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波浪与透空式鱼礁相互作用对岸滩剖面稳定性的影响
黄靖茗;王召伟;王欢;王凯圆;尤再进;【目的】海岸侵蚀在气候变化与人类活动共同作用下持续加剧，亟需兼顾防护与生态效益的可持续防御体系。【方法】基于规则波水槽物理模型，系统研究透空式人工鱼礁在不同波高、波周期、水深及空间布局条件下对砂质岸滩剖面演变的调控作用。【结果】透空式鱼礁通过促使波浪提前破碎和流场重构，显著削弱近岸剪切应力并增强滩前泥沙淤积。在中高波浪条件下，最大冲刷深度较无礁工况平均降低约45%，滩前沉积厚度增加0.09～0.21 m，岸滩达到稳定状态所需时间缩短约20 min。短周期波导致近岸冲刷增强，长周期波增强离岸淤积，而在临界周期T≈1.5 s时滩前淤积最充分、岸滩稳定性最佳。水深通过影响破波位置与能量耗散效率表现出“临界淹没深度”特征：浅水条件下礁体能量衰减充分、侵蚀受抑；深水条件下防护效能明显减弱。礁体空间布局存在“最优区间”，在本试验尺度下，间距D/L≈0.27与离岸距离S/L≈1.0时防护与淤积效果最显著。【结论】透空式人工鱼礁可通过调节波浪破碎与泥沙输运过程，有效缓解岸滩侵蚀并加速稳定剖面的形成，阐明了其波浪调控机制与最优布局规律，为生态型海岸防护结构的设计与工程应用提供定量依据。
渭河流域日径流机器学习预测及其关键影响因子分析
田思荣;胡祥祥;石亚亚;李雷;李娜;刘宝康;【目的】揭示渭河流域不同控制站日径流的适宜机器学习模型、洪峰预测偏差及关键影响因子，为短期径流预测和流域水资源调度提供依据。【方法】以北道、林家村、魏家堡、咸阳、临潼和华县6个水文站2000年至2024年7月逐日资料为基础，构建由气象水热、降水触发、径流记忆、泥沙响应和季节周期组成的15因子输入体系，采用连续7 d统一窗口，比较Persistence、Ridge、XGBoost、RF及6类深度学习模型的日径流预测能力。模型依据验证期选择，并在2019年8月至2024年7月独立测试期评价总体精度、不同流量等级表现、高流量偏差和独立洪峰事件误差；同时采用分组沙普利加性解释(SHapley Additive exPlanations，SHAP)、跨树模型置换和消融实验分析关键影响因子。【结果】(1)验证期6站平均R2以TCN-BiLSTM最高(0.724)，最终测试期6站平均R2以Ridge最高(0.785)，BiLSTM(0.784)和GRU(0.778)与其接近；6站验证期选择模型各不相同，最终测试R2为0.695～0.852，表明适宜模型具有明显站点差异。(2)北道和华县过程拟合最好，R2分别为0.851和0.852；6站高流量PBIAS均为负(-13.7%～-4.5%)，独立洪峰幅值误差中位数为-13.7%～8.9%，峰现时间绝对误差中位数均为1 d，模型对洪峰出现日期的判断优于对洪峰幅值的恢复。(3)径流记忆组的SHAP贡献为61.6%～71.6%，降水触发组为15.8%～22.5%；删除全部径流记忆后，测试ΔR2降至-0.391～-0.232，说明前期径流状态是6站共同的关键预测信息，而降水和泥沙贡献具有站点差异。【结论】渭河流域日径流预测不存在始终最优的单一模型，本站前期径流是共性关键预测信息。现有本站日尺度资料可支撑常规径流过程跟踪，但洪峰幅值预警仍需补充上游来水、小时降水和工程调度信息。
融合文本语义与拓扑结构的黄河流域Natech灾害链演化预测：一种图神经网络方法
任捷;郭培森;叶畅;吕一帆;【目的】受水线北移影响，黄河流域Natech灾害频发，亟须预测其链式演变规律与转移结构特征，识别高风险链路。研究针对流域内Natech灾害链多源数据融合不足、链式关系刻画不充分及转移预测能力有限等问题，构建融合灾害属性、文本语义和图拓扑结构的预测方法。【方法】基于2000—2025年多源灾害事件文本，建立包含25类自然灾害和29类事故灾害的标准化数据库，依据时序与因果关系构建可信度加权的有向异质灾害链图。融合TF-IDF语义特征及时间、空间、强度、损失和产业类型等属性，构建GCN、GAT基准模型，并将图嵌入特征与MLP、SVM和XGBoost结合开展对照验证及节点敏感性分析。【结果】GAT-direct的Accuracy、F1-score和AUC分别为0.755、0.773和0.785，高于GCN-direct的0.655、0.661和0.744。引入图嵌入后，多模型平均Accuracy、F1-score和AUC分别由0.796、0.804和0.858提高至0.847、0.850和0.899。“暴雨→洪涝→水污染→城市供水中断”为典型级联路径，洪涝节点敏感性最高，为0.152。【结论】在当前数据和试验条件下，融合文本、属性与拓扑特征能够提高灾害链转移关系和高风险链路识别能力，GAT对异质邻居影响差异的表征优于GCN。
基于过程协同与知识迁移的缺资料流域可解释径流预测深度学习方法
陈立峰;李玥璿;孙鹏;王伟;王训诗;林晓龙;徐晶;【目的】为提高数据稀缺流域日径流预测精度，解决现有模型对多时段径流响应特征提取不充分及可解释性不足的问题，【方法】融合多时段空洞残差结构(Multi-Period Dilated Residual， MPDR)、时间卷积网络(TCN)与Transformer，构建MPDR-TCN-Transformer迁移学习模型(MPDR-TCN-Transformer-TL)。首先，模型在源流域长序列样本上进行预训练，通过MPDR-TCN分支提取局部多时段径流响应特征，利用Transformer分支捕捉全局时序依赖关系。其次，将双分支提取的特征进行局部-全局特征融合并输入预测层，保存源流域最优参数。然后，将预训练参数迁移至目标流域，并采用冻结底层特征提取参数，更新高层特征与预测头的部分微调策略完成目标流域适配。最后，基于可解释性人工智能框架，引入SHAP方法开展全局特征重要性和典型径流过程局部滞后贡献分析。以渭河流域内华县站和状头站为控制站的两个流域作为目标流域进行验证。【结果】结果显示，相比其他模型，所提模型在两站测试期NSE分别提高0.09%～42.37%和3.26%～37.05%，而RMSE分别降低0.91m3/s～156.50m3/s和2.33m3/s～16.10m3/s，【结论】说明MPDR-TCN与Transformer耦合可较全面表征局部多时段径流响应和全局时序依赖关系，进而提升数据稀缺流域径流预测效果。此外，多层次可解释性分析表明，模型主要依赖历史径流和降水等关键变量进行预测，洪峰时段对短滞后信息的响应更为敏感，基流阶段则表现出中长滞后贡献增强的特征，反映出模型在不同径流情景下对输入信息的利用差异，并在输入贡献层面与洪水快速汇流过程和流域蓄水记忆效应表现出较好一致性。研究可为数据稀缺流域日径流预测提供方法支撑。
DFSE-RAFT：一种用于河流表面流速测量的非接触式光流方法
方家伟;马月坤;郝俊杰;于树利;【目的】针对河流表面流速测量中深度光流模型在弱纹理或相似纹理区域特征判别性不足、像素匹配易混淆以及在帧间大位移场景中局部相关搜索可靠性下降导致误匹配的问题，【方法】提出一种基于RAFT（Recurrent All-Pairs Field Transforms）的深度光流估计网络DFSE-RAFT（Dual-branch Feature Synergy Encoder-RAFT）。该网络采用双分支特征协同编码器（DFSE），其中细节保持分支通过优化特征提取过程，增强弱纹理或相似纹理条件下特征表征能力，以减少像素匹配混淆；语义聚合分支通过建模整体流动趋势与大范围空间上下文的关系，以提升大位移条件下的全局运动建模能力和匹配稳定性。为了进一步实现双分支特征的有效融合，提出基于上下文感知的动态卷积融合模块（Context-Mixing Fusion，CMF），采用像素级融合权重进行两路特征的自适应对齐与融合。【结果】结果显示：在多个开源河流数据集上，DFSE-RAFT模型相比于基线RAFT模型，平均相对误差降低17.30%～66.24%，平均绝对误差降低6.90%～65.38%。消融试验证实，引入CMF模块后误差降幅最高可达55.67%。【结论】结果表明：DFSE-RAFT通过双分支特征协同架构能够有效 提高河流表面流速测量任务中的光流估计精度，为复杂河流环境下的高精度、非接触式流速测量提供新的思路与技术支撑。
基于系统-过程视角的高质量发展下城市洪涝韧性研究
嵇娟;陈军飞;顾岩;丁童慧;【目的】在全球气候变化与快速城镇化进程的双重压力下，中国城市洪涝灾害频率和强度与日俱增，建设与城市高质量发展相适应的韧性城市成为推动城市治理体系现代化的迫切需求。【方法】基于可持续发展理论，构建城市洪涝韧性与高质量发展的关系分析框架；从过程视角与系统视角出发，分别引入抵抗力-恢复力-适应力（Resistance-Recovery-Adaptability，RRA）能力维度与自然-经济-社会-基础设施（Natural-Economic-Social-Infrastructural， NESI）子系统，解析城市洪涝韧性的动态演化过程与系统结构，揭示高质量发展下城市洪涝韧性形成机理；采用综合指标体系构建方法，建立多层级城市洪涝韧性评估指标体系。【结果】城市洪涝韧性与高质量发展在目标取向与实现路径上具有显著耦合关系，呈现协同促进特征；高质量发展下城市洪涝韧性由四大子系统在洪涝情境下的抵抗力、恢复力与适应力共同构成，并与高质量发展理念紧密关联；构建了基于NESI-RRA准则层的评估指标体系。【结论】本研究从系统-过程视角拓展了城市洪涝韧性研究框架，构建了高质量发展下的评估方法体系，为未来城市洪涝韧性的定量评估与规划决策研究提供理论依据与方法支撑。
融合大气与地形因子的浙江省GPM极端降水降尺度模拟
史岚;蒋韵;何永健;何其全;【目的】粗分辨率的降水数据难以满足极端降水下的水文模拟与灾害预警的需求，需通过降尺度模拟解决。【方法】提出融合高空大气因子和地形抬升机制的机器学习组合降尺度模拟方案，首先结合500hPa和850hPa的高空气象数据、地形抬升耦合因子、DEM与经纬度，对2017—2021年浙江省台风极端降水期间的0.1°的GPM降水产品构建随机森林降尺度模型RFDM，继而引入气象站点实测数据，构建随机森林点面融合模型RFFM和极限梯度提升模型XGBFM；并组合得到RFDM+RFFM和RFDM+XGBFM。【结果】结果显示：（1）五种模型中垂直风速均具有较高特征重要性。其中，组合模型RFDM+RFFM和RFDM+XGBFM均有最优指标项。（2）RFDM+XGBFM模型综合精度最优，R提升了17.88%，RMSE和MAE分别降低29.41%和28.24%，且能够捕捉较为细节的极端降水空间分布差异；而RFDM+RFFM模型仅在BIAS上为最佳，为0.017。（3）RFDM+XGBFM模型能修正GPM降水产品对降水的低估，且在暴雨雨量级和台风中期表现最佳。【结论】结果表明，提出的融合高空大气因子与地形抬升因子的机器学习组合降尺度方案，在浙江省台风极端降水事件中综合精度显著优于单一降尺度模型，能有效提升粗分辨率卫星降水产品的空间精度，可为水文灾害防控提供可靠的数据支撑。
1998年—2024年鄱阳湖周边地区降雨变化特性与预测研究
廖轶鹏;赵金箫;李德龙;刘林;许小华;高瑾瑾;罗露;【目的】近年来鄱阳湖极端洪枯事件频现，为揭示鄱阳湖周边地区降雨变化规律，支撑鄱阳湖暴雨洪涝灾情快速处置，【方法】基于峡江等6个水文站点1998—2024年的降雨数据，采用小波分析和TimeSeriesKMeans时间序列聚类算法研究了不同尺度下鄱阳湖周边地区的降雨变化特性，使用CEEMD-Pearson-LSTM混合模型开展鄱阳湖周边地区降雨量预测研究。【结果】结果显示：鄱阳湖周边地区年均降雨量总体最高增速为12mm/a，最高减速为-6 mm/a，8～12a的长时间尺度上，存在由多到少4个周期，4～8a的中时间尺度上，少雨期和多雨期的循环交替激烈。年内月均降雨量分布可分为3类，聚类1月均降雨分布均匀，聚类2和聚类3中6月份降雨量显著增强；相比于LSTM模型，CEEMD-Pearson-LSTM混合模型的预测精度可提升20%。【结论】结果表明：鄱阳湖周边地区雨量多呈现增长趋势，且部分地区月均降雨量分布不平衡的趋势在逐步加剧。结果充分展示了深度学习技术在雨情快速预测中的独特作用，可为极端洪枯事件预测预警方案设计和技术准备提供参考。
基于离散编码粒子群算法的供水管网泵阀联合优化调度技术研究
赵可;曲志洪;孙健;【目的】为解决校园供水系统因传统人工调控导致的管网压力失衡与运行能耗偏高问题，【方法】提出一种基于离散编码的粒子群算法与水力模型耦合的泵阀联合优化调度方法。该方法以系统日运行总费用最小为目标函数，构建了变速泵转速、减压阀开度及其最优布设位置的协同优化模型。针对工程中泵阀控制多为离散档位的实际特征，设计了整数编码机制与离散更新策略，使算法直接在离散空间中寻优，避免了连续变量取整带来的精度损失。【结果】将该方法应用于实际校园管网，结果显示，优化后6个监测点平均压力下降5.39～5.77m，相对降幅达10.45%～14.57%；日均漏损量下降8.47%，水泵电耗在高峰时段最高降幅达15.84%，全天综合节能率约10.10%。【结论】研究证实，该方法在满足供水安全的前提下，显著降低了漏损与能耗，为校园供水系统智慧水务的精细化运维提供了有效方案。
电絮凝法去除聚乙烯微塑料的效能及机制
夏彬梅;祖波;邵添情;【目的】微塑料污染已成为全球性环境问题，其对水生生态系统及人类健康的潜在风险受到广泛关注。【方法】以聚乙烯(PE)微塑料为对象，采用Al–Al电极体系考察电絮凝技术的去除效能，并在单因素条件下分析外加电压、初始pH、电解质(NaCl)浓度及PE初始浓度对去除效果的影响，以确定优选运行参数。【结果】外加电压、初始pH、NaCl浓度和PE初始浓度均显著影响电絮凝去除效果。在本研究范围内，外加电压由2.0V升高至4.0V时，PE去除率由86.7%提高至96.7%，但单位质量微塑料去除能耗由0.18kWh/(kg MPs)增加至1.17kWh/(kg MPs)；初始pH为7时去除效果最佳；NaCl浓度由0.01mol/L增至0.08mol/L时，PE去除率由94.7%降至66.7%；PE初始浓度由0.3g/L增至0.9g/L时，去除率由95.6%降至69.6%。【结论】电絮凝通过铝电极溶解生成的Al(OH)3絮体与阴极析氢产生的微气泡共同促进了PE微塑料的捕集与分离。在优选条件下(外加电压3.0V、初始pH=7、NaCl浓度0.01mol/L、PE初始浓度0.3g/L、通电30min)，PE去除率最高可达95.6%。