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海岸带地下水循环及其环境效应研究进展与展望
1
作者 韩冬梅 曹国亮 +1 位作者 萧怡 宋献方 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期384-404,共21页
海岸带地下水循环是陆海交互带水动力过程与生态环境演化的关键环节,其动态演变受自然与人类活动的双重驱动,并对沿海地区的资源、生态与可持续发展产生深远影响。本文系统综述了滨海地下水循环及其环境效应的研究进展,重点探讨了以下内... 海岸带地下水循环是陆海交互带水动力过程与生态环境演化的关键环节,其动态演变受自然与人类活动的双重驱动,并对沿海地区的资源、生态与可持续发展产生深远影响。本文系统综述了滨海地下水循环及其环境效应的研究进展,重点探讨了以下内容:海岸带水循环的多尺度过程,包括地表水地下水相互作用、潮汐驱动下的地下水流动态及陆海界面水文交换;地下水循环演变的驱动要素,涵盖气候变化(包括降水格局改变、海平面上升)、人类活动(包括人口经济增长、土地利用变化、流域水资源开发)以及地质地貌的控水机制;地下水文过程引发的环境效应,包括营养物质与污染物迁移对近岸水质的调控、海水入侵与土壤盐渍化的生态威胁、海底地下水排泄(SGD)对海洋碳\\氮循环的贡献,以及超采引发的地面沉降灾害;阐释了我国海岸带相关的环境效应特征。提出未来研究应加强高分辨率监测、多过程耦合模拟、人地系统协同管理与碳中和背景下的生态效应评估,支撑海岸带水资源安全保障与生态保护战略实施。 展开更多
关键词 海岸带 地下水循环 海水入侵 海底地下水排泄 环境效应 海岸带管理
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寄语
2
作者 胡祥云 毛德强 +3 位作者 李静 施小清 郭立 谷洪彪 《地球与行星物理论评(中英文)》 2026年第2期I0001-I0004,共4页
水文地球物理是20世纪90年代发展起来的一门新兴交叉学科,覆盖地质学、地球物理学、地理学等多个学科,旨在利用地球物理数据精确刻画表征地表和地下水文过程和属性参数分布,为促进国内相关学者的学术交流,激发创新活力,托举青年人才成长... 水文地球物理是20世纪90年代发展起来的一门新兴交叉学科,覆盖地质学、地球物理学、地理学等多个学科,旨在利用地球物理数据精确刻画表征地表和地下水文过程和属性参数分布,为促进国内相关学者的学术交流,激发创新活力,托举青年人才成长,由中国地质大学(武汉)胡祥云教授倡议,2023年8月成功举办首届“水文地球物理交叉青年论坛”,第二届论坛于2024年8月在吉林大学顺利召开,2025年7月中国地球物理学会“水文地球物理专业委员会”在武汉成立. 展开更多
关键词 地质学 地理学 水文地球物理 学术交流
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融合微地震与水文数据的深部地热储层裂隙结构表征技术研究进展 被引量：1
3
作者 许天福 李思源 姜振蛟 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期269-282,共14页
针对数据不完备条件下的岩体人工裂隙准确表征的挑战,结合深部地热储层裂隙表征情境,建立了融合微地震和水文数据的裂隙结构表征技术,显著提升裂隙表征可靠性和准确性,成为人工裂隙表征的新途径。本文综述融合微地震和水文数据的裂隙结... 针对数据不完备条件下的岩体人工裂隙准确表征的挑战,结合深部地热储层裂隙表征情境,建立了融合微地震和水文数据的裂隙结构表征技术,显著提升裂隙表征可靠性和准确性,成为人工裂隙表征的新途径。本文综述融合微地震和水文数据的裂隙结构表征技术,包括等效连续介质假设下微地震和水文数据顺序反演、联合反演,以及离散裂隙介质假设下微地震和水文数据顺序反演理论与方法,结合工程尺度案例,对比分析不同方法的优势和劣势,评述技术发展所面临的挑战并总结未来发展趋势,以期建立更加完善的融合微地震和水文数据的裂隙结构表征技术体系,提升岩体裂隙刻画精度,为裂隙影响下的地质工程风险预测和管控提供支撑。 展开更多
关键词 人工裂隙 微地震 示踪试验 参数反演 水文地球物理
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我国岩溶生态水文学研究进展与展望
4
作者 蒋忠诚 罗为群 +2 位作者 吴泽燕 章程 邹胜章 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期342-353,共12页
20世纪末以来,我国南方表层岩溶水与石漠化综合治理的相关性研究推动了我国生态水文学的形成与发展。取得的突出研究进展包括:(1)是开展了高度依赖地下水的岩溶生态系统研究,岩溶生态系统普遍发育浅根系和深根系这二态根系,有的深根可达... 20世纪末以来,我国南方表层岩溶水与石漠化综合治理的相关性研究推动了我国生态水文学的形成与发展。取得的突出研究进展包括:(1)是开展了高度依赖地下水的岩溶生态系统研究,岩溶生态系统普遍发育浅根系和深根系这二态根系,有的深根可达100多m,完全依赖岩溶地下水,但依赖程度因水文地质条件而异。(2)是生态系统对岩溶水的调蓄功能研究,生态系统对表层岩溶带水资源具有调蓄功能,特别是水源林对于表层岩溶水资源的涵养具有重要价值,使表层岩溶泉成为西南岩溶山区居民分散供水的主要水源;此外,生态调控促进了岩溶水资源的可持续利用。(3)是岩溶关键带结构及生态水文模型研究,阐明了岩溶关键带及结构的特点,建立了岩溶生态水文耦合模型,推动岩溶区水资源调控和水土漏失有效防治。岩溶关键带“六水循环”、岩溶关键带生态水文监测网络、极端气候和人类干扰下岩溶生态水文的响应过程是下一步的重要研究方向。 展开更多
关键词 岩溶 生态水文学 水文地质 岩溶关键带 中国
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基于深度学习的毛乌素沙地植物根系吸水过程模拟
5
作者 赵明 王文科 +1 位作者 王一 赵永华 《水科学进展》 北大核心 2026年第1期120-133,共14页
植物根系吸水过程是地下水-土壤-植被-大气连续系统中水分运移的关键环节。然而,受限于传统试验方法和数值模拟技术的局限性,根系吸水机制研究仍面临一定的挑战。本研究通过原位试验监测数据,提出了卷积神经网络-长短期记忆网络(CNN-LS... 植物根系吸水过程是地下水-土壤-植被-大气连续系统中水分运移的关键环节。然而,受限于传统试验方法和数值模拟技术的局限性,根系吸水机制研究仍面临一定的挑战。本研究通过原位试验监测数据,提出了卷积神经网络-长短期记忆网络(CNN-LSTM)耦合模型,模拟典型沙生植物沙柳连续3个生长周期的根系吸水过程。结果表明:CNN-LSTM模型成功实现了根系吸水时空动态的高精度模拟,模型验证的决定系数保持在0.86以上,均方根误差均低于0.01,表现出优异的预测性能;与传统的数值模型相比,CNN-LSTM模型能够以较低的计算成本准确捕捉不同生长阶段的根系吸水过程,且具有较高的泛化性。研究成果可为植被根系吸水过程研究的方法创新提供重要参考。 展开更多
关键词 根系吸水 深度学习 数值模拟 沙柳 毛乌素沙地
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基于创新趋势分析方法的三门峡库区降水变异分析
6
作者 陶洁 魏溦佳 +2 位作者 张玉顺 许琳娟 左其亭 《郑州大学学报(工学版)》 北大核心 2026年第1期11-17,72,共8页
针对黄河流域三门峡库区降水变异机制不清、传统趋势分析方法难以捕捉序列内部结构变化的问题,综合应用创新趋势分析(ITA)、创新多边形趋势分析(IPTA)和创新趋势枢轴分析法(ITPAM)系统解析了1957—2020年三门峡气象站降水序列的多尺度... 针对黄河流域三门峡库区降水变异机制不清、传统趋势分析方法难以捕捉序列内部结构变化的问题,综合应用创新趋势分析(ITA)、创新多边形趋势分析(IPTA)和创新趋势枢轴分析法(ITPAM)系统解析了1957—2020年三门峡气象站降水序列的多尺度变异特征,并与Mann-Kendall等传统趋势检验方法进行对比。结果表明:三门峡气象站年降水整体和高值类均呈现显著下降趋势,统计量S=-1.031;多年月均降水量整体变化较为均匀,但7—9月份呈现出“趋势下降-变幅较大-风险等级高”的复合模式;最大1 d和5 d降水量均呈现显著下降趋势,但降水强度显著上升(S=0.069),区域降水模式向“低频-高强度”转型。与传统方法相比,创新趋势分析方法可以对时间序列的不同时间尺度、不同值区、不同风险等级进行更好的识别和细节解析,更具有灵活性优势。 展开更多
关键词 降水指标 创新趋势分析 创新多边形趋势分析 创新趋势枢轴分析法 三门峡库区
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调水调沙对黄河孟津段湿地植物水分利用的影响研究
7
作者 窦明 王涵 +6 位作者 潘登 丁俊祥 李桂秋 张遂如 何长海 常君洁 刘晓东 《人民黄河》 北大核心 2026年第2期109-114,共6页
为揭示调水调沙影响下黄河湿地的水循环机制,对调水调沙影响下河南黄河湿地国家级自然保护区孟津段水体氢氧同位素组成变化规律及优势植物水分来源进行研究,分析了河道水、土壤水、大气降水、地下潜水与植物茎水的氢氧同位素值及其相互... 为揭示调水调沙影响下黄河湿地的水循环机制,对调水调沙影响下河南黄河湿地国家级自然保护区孟津段水体氢氧同位素组成变化规律及优势植物水分来源进行研究,分析了河道水、土壤水、大气降水、地下潜水与植物茎水的氢氧同位素值及其相互关系,并采用IsoSource混合模型计算了调水调沙影响下柽柳、芦苇生长所需水分的来源,结果表明:随着小浪底水库调水调沙的进行,研究区河道水主要来源于水库下泄,河道水位上升,河道水氢氧同位素明显富集,河道水补给土壤水、地下潜水与植物茎水;调水调沙过程中柽柳主要利用河道水与土壤水,调水调沙后主要利用土壤水;调水调沙过程中,深层土壤水对芦苇生长贡献率最大,芦苇生长受河道水补给影响较小;在未来气候变化条件下,柽柳具有比芦苇更加灵活的水分利用模式与更大的生存优势。 展开更多
关键词 黄河湿地 调水调沙 氢氧同位素 植物水分利用
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伊洛河流域降雨与植被类型对产流产沙的交互影响研究
8
作者 白乐 闫俊飞 +2 位作者 付新峰 寇新海 杜凯 《人民黄河》 北大核心 2026年第2期52-57,共6页
为研究植被类型和降雨特征对坡面产流产沙过程的交互影响,基于野外实测数据,采用K值聚类等方法,分析伊洛河胡沟小流域裸地、农地和林地2019—2024年降雨和产流产沙特征,并解析了其减流减沙效益。结果表明:各场次降雨过程中裸地径流小区... 为研究植被类型和降雨特征对坡面产流产沙过程的交互影响,基于野外实测数据,采用K值聚类等方法,分析伊洛河胡沟小流域裸地、农地和林地2019—2024年降雨和产流产沙特征,并解析了其减流减沙效益。结果表明:各场次降雨过程中裸地径流小区的径流深和土壤流失量均最大,农地次之,林地最小;短历时大雨强大雨裸地产沙量为中长历时小雨强暴雨的5倍,是产沙最高的雨型,长历时小雨强大暴雨有利于产流,林地土壤流失量最小;各雨型中林地的减流减沙效益均高于农地的;裸地和农地径流深与降雨量显著正相关,林地径流深与降雨量极显著正相关,各植被类型土壤流失量与降雨强度显著正相关;裸地、农地径流深与土壤流失量呈指数函数关系,林地径流深与土壤流失量呈二次多项式关系。 展开更多
关键词 降雨类型 产流产沙 植被类型 伊洛河流域
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结合注意力机制的ConvLSTM与新安江模型相融合的混合水文模型
9
作者 张珂 刘杰 +2 位作者 王宇昊 申笑萱 齐千嘉 《水资源保护》 北大核心 2026年第1期137-143,151,共8页
为提高新安江模型(XAJ)在中小流域汇流计算中的精度,构建了结合注意力机制的卷积长短期记忆神经网络(ConvLSTM),用于替代XAJ中的汇流模块,从而建立了结合物理机制与机器学习技术的混合水文模型XAJ-ACL,基于呈村流域实测数据,探究了XAJ-... 为提高新安江模型(XAJ)在中小流域汇流计算中的精度,构建了结合注意力机制的卷积长短期记忆神经网络(ConvLSTM),用于替代XAJ中的汇流模块,从而建立了结合物理机制与机器学习技术的混合水文模型XAJ-ACL,基于呈村流域实测数据,探究了XAJ-ACL在中小流域有限样本容量条件下的性能,并分别采用ConvLSTM和传统LSTM替代XAJ汇流模块,构建了混合水文模型XAJ-CL和XAJ-LSTM进行对比分析。结果表明:在呈村流域径流模拟中,XAJ-ACL的模拟精度优于XAJ,测试期XAJ-ACL的纳什效率系数为0.85,相关系数为0.93,均高于XAJ;在3组小容量样本训练中,测试期XAJ-ACL的平均纳什效率系数分别为0.847、0.832和0.808,均高于XAJ-CL和XAJ-LSTM,且模拟结果表现出更好的稳定性;与XAJ相比,XAJ-ACL显著提升了有限资料条件下对中小流域汇流过程非线性规律的模拟能力。 展开更多
关键词 新安江模型 注意力机制 卷积长短期记忆神经网络 混合水文模型 汇流过程 径流模拟 呈村流域
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伊洛河胡沟小流域雨强和坡度对产流影响的试验研究
10
作者 白乐 闫俊飞 +1 位作者 苏晓慧 程存真 《人民黄河》 北大核心 2026年第1期41-45,共5页
研究不同降雨强度和坡度对伊洛河胡沟小流域产流过程的影响,为胡沟小流域水资源高效利用与生态环境保护提供依据。基于野外长期监测数据,探讨不同降雨强度和坡度组合条件下坡面产流量和产流速率变化特征,构建雨强和坡度与产流量驱动响... 研究不同降雨强度和坡度对伊洛河胡沟小流域产流过程的影响,为胡沟小流域水资源高效利用与生态环境保护提供依据。基于野外长期监测数据,探讨不同降雨强度和坡度组合条件下坡面产流量和产流速率变化特征,构建雨强和坡度与产流量驱动响应模型。结果表明:初始产流时间与雨强负相关,小雨强下坡度越大初始产流时间越短,随着雨强增大坡度效应减弱;产流历时在小雨强下呈现坡度越大历时越长的变化趋势;产流速率表现为初期快速上升、峰值后波动衰减的特征,其中小雨强下产流速率波动频繁,中雨强下相对平缓暂稳,大雨强下波动最为剧烈;雨强是影响产流动态稳定的核心因子,坡度影响产流响应节奏,雨强与坡度形成耦合驱动机制。 展开更多
关键词 降雨强度 产流过程 坡度 坡面 伊洛河胡沟流域
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雅鲁藏布江流域水循环要素时空演变及径流驱动因素
11
作者 姜瑶 夏梓皓 +1 位作者 熊吕阳 徐宗学 《水土保持学报》 北大核心 2026年第1期25-33,共9页
[目的]深入认识变化环境下高寒流域水循环演变机理,为流域水资源管理提供理论依据。[方法]以雅鲁藏布江流域为研究区,基于地面观测、遥感及再分析等多源数据,从水量平衡角度系统分析1982—2015年流域水循环要素(降水、径流深、蒸散发、... [目的]深入认识变化环境下高寒流域水循环演变机理,为流域水资源管理提供理论依据。[方法]以雅鲁藏布江流域为研究区,基于地面观测、遥感及再分析等多源数据,从水量平衡角度系统分析1982—2015年流域水循环要素(降水、径流深、蒸散发、积雪面积比例、积雪深度、雪水当量)的时空演变特征,定量解析不同时段各区域水平衡动态变化及其对径流变化的驱动作用。[结果]流域降水总体呈增加趋势,蒸散发(ET)和径流变化与降水基本一致,但存在明显区域差异,其中中游中、西部地区响应明显,而上游和中游东部地区响应较弱。年平均积雪面积比例(SC)、积雪深度(SD)和雪水当量(SWE)普遍呈减小趋势。分时段来看,在1982—1998年降水增加,但径流与径流系数变化不显著,降水增加主要补偿ET增加和积雪消耗,流域水循环维持相对平衡状态。该时期径流与降水相关系数超过0.61,降水是径流变化的主要驱动因素。1998年后,降水减少且气温增加,径流与积雪指标(SC、SD和SWE)均普遍减小,中游中部和西部地区ET同步减小,径流系数变化显著,流域水平衡状态发生明显改变。径流与积雪因子的相关性增强,相关系数增加至0.4以上。[结论]从流域上游至中游东部,随着下垫面条件逐渐复杂,植被调节作用和人类活动影响增强,降水对径流的贡献降低,同时气候变暖使得积雪影响增强,径流形成从单一降水驱动转变为多因素共同作用。 展开更多
关键词 水循环要素 演变规律 径流 水平衡 雅鲁藏布江
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基于Informer模型的智能洪水预报方法研究
12
作者 董付强 万喆 +3 位作者 王丽娟 蔡金华 万俊 罗永钦 《人民长江》 北大核心 2026年第1期53-63,共11页
洪水预报精度和预见期是做好水库洪水预警和调度的关键,在洪水预报中应用人工智能模型可有效提高洪水预报精度。应用K-means聚类分析法对潘口水库流域进行了科学划分,然后采用Informer深度学习模型进行洪水预报,并与传统LSTM模型进行了... 洪水预报精度和预见期是做好水库洪水预警和调度的关键,在洪水预报中应用人工智能模型可有效提高洪水预报精度。应用K-means聚类分析法对潘口水库流域进行了科学划分,然后采用Informer深度学习模型进行洪水预报,并与传统LSTM模型进行了对比研究,最后基于Informer模型设计了4种预报方案分析上游水库对潘口水库洪水预报精度的影响。结果表明:(1) Informer模型的预报性能优于LSTM模型;(2)优化后的Informer模型,训练集和测试集总体纳什系数为0.892,洪水总量误差为6.64%,洪水峰值误差为7.69%,洪量误差及洪峰误差平均值均达到甲级标准;(3)基于Informer模型的2023年和2024年堵河流域潘口水库实际检验预报纳什系数均值为0.878和0.827,洪量误差及洪峰误差合格率均达100%,均满足甲级要求。基于深度学习Informer模型的智能洪水预报不仅可提高洪量和洪峰的预测精度,而且具有较强的实际应用潜力,可为水库洪水预报预警及防灾减灾提供决策依据。 展开更多
关键词 智能洪水预报 深度学习模型 Informer模型 LSTM模型 潘口水库 堵河
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人类活动对鄱阳湖流域水文干旱演变特征的影响
13
作者 姚仕明 姚立强 《湖泊科学》 北大核心 2026年第1期339-352,I0047,共15页
为定量评估人类活动对鄱阳湖流域水文干旱特征的影响,基于1959-2022年流域内气象水文站点的实测数据,分析降水、气温、蒸发及径流序列的年际变化趋势。采用双累积曲线法,绘制鄱阳湖五大流域分区的累积年降水量-径流深关系曲线,根据曲线... 为定量评估人类活动对鄱阳湖流域水文干旱特征的影响,基于1959-2022年流域内气象水文站点的实测数据,分析降水、气温、蒸发及径流序列的年际变化趋势。采用双累积曲线法,绘制鄱阳湖五大流域分区的累积年降水量-径流深关系曲线,根据曲线斜率变化情况,结合突变点检验,确定人类活动影响的基准期和变化期。采用两参数月水量平衡模型,依据各阶段月降水、蒸发和径流实测数据,分阶段率定模型参数,并利用纳什效率系数、相关系数及水量平衡误差检验模拟效果。通过对基准期、变化期模拟月径流深的还现、还原计算及其相对差值分析,量化气候变化和人类活动对径流的影响。以单月标准化径流指数(SRI)为干旱指标,运用游程理论识别变化期的干旱事件,对比分析参数还原前后的年平均累积干旱烈度、单次干旱最大烈度及干旱次数等特征。结果显示,总体上人类活动减小了流域的径流深,且对枯水期影响更为显著。空间上,抚河和饶河流域受影响最为明显,年平均径流深较基准期分别下降8.5%和9.2%,枯水期径流深下降12.0%和12.3%。变化期鄱阳湖流域水文干旱频次和烈度较基准期整体增加,年均干旱次数、年均干旱烈度和单次干旱最大烈度分别增加约21.3%、55.4%和24.3%。该研究可为鄱阳湖流域干旱趋势的长期预测提供参考。 展开更多
关键词 水文干旱 鄱阳湖流域 人类活动影响 月水量平衡模型 双累积曲线
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东昆仑库木库里盆地气候水文要素变化特征及对水资源利用的思考
14
作者 姚俊强 李晓萌 朱永宵 《干旱区研究》 北大核心 2026年第2期211-223,共13页
东昆仑库木库里盆地地处青藏高原东北缘,是典型的高寒封闭性山间断陷盆地。结合多源数据和野外科考工作,研究了东昆仑库木库里盆地气候水文变化特征,探讨了空中和地表水资源开发利用。结果表明:(1)1961—2024年东昆仑库木库里盆地有明... 东昆仑库木库里盆地地处青藏高原东北缘,是典型的高寒封闭性山间断陷盆地。结合多源数据和野外科考工作,研究了东昆仑库木库里盆地气候水文变化特征,探讨了空中和地表水资源开发利用。结果表明:(1)1961—2024年东昆仑库木库里盆地有明显的增暖增湿特征,增温和增湿速率分别为0.33℃·(10a)^(-1)和6.82 mm·(10a)^(-1),21世纪以来增暖更加显著,其中2000—2024年增温速率为0.45℃·(10a)^(-1);(2)从水文要素变化来看,地表径流量呈年代际增加,其中1999—2021年比之前增加了53.49%;21世纪以来湖泊明显扩张,水位急剧上升;(3)云水要素方面,层状云和对流云降水微物理特征差异明显,层状云降水中质量加权直径随高度下降先增后减,归一化截距参数持续增大,以雨滴破碎的微物理过程主导,而对流云降水中弱对流以高浓度小雨滴破碎过程为主,而强对流以碰并增长为主;(4)大气水汽含量呈显著增加趋势,21世纪以来水汽明显增多,但水汽降水转化效率低,仅为19.4%;受山盆地形和多条水汽输送路径影响,云水资源开发潜力大;盆地地表水资源较为丰富,具备引水下山的可行性。研究成果为阿尔金山国家级自然保护区生态保护和区域水资源开发利用提供科学依据。 展开更多
关键词 东昆仑库木库里盆地 气候与水文要素 气候暖湿化 云水资源 水资源利用
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镁同位素示踪陆地水体水岩作用:研究进展与展望
15
作者 王芮 蒋小伟 姬韬韬 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期143-151,共9页
镁(Mg)通常是陆地水体中的主量元素,多种水岩反应可能引起Mg同位素明显的质量分馏,因此Mg同位素具有示踪水岩反应的潜力。本文系统综述了硅酸盐、碳酸盐、蒸发盐和雨水端员的Mg同位素组成特征,指出硅酸盐具有较大δ^(26)Mg值,碳酸盐具... 镁(Mg)通常是陆地水体中的主量元素,多种水岩反应可能引起Mg同位素明显的质量分馏,因此Mg同位素具有示踪水岩反应的潜力。本文系统综述了硅酸盐、碳酸盐、蒸发盐和雨水端员的Mg同位素组成特征,指出硅酸盐具有较大δ^(26)Mg值,碳酸盐具有较小δ^(26)Mg值,各种蒸发盐δ^(26)Mg值变化范围较大,雨水δ^(26)Mg值则常受到局地环境的制约,这些端员的混合作用决定了水体的初始δ^(26)Mg值;黏土形成、碳酸盐沉淀、吸附和离子交换以及植物吸收等可去除水体中的Mg并产生Mg同位素分馏,其中,蒙脱石等黏土矿物形成、吸附以及植物吸收引起水体26 Mg贫化,绿泥石等黏土矿物形成、离子交换和碳酸盐沉淀引起水体26 Mg富集。地下水与河水的赋存环境和水岩反应时间差异也会影响水体δ^(26)Mg值,河水更新速度快,其Mg同位素组成主要受硅酸盐与碳酸盐矿物溶解、黏土形成、离子交换等过程控制;地下水更新速度慢,水岩反应也更加充分,其Mg同位素组成还可能受吸附作用控制。在径流距离较长的区域尺度含水层中,Mg同位素可以示踪碳酸盐岩和硅酸盐岩含水层流动路径上的多种水岩反应,水岩反应类型受矿物种类控制。本文对Mg同位素在水岩反应示踪方面的应用提出展望:(1)未来可考虑与K同位素联用,加强河水中吸附作用的识别;(2)加强不同岩性、不同尺度含水层中地下水Mg同位素沿流动路径的变化规律研究。 展开更多
关键词 MG同位素 水岩相互作用 河水 地下水 同位素分馏 吸附作用
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相控阵侧扫雷达在都衙水文站的应用研究
16
作者 安会静 刘鑫杨 +1 位作者 唐安庆 陈梦迪 《水利信息化》 2026年第1期71-76,共6页
为全面提升都衙水文站流量监测能力,解决恶劣天气、高水位、复杂水体、应急测量等特殊情况下流量监测难的问题,利用相控阵侧扫雷达相控扫描技术,采用基于狭义相对论搜索优化估计算法(SRS)构建的快速高分辨流速特征提取模型,实现空间多... 为全面提升都衙水文站流量监测能力,解决恶劣天气、高水位、复杂水体、应急测量等特殊情况下流量监测难的问题,利用相控阵侧扫雷达相控扫描技术,采用基于狭义相对论搜索优化估计算法(SRS)构建的快速高分辨流速特征提取模型,实现空间多角度水面多普勒特征的稳定提取,有效提高流量测验精度和稳定性,具有较强的抗干扰能力。利用水位215.45~215.80 m范围内的42测次实测流量成果,开展传统转子式流速仪与相控阵侧扫雷达同步比测分析,确定相控阵侧扫雷达测流系统与传统转子式流速仪实测流量之间的相关关系,建立符合相关规范要求的回归方程。比测分析计算的系统误差为0.33%,比测结果符合水文测验整编等规范要求。相控阵侧扫雷达可满足对河道流量的在线监测需求,为解决山区河道和水位暴涨暴落监测难题提供技术参考。 展开更多
关键词 相控阵侧扫雷达 流量监测 比测分析 狭义相对论搜索优化估计
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机器学习在地下水科学中的前沿进展与挑战
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作者 康金正 莫绍星 +4 位作者 康学远 党婧萱 程迟吉太 徐培杰 施小清 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期483-499,共17页
地下水是全球淡水资源的重要组成部分,是保障可用水资源安全、生态系统稳定与人类社会可持续发展的关键支撑。作为一个深埋地下、动态变化且高度非均质的自然系统,地下水系统的观测、建模与管理长期面临诸多挑战,例如监测点位分布稀疏... 地下水是全球淡水资源的重要组成部分,是保障可用水资源安全、生态系统稳定与人类社会可持续发展的关键支撑。作为一个深埋地下、动态变化且高度非均质的自然系统,地下水系统的观测、建模与管理长期面临诸多挑战,例如监测点位分布稀疏和分布不均、物理过程高度非线性等。近年来,随着以机器学习方法为主的人工智能技术在特征提取、高维非线性建模和优化求解等多方面展现出的巨大潜力,推动地下水科学正逐步迈向数据驱动与智能建模相融合的新阶段。本文围绕地下水科学中的三类核心科学问题——要素刻画、过程建模与管理优化,系统性综述了机器学习在地下水研究中的典型应用场景与前沿进展,涵盖含水层结构刻画、水位水量与水质分析、正演预测、反向模拟、机制融合与地下水水资源管理等,并在此基础上归纳了以“科学问题数据驱动模型选取结果分析”为核心的机器学习方法在地下水科学中的研究框架。针对当前研究仍面临的若干关键挑战,如物理约束融合不足、模型泛化能力弱、结果可解释性差等问题,本文进一步探讨了未来的发展方向,包括多源异构数据融合、物理先验嵌入与因果推理方法等。本文旨在为地下水科学中机器学习方法的应用提供研究框架,并为融合机器学习的地下水智能化发展进行展望。 展开更多
关键词 地下水科学 机器学习方法 研究框架 前沿进展
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基于多频段GPR早期信号的绿洲盐渍土水分反演
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作者 黄天宝 张金珠 +5 位作者 谭霄 崔喜红 侯斐斐 许航 王振华 郭立 《地球与行星物理论评(中英文)》 2026年第2期210-224,共15页
干旱区绿洲农业持续面临水资源短缺与土壤次生盐渍化双重挑战,准确获取土壤水分时空分布特征对维系农业可持续发展意义重大.探地雷达(ground penetrating radar,GPR)等地球物理探测方法已成为中尺度土壤水分监测的可行手段.然而,传统GP... 干旱区绿洲农业持续面临水资源短缺与土壤次生盐渍化双重挑战,准确获取土壤水分时空分布特征对维系农业可持续发展意义重大.探地雷达(ground penetrating radar,GPR)等地球物理探测方法已成为中尺度土壤水分监测的可行手段.然而,传统GPR方法在高电导率盐渍土中因电磁波衰减与散射导致探测性能下降,同时现有GPR早期信号研究多局限于均质或低损耗介质,对高盐分与空间异质性并存的绿洲农田环境缺乏系统性验证,严重制约了该方法在盐渍土水分反演中的推广应用.本研究通过构建基于椭圆随机介质的多尺度盐渍土模型,结合正演模拟与新疆绿洲棉田野外试验,量化对比了天线频率(250 MHz和1000 MHz)与早期信号指标中载频振幅(carrier frequency amplitude,CFA)和平均包络振幅(average envelope amplitude,AEA)在盐渍土水分反演中的表现.结果表明:(1)两种早期信号方法在电导率高达0.36 S/m的盐渍土中仍保持稳定反演精度(R^(2)>0.60),证实了GPR早期信号方法在强盐渍环境中定量反演土壤水分的可行性;(2)基于早期信号的盐渍土水分反演精度对天线频率和介质异质性高度敏感,其中250 MHz低频天线在0~30 cm耕作层水分监测中表现出较好的深度适应性和抗干扰能力,而1000 MHz天线对表层小尺度异质体的散射效应更为敏感;(3)CFA指标在低土壤水(<15%)条件下对介电常数变化有更高的灵敏度,而AEA指标在高含水量(>20%)环境中表现出更高的稳定性.本研究提出了针对不同土壤异质性程度和水分条件的GPR早期信号盐渍土水分反演指标优化策略,并通过野外试验验证了250 MHz天线配合CFA、AEA指标在绿洲农田环境的应用可行性,为干旱区绿洲农业水盐精准管理提供创新技术支持. 展开更多
关键词 探地雷达 早期信号 盐渍土 水分反演 随机介质 绿洲农田
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滇中典型中小流域径流演变规律分析
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作者 彭欣怡 温强 +2 位作者 余娅丽 杨帆 王超 《水利技术监督》 2026年第1期178-182,206,共6页
为揭示云南省滇中地区径流演变规律,运用5年滑动平均、线性拟合法、Mann-Kendall检验法分析滇中地区6个典型中小流域不同时间尺度径流变化趋势及显著性和突变检验。结果表明:滇中典型流域年径流量极值比变化大,径流年际变化大;近40年来... 为揭示云南省滇中地区径流演变规律,运用5年滑动平均、线性拟合法、Mann-Kendall检验法分析滇中地区6个典型中小流域不同时间尺度径流变化趋势及显著性和突变检验。结果表明:滇中典型流域年径流量极值比变化大,径流年际变化大;近40年来年径流量总体呈减少趋势,有4个站在2000年后出现显著突变。主汛期、汛期、枯季径流量的M-K统计量曲线和年径流量具有相似的变化趋势,突变年份均出现在2000年以后。研究结论可为滇中地区中小流域水资源优化配置、水旱灾害防御提供理论支撑。 展开更多
关键词 滇中地区 多时间尺度 径流 MANN-KENDALL法 演变分析
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气候变化和人类活动对中国陆地水储量变化的作用机制
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作者 纪仁可 葛英伟 +2 位作者 秦昊 张晶 张涛 《水科学进展》 北大核心 2026年第1期13-27,共15页
为揭示气候变化与人类活动对中国陆地水储量异常的相对贡献,构建融合GRACE/GRACE-FO卫星数据、多源气候因子与改进水量平衡模型的综合评估框架。通过机器学习方法填补2017-2018年数据缺口,引入改进的梯度提升机模型结合降水、气温与蒸... 为揭示气候变化与人类活动对中国陆地水储量异常的相对贡献,构建融合GRACE/GRACE-FO卫星数据、多源气候因子与改进水量平衡模型的综合评估框架。通过机器学习方法填补2017-2018年数据缺口,引入改进的梯度提升机模型结合降水、气温与蒸散发等因子重构气候驱动型陆地水储量异常,在中国九大流域均表现出较高的拟合精度(相关系数均超过0.9)。结果表明:2005-2020年全国陆地水储量整体呈下降趋势,海河(-14.64 mm/a)和淮河(-11.74 mm/a)流域下降最显著,长江与珠江流域则表现为上升趋势;贡献率分析发现,干旱与半干旱区人类活动的影响持续增强,黄河流域在2017年已达到近90%,而湿润区主要受气候变化驱动。研究结果可为识别关键影响因素与支撑区域水资源管理提供量化依据。 展开更多
关键词 陆地水储量 气候变化 人类活动 GRACE 九大流域
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