海河平原地下水储量变化的重力卫星反演和流域水量平衡

南水北调工程向华北输水与地下水压采的实施,一定程度改变了海河平原供用水格局,影响了海河平原的地下水储量。准确监测地下水储量变化是水安全保障和地下水战略储备的基础。本研究以水资源公报数据为基准,比较了重力卫星(GRACE)不同的信号处理方法和相关产品,反演了2003—2020年海河流域总水储量及其平原区地下水储量变化,分析了海河流域2000—2019年供用水结构变化和水量平衡关系,量化了总水储量变化对流域蒸散发估算的影响。结果表明：GRACE JPL Mascons数据反演的海河平原地下水储量变化与水资源公报数据的决定系数最高;2003—2020年海河平原地下水储量总体分3阶段呈下降趋势,2003—2011年、2012—2015年和2016—2020年的下降速率分别约为-23.9±1.3亿m³/a、-75.5±5.3亿m³/a、-37.3±2.6亿m³/a;在不考虑海河流域年总水储量变化条件下估算的2003—2019年多年平均蒸散量(521 mm/a),与考虑年总水储量变化的多年平均蒸散量(530 mm/a)相差约10 m...     

遥感反演蒸散发在灌溉用水管理中的应用综述

农田灌溉高效用水管理对农业生产及水资源可持续利用至关重要。气候变暖和社会经济发展对农业水资源的可持续利用带来重大挑战,农业生产集约化、标准化和信息化对发展高效节水灌溉、实现灌溉用水精细化管理提出了更高的要求。蒸散发可反映地表与大气的水分和能量交换以及作物耗水,在灌溉用水管理中发挥着关键作用。过去20年来随着遥感对地观测技术不断发展,蒸散发遥感反演和数据融合理论方法不断成熟,数据的时空分辨率和精度不断提升,显著扩展了遥感蒸散发在灌溉用水管理中的应用范围,在灌溉用水量估算等领域得到深度应用。本文在概述国内外蒸散发遥感反演和数据融合研究前沿及相关数据集的基础上,重点对遥感蒸散发在灌溉用水量估算、灌溉制度优化和灌溉效益评价等三个方面的应用场景,进行了系统梳理和总结,以期为农业水资源高效利用和精细化管理提供参考。     

河流保护与生态修复

分析了堤防和水坝对河流造成的负面影响:切断了河流横向和纵向的生态联系,造成水文循环短路和绝缘,河流被台阶化、节点化,从而破坏了水滨生物栖息地和水生生态系统。从河流保护概念性范围出发,分析了河流在横向、纵向、垂向以及时间维度上的水文循环和生态联系。指出恢复河流生态系统的根本思想在于推动和恢复河流在空间和时间的4维尺度上的水文循环和生态联系,避免河流水文循环短路或绝缘。总结了国内外关于河流生态修复的措施,即在河流横向营造生物栖息地、湿地、林地、深潭和浅滩等,在河流纵向补偿流量和洪水过程,重建生物栖息地和水库消落带,闸坝处建造鱼道和鱼梯等。     

基于高分卫星数据多时相重建的水体信息提取

基于我国高分一号卫星WFV数据，利用其较高的时空分辨率特性，建立库区高分影像时间序列与水体“检测?重建?提取”的流程框架，以提高面向三峡库区的水体分布及面积变化的动态监测能力。研究结果表明：基于多特征联合的面向对象的云检测总体精度高达96.8%，且云阴影的生产者与用户精度均高于76%。多时相重建算法可以对云覆盖区域进行有效的填补，且重建后的影像可反映出完整的空间变化和差异性。从2013—2017年的水体面积提取结果可知，三峡库区水体面积并未出现明显增大或减小的趋势，多年平均水体面积为540.6 km2。研究结果为三峡库区综合治理提供了数据和技术支撑，提高了高分卫星数据在三峡库区水体面积提取中的应用价值和能力。     

国外健康流域评价理论与实践

粗放型的经济增长方式、人类对水资源不合理的开发利用加之全球气候变化的影响,使得水环境和水生态遭到严重破坏。对流域进行健康评价,将为流域的规划、管理和保护以及流域综合治理提供决策依据。目前,我国对于流域生态系统健康的研究仍然处于刚刚起步的探索阶段,因此对于该类问题的研究具有重大的意义和前瞻性。介绍了国外一些流域进行健康评价的理论和实践,对我国今后开展类似工作有一定借鉴意义。     

从千年古堰到数字黄河--传统水利与现代水利的科技沿革

人类自古逐水而局。人类明的摇篮一般都在大河两岸。中国的黄河流域、埃及的尼罗河流域、伊拉克的底格里斯和幼发拉底两河流域、印度和巴基斯坦的印度河流域就是世界四大明古国的发祥地。     

全球降水测量(GPM)计划及其最新进展综述

GPM降水计划是继TRMM之后新一代全球卫星降水产品,其核心观测平台已于2014年2月28日发射,卫星群目前由10颗卫星组成,未来还有可能继续扩充。但目前国内还缺少专门介绍GPM计划及其产品的最新文章。新一代GPM降水产品分为4级,与以往的卫星降水产品相比具有更高的精度、更大的覆盖范围、更高时空分辨率,能够提供全球范围基于微波的3h以内以及基于微波红外IMERG算法的30min的雨雪数据产品,有利于促进水文、气象、农业和灾害等学科的研究和应用。与着重观测热带亚热带地区降水的TRMM相比,GPM能够更加精确地捕捉微量降水(0.5mm·h-1)和固态降水,这两种类型降水的观测对中高纬度地区和高原地区具有重要意义。对GPM计划的核心观测平台、算法产品、地面验证和应用前景等进行了阐述,有利于GPM产品在国内的应用和推广。     

浅谈流域生态环境健康评价

对流域进行健康评价,将为流域的规划、管理和保护以及流域综合治理提供决策依据.对国外一些流域进行生态环境健康评价的理论和实践进行了研究.总结了以流域水质评价为核心内容的评价体系、以流域土地利用方式为核心内容的评价体系、压力-状态-响应评价体系、自然条件限制因子-流域生态健康指示因子-人类活动影响因子评价体系、生物因素-非生物因素评价体系和开发与保护并重的流域健康评价体系等6种主要评价体系.     

贵州乌江流域的水资源开发与可持续利用

分析了贵州乌江流域水资源特点，包括降雨为水资源主要来源、水资源总量和人均水资源量不低、江河高钙含量、流域功能性缺水、地表水和地下水污染严重等。并且分析了该流域的主要地质-生态问题，包括石漠化、水土流失、生态退化、水电工程的环境影响等。根据流域水资源特点以及面临的主要地质-生态问题，提出实现乌江流域水资源可持续利用的建议。     

核电厂反应堆水池覆面焊缝的阵列涡流检测

核电厂反应堆水池普遍采用不锈钢覆面结构，在建造和运行期间均发生过泄漏现象。从覆面结构特点出发，开展了覆面焊缝的阵列涡流检测试验，主要探讨平面对接焊缝中人工刻槽和孔型缺陷的可检出性。结果验证了阵列涡流用于反应堆水池焊缝缺陷检测的可行性。通过对某电厂在役检测期间的反应堆水池焊缝进行阵列涡流检测，总结了其特点及存在的问题，可为核电厂在役期间水池查漏提供参考建议。