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基于多指数的阳泉市干旱时空特征及典型干旱事件分析
荆雪婷;张文波;高云峰;宁永香;【目的】全球变暖背景下华北干旱频发，阳泉市干旱评估多依赖单一指数，多维综合评估较为薄弱。揭示区域干旱时空演变特征，对比不同指标干旱识别效果，可为阳泉市干旱灾害防控提供科学参考。【方法】基于2001—2022年气象观测资料，选取SPI、SPEI、EDDI、PDSI、SC‑PDSI五项干旱指标，同时引入饱和水汽压差(VPD)作为大气干燥胁迫指标，VPD直接表征大气水汽亏缺状况，可反映气温与湿度协同作用下的大气干燥程度，为阳泉市多维度干旱评估提供补充视角。采用一元线性回归开展时序与空间趋势分析；结合干旱事件数据集筛选致旱年份，对比典型年份生长期干旱空间格局，揭示降水、气温对干旱的驱动机制。【结果】各指标年际演变特征存在明显差异，PDSI、SC‑PDSI、EDDI呈显著上升趋势(p<0.05)，变化速率分别为0.116 a⁻¹、0.140 a⁻¹、0.093 a⁻¹；SPI、SPEI、VPD变化趋势未通过显著性检验；各干旱指标空间格局差异明显，SPI、SPEI、PDSI、SC‑PDSI呈西北高、中南部低的分布格局，EDDI与VPD均表现为北低南高的分布特征；干旱指标显著上升区主要集中于北部、东北部及边缘地带，其中PDSI湿润化趋势最为突出，其显著湿润区面积达2572.28 km2；典型年份空间对比表明，2001年全域高温少雨，干旱覆盖范围广；2014年夏季低温抑制蒸发，整体干旱强度偏弱；2019年持续升温叠加夏季干旱，中度干旱大面积扩张；降水亏缺与季节高温蒸散共同调控区域干旱发展过程。【结论】单一干旱指标存在评估局限，多指标联合分析可降低识别不确定性，提升干旱评估精度。阳泉市干旱受大尺度环流和局地条件共同作用，空间分异特征显著。降水亏缺是干旱发生基础，高温驱动的蒸散发加剧会进一步加重干旱影响。区域干旱监测应优先选用兼顾水、热要素的干旱指数，规避单一指标带来的偏差，可为当地干旱防灾减灾提供参考。
YOLO-RLC: 面向水利监测的无人机河道堤防裂缝检测算法
沈航;马俊;黄怀立;何佳贤;周毓;黎兆鸿;【目的】河道堤防裂缝的及时检测对保障堤防结构的安全性、预防洪水灾害以及提高灾后应急响应能力具有至关重要的意义。但现有裂缝检测算法在处理形状不规则的裂缝时存在精度不足、内存占用过高等问题，这限制了其在边缘计算设备上的实际应用。为解决这些问题，提出了一种基于YOLOv11的轻量级河道堤防裂缝检测算法YOLO-RLC（YOLO for River Levee Crack），旨在提高检测精度的同时，降低计算复杂度，从而适应边缘设备的实时处理需求。【方法】首先YOLO-RLC算法引入了ADown自适应下采样机制，在智能压缩输入特征的过程中，通过优化卷积结构有效地提取裂缝特征，特别是对线性细长目标进行了针对性优化。接着采用RepNCSPELAN4模块，通过三个并行分支分别提取浅层位置信息、中层纹理特征和深层语义信息，形成多尺度的综合特征表示，显著增强了裂缝的检测精度。除此之外，借助Haar小波变换在频域分解中的优势，算法进行了多频带协同特征提取与轻量化重构，从而有效降低了计算复杂度，提升了模型的运行效率。在试验设计方面，广泛收集了堤防表面裂缝图像并构建了RLCD数据集。【结果】试验结果表明，YOLO-RLC模型在参数量和计算量方面分别比基准模型YOLOv11减少了25.5%和22.2%，计算量仅为4.9 GFLOPs。同时YOLO-RLC在mAP@0.5指标上提升至81.7%，满足了高精度裂缝检测的需求，验证了该模型在河道堤防裂缝检测中的优异表现。最后在RK3568开发板上的部署试验进一步证明了YOLO-RLC的高效性。单幅图像的推理时间仅为1.33s。【结论】以上结果显示出该算法在无人机等边缘计算设备上的广泛应用潜力，能够满足河道堤防裂缝实时监测任务的要求。
基于SWAT-Informer混合模型的流域径流演变归因研究
张家彬;江善虎;杜树平;王孟浩;任明明;吴明炎;孔祥欢;李茂;【目的】受气候变化和高强度人类活动影响，中国北方半干旱流域径流衰减严重，下游断流频发。厘清径流衰减的主导驱动因素，对于保障流域水资源安全至关重要。【方法】选取西辽河源头老哈河流域为典型研究区，基于1964—2022年水文气象资料，识别径流过程突变与趋势变化，构建耦合物理机制SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型与机器学习的混合模型，开展天然径流还原及径流演变归因，并引入Budyko统计方法验证归因结果。【结果】结果表明：1964—2022年流域降水无显著趋势(p > 0.05)，气温和潜在蒸散发呈显著上升趋势、径流呈显著下降趋势(p < 0.05)，突变始于1979年。SWAT-Informer混合模型显著提升了月尺度径流模拟精度，率定期和验证期的纳什效率系数(NS)分别为0.92和0.95，决定系数(R2)分别为0.93和0.95，优于单一SWAT模型及其他组合。变化期重构天然径流多年平均值为18.87 m³/s，较同期实测径流高96.15%，较基准期实测径流仅减少9.76%。SWAT-Informer归因结果显示，人类活动和气候变化对径流衰减的贡献率分别为81.93%和18.07%；基于Budyko假设的分析显示，人类活动和气候变化对径流减少的贡献率分别为90.89%和9.11%。【结论】两种方法在主导因子识别上具有一致性，均表明人类活动是1980年以来流域径流衰减的主导因素。SWAT-Informer模型与Budyko弹性法的结合，有效提高了变化环境下径流演变归因的可靠性，为流域水资源管理提供了理论依据和技术支撑。
双重非平稳框架下跨流域调水双水源联合干旱风险评估
王钰升;游进军;马真臻;王丽珍;林鹏飞;薄英杰;何斯重;【目的】针对变化环境下传统静态风险模型难以刻画多水源系统联合干旱响应非平稳特征的不足，提出一套耦合非平稳边缘分布与时变相依结构的“双重非平稳”动态分析框架，并以青海省引大济湟工程“大通河—湟水”双水源系统为例，揭示其联合干旱风险的动态演化规律。【方法】基于1956—2010年逐月径流序列，首先采用广义加性位置尺度形状模型（GAMLSS）构建双水源月径流最优边缘分布模型，并识别其非平稳结构；随后基于最优边缘分布函数对双水源径流序列进行概率积分变换（PIT），获得标准均匀概率变量，在此基础上构建静态与时变Copula模型，并引入气候指数（NAO、PDO、NINO3.4）及区域干旱指数（SPEI-3）等协变量刻画双水源相依结构动态变化；最后计算双水源同步偏枯（双枯）联合概率，量化系统联合干旱风险。【结果】结果表明：24组月尺度序列中非平稳模型占54.2%；双水源相依关系存在显著季节差异，最优Copula族以Gaussian Copula为主，8个月份优选为时变模型，占全年月份的66.7%，表明双水源相依结构具有明显动态性；SPEI-3在部分关键月份对双枯风险识别具有较强解释作用，其中5月模型识别效果最佳（AUC=0.78）；双枯风险整体呈现夏秋季较高、冬春季较低的季节分异特征。【结论】提出的双重非平稳耦合框架突破了传统Copula静态相依假设的局限，能够有效捕捉多水源系统在变化环境下的动态联合风险响应，为跨流域调水工程的适应性调度和供水安全预警提供了新的方法论支撑和定量依据。
融合帕累托优化EMD与混合神经网络的边坡危岩体阶跃式旋转滑移预测研究
柯虎;郭家成;蒋明成;何姝妮;赵翔;孙广存;徐乐;贺铮;【目的】为实现高陡边坡危岩体阶跃式旋转滑移变形的高精度动态预测，【方法】针对MEMS倾斜监测数据含噪声、多分量耦合的特征，提出一种融合自适应分解与混合神经网络的组合预测方法。首先，采用基于Pareto优化的经验模态分解方法(PEMD)，通过权衡粗糙度与损失度双目标，以曲率最大点准则自适应确定最优滤波阶数；随后，将降雨因子引入长短时记忆(LSTM)网络作为外部驱动，与反向传播(BP)神经网络分别对阶跃项与趋势项进行预测重构。【结果】基于大渡河流域金川库区危岩体监测数据的验证表明，本文模型MAE为0.102°、RMSE为0.119°、R2为0.97，预测效果显著。不同滤波阶数对比实验表明，最优滤波精度较欠滤波与过滤波分别提升约46%和53%。此外，在引入降雨因子条件下，经PEMD分解后预测精度较未经分解时提升约65%，表明PEMD使阶跃项的物理特征更为清晰，降雨的驱动效应得以被更精准地捕捉。【结论】MEMS倾斜监测结合PEMD自适应分解与降雨驱动分项预测策略，可实现旋转滑移变形的高精度快速预测，为危岩体防灾决策提供及时参考依据。未来将引入多危岩体长周期监测数据，探索复杂分解模型的自适应选参策略，并检验方法在不同地质条件及突发扰动下的泛化能力。
等值反磁通瞬变电磁法和激发极化法在中深埋隧洞“涌水突泥”事故处置中的应用
李选涛;罗新颖;黄金莉;王俊;李晨源;何世聪;杨义婷;【目的】针对城市建筑密集、场地受限及强电磁干扰等复杂环境下中深埋隧洞涌水突泥灾害探查中，单一电磁法多解性强、含水构造误判率高的问题，探讨多参数联合约束机制以提升隐伏含水构造识别精度。【方法】提出等值反磁通瞬变电磁法（OCTEM）与激发极化法（IP）联合解释与交叉判据技术。利用OCTEM获取高分辨率电阻率结构以圈定低阻异常，辅以IP获取视极化率、半衰时等极化参数；基于钻孔标定与统计分析确立物性参数阈值，构建“电阻率-极化率”交叉判据准则，对独立反演结果进行联合解释。【结果】OCTEM有效克服了复杂电磁干扰，查明了研究区内断层破碎带及低阻异常区的空间展布；引入IP参数后，通过交叉判据从70处低阻异常中精准圈定了近30处富水破碎带，经后期验证准确率超过80%；综合解释结果与后续钻孔（如YZ2）揭露的涌水突泥位置及岩性高度吻合。【结论】OCTEM与IP联合解释技术通过电性与极化特性的双重约束，有效降低了单一电阻率指标的多解性，显著提升了复杂地质条件下含水构造的识别精度，可为中深埋隧洞涌水突泥灾害的精准预测与处治提供可靠的地球物理依据 ，也可为同类工程地质探查提供参考。
城市群“洪水-热浪”复合灾害研究进展：耦合机制、自然解决方案（NbS）与韧性提升综述
龙颜;高景民;郑箐舟;郝璐;【目的】城市中密集的人口、复杂互联的生命线系统以及高度异质性的下垫面，使其在面对复合灾害时具有极大的不确定性，亟需采用创新的城市风险管理方法减轻复合型风险、提高城市韧弹性。【方法】系统梳理总结了城市“洪水-热浪”复合灾害风险的国内外相关研究进展。【结果】目前由于对城市复合灾害不同极端事件之间的多向网络化交互与系统脆弱性交叉放大的机理机制缺乏深入认识，导致对多致灾因子（洪水-热浪）耦合产生的非线性叠加效应尚不明确，传统的风险评估框架无法充分描述与城市复合灾害相关的风险。城市自然解决方案（UNbS）是提升城市系统耦合韧性，降低多灾害因子协同风险的新途径。然而，由于国内外目前对UNbS放大或缩小复合灾害风险的机理机制尚不明晰，导致其理念未得到充分重视和贯彻。【结论】未来研究亟需基于系统思维，探索跨学科理念的复合型解决方案，构建耦合动力学过程与精细物理模型的复合灾害综合风险评估技术，开发以发挥自然生态系统功能为核心的应对复合灾害韧弹性模式，促进全球变化下城市灾害综合风险防范与城市绿色发展基础研究。
黏粒含量与剪切速率对滑带土抗剪强度特性的影响
宋琨;鲁金龙;贲琰棋;张亮华;袁飞;【目的】滑带土残余强度受颗粒组成与剪切条件共同控制，但现有研究中黏粒含量变化往往伴随级配整体改变，其独立作用机制尚不清晰。【方法】为揭示黏粒含量对滑带土抗剪强度的独立控制作用，以湖北恩施昌流坡滑坡滑带土为研究对象，采用筛分-重组方法构建5%、10%、15%、20%和25%黏粒含量试样，开展不同法向应力和剪切速率条件下的环剪试验，并结合剪切面形貌及SEM图像分析黏粒含量和剪切速率对滑带土强度特征及剪切机制的影响。【结果】试验结果表明，峰值与残余强度随黏粒含量呈“先降后升”的非线性变化，并在约15%附近出现稳定强度最低点；方差分析显示15%与25%黏粒含量组差异显著(p=0.032)，说明15%附近是剪切机制转折的敏感区间；随黏粒含量增加，残余内摩擦角整体下降而黏聚力在高黏粒阶段增强，黏聚项占比由48%增强至60%；剪切速率由5mm·min-1提高至50mm·min-1时，峰值与残余强度整体降低，且高黏粒含量试样峰后软化最为显著，其软化指数Is随剪切速率升高由约0.09～0.16增至约0.17～0.23，高于低黏粒含量试样(一般小于0.08)。【结论】黏粒含量改变了滑带土强度组成与剪切带结构演化特征，约15%黏粒含量附近为强度转折敏感区间；高黏粒含量滑带土在快速剪切条件下更易发生残余强度衰减和峰后软化。研究结果可为深层蠕滑型滑坡稳定性评价、残余强度参数分区取值及复活风险预判提供参考。
伊朗气候韧性与水电开发：环境流量、泥沙连续性与多目标水库适应性运行(英文)
Hamidian A H;Mirzaei M S;张昱;杨敏;【目的】水电是伊朗可再生电力与多目标水资源管理的核心，但其可持续性日益受到环境流量改变、泥沙淤积、生态破碎化、水库温室气体排放、气候不确定性及竞争性用水需求等多重压力的制约。系统评估这些相互作用的压力，并将伊朗国内及国际最新证据转化为一套面向适应性水电管理的工程框架。【方法】采用结构化循证综述方法，检索Scopus、Web of Science、Google Scholar 及主要出版商数据库，重点梳理 2020—2026 年文献，同时保留早期奠基性研究与伊朗本土研究。经文献去重后，初始证据库包含 64 篇独立出版物。2026 年 9 月 15 日完成的针对性更新检索新增 6 篇高度相关的综述（涵盖生物多样性、抽水蓄能运行、全生命周期可持续性、气候影响与评估方法、以及水电环境影响动态评估），最终纳入 70 篇独立出版物。基于“成因-效应-响应”框架对证据进行综合，并采用预先设定的证据强度评分规则（从方法学依据、定量或验证支持、代表性、出版状态四个维度）进行质量评估。【结果】水库的环境绩效主要受水库设计与运行方式调控，而非仅取决于大坝是否存在。环境流量与日调节波动的生态效应取决于下泄时机与水位变幅速率；泥沙管理正从被动清淤转向预测性的连续性管理；鱼类影响可通过过鱼设施设计与水轮机改造加以缓解。水库碳强度具有高度场地特异性，对卡伦河（Karun）梯级水库的研究估算值约为 23.9～134.5 g CO₂-eq·kWh⁻¹。气候效应同样呈非线性，因为水库调蓄、径流季节性、上游开发、运行规则及竞争性用水需求会共同调节气候胁迫向发电量转化的过程。新兴证据支持将适应性运行、抽水蓄能、混合式开发、分布式能量回收、数字化决策支持及既有设施改造作为单纯扩大装机容量的替代路径。【结论】伊朗水电的可持续发展应被视作一个水-能-生态系统耦合问题。由此提出的“监测、诊断、优化、改造、整合、监控、适应”实施路径强调以适应性系统工程、长期监测、因果归因及既有基础设施的充分利用为核心，在提升能源灵活性的同时最大限度降低生态代价。
堆石混凝土高拱坝施工期温度指标变化研究
林欣辉;杨家琦;董国聪;周虎;徐小蓉;刘源申;【目的】堆石混凝土（Rock-Filled Concrete， RFC）筑坝技术逐步迈入高坝建设领域。针对RFC高坝尤其是高拱坝展开现场温度监测与分析研究不仅能够深化对RFC高坝温度场演化规律的认识，保障工程质量，还可为其他RFC高坝的设计施工提供重要参考。【方法】基于此，对永丰水库RFC高拱坝（83.0m）施工期的坝体温度进行了全程跟踪监测，重点对106个RFC测点和102个自密实混凝土（Self-Compacting Concrete， SCC）测点的监测数据与关键指标进行了分析。【结果】结果显示，RFC测点的水化热温升与最大温升速率均值分别为12.14℃和0.68℃/h，低于SCC测点的15.26℃和1.05℃/h，显著低于常态混凝土测点的26.30℃和6.21℃/h；RFC与SCC测点入仓温度与峰值温度受环境温度影响，均呈现出季节性变化规律；布设在代表性区域内的RFC与SCC测点的监测结果较为稳定，且温度水平相对较高，具有较好的代表性。【结论】在不采取相关温控措施时，RFC与SCC的入仓温度与峰值温度受浇筑期间的环境温度的显著影响，呈线性相关关系；现场实测温度指标，可结合前述回归公式，采用3σ准则进行异常判别。研究成果可为永丰RFC高拱坝及同类型工程的设计施工提供参考与依据。