拉复合型破裂，破坏形态较为破碎，随着剪切角增大，法向应力作用减弱，破坏模式逐步转化为以沿层理面剪切为主导的单一滑移模式；(3)天然状态下微震活动呈现“活跃-平静-前兆-主震”的清晰序列，信号峰值高，表现为典型脆性破坏；而饱和状态下水分润滑作用使微震活动持续活跃，但信号峰值明显降低，具有由脆性破坏向塑性破坏转化的微震信号特点；(4)剪切角度主导了层理灰岩试样变形破坏模式的宏观表现，低角度下活动分散，累积计数高，高角度下微震前兆信号集中，平静期显著，破坏更具突发性。【结论】研究成果通过揭示不同含水状态下层理灰岩变角剪切力学特性及微震信号特征，为降雨作用下顺层岩质边坡稳定性评价与灾害预警提供了理论与数据支撑。
基于GCN模型的毕节金沙石场乡集镇岩溶塌陷易发性评价
李小龙;向喜琼;李麟玮;王文俊;【目的】为解决当前区域岩溶塌陷易发性研究在空间捕捉和非线性拟合方面的不足，提出基于图卷积神经网络(Graph Convolutional Networks)的建模框架。【方法】结合岩溶发育分形特征定量化评估岩溶发育程度，并以贵州省毕节市石场乡集镇为研究区，选取16个孕灾因子建立GCN塌陷易发性评价模型，同时与支持向量机、随机森林模型进行对比的方法研究了区域岩溶塌陷易发性。【结果】结果显示：同为岩溶区不同地层对岩溶塌陷影响存在差异，将复杂岩溶形态转化为分形维数可实现岩溶发育程度定量化评估，有效规避主观判断偏差；三种评价模型均能改善非线性拟合不足问题，极高/高风险区走向与研究区岩溶槽谷走向大致一致且模型存在相似性与差异性，其中GCN模型的准确率、灵敏度、特异度、精确率、AUC均显著高于其他两种模型。GCN模型的极高易发区呈现连续条带状分布，与研究区岩溶槽谷走向契合，重合率达92%并且GCN模型在极高易发区集中了33个灾害点(占比75%),且该区域面积比仅18.18%,体现出对高易发性区灾害点的强聚集性识别能力。【结论】GCN模型结合岩溶发育分形特征，可精准识别研究区中部、西部的极高易发区，其空间分布与岩溶强发育带完全契合，比传统单一指标评价更能捕捉塌陷风险的空间异质性。研究成果增进了对毕节市金沙县石场乡岩溶发育程度的认识，同时建立了一套较为适合的岩溶塌陷易发性评价体系，GCN模型在区域岩溶塌陷易发性评价中效果更为明显。
数据缺失下水库-灌区水量核算与节水潜力分析
卢立宇;徐凯;唐荣杰;刘怀利;董凯颂;郑梦启;周啸;王伟;苏馈足;【目的】长江流域水资源管理面临着诸多挑战，尤其是农业用水效率不高以及数据计量不完善的问题。这些问题不仅影响水资源的合理配置，也制约着流域面临干旱情况的有效治理。为解决这些问题，形成了在数据缺失情况下的灌区水资源渗漏和泄水总量的核算方法【方法】以长江中下游流域某灌区为例，综合利用多源遥感数据和考虑灌溉地表径流的改进SCS-CN模型，整合降雨量、蒸发量、灌溉水量、地表径流、水厂供水量等因素对水库到灌区的用水量和损失水量进行估算，并计算潜在蒸散量与实际蒸散量之间的差距。【结果】结果显示：灌区水库供水中深层渗漏与泄水流失占比显著，未计量水量与水库出库水量之比高达1.11,但未来通过灌溉精准调控、渠道防渗改造等措施可释放较高的节水潜力。【结论】结果表明：通过对各月水库供需水量的计算分析，6—10月夏季灌溉期，水库出库水量与灌溉用水需求匹配度高，且损耗比相对更低，验证了方法的可行性。但基于可靠的数据来源与严谨的方法逻辑，可为数据缺失灌区的水库水量管理提供有效参考，为枯水期优先保障日常用水、优化水库出库调度以减少损失、提高水资源利用效率提供科学依据，缓解干旱缺水问题。
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