- 夏军;张翔;邓志民;
系统总结了生态流量研究的发展趋势，针对生态流量基础理论、计算方法与科学基础，以及生态流量适应性管理等方面存在的问题，提出了人工智能赋能生态流量适应性管理的研究框架，细化了以下技术路径：通过智能感知获取水资源、水环境与水生态领域多模态数据并开展融合分析，开展变化环境下流域水文情势-生态系统响应关系智能模拟、生态流量适应性智能管理。生态流量管理正面临水-经济社会-生态环境耦合系统日趋复杂、高不确定性加剧的挑战，指出应充分发挥人工智能在智能感知、非结构化数据处理、学习进化、仿真与情景推演等方面的能力，将生态流量管理从“基于静态规则的粗略估算”推向“基于动态感知的精准适应”的新范式，推动水资源管理从“以水为中心”的水量分配模式，走向“以生态环境-经济社会系统为核心”的智能协同管理，实现流域水生态系统健康与水资源可持续利用。
2026年03期 v.59;No.348 353-361页 [查看摘要][在线阅读][下载 1728K] [下载次数：24 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 范志鹏;付湘;秦嘉楠;马睿;何君;
黄河流域水资源-经济社会-生态环境复合系统的协调发展对推动区域高质量发展与保障国家水安全具有重要战略意义。基于2005—2024年黄河流域九省（区）面板数据，依次采用层次聚类算法筛选指标，运用博弈组合赋权法集成主客观权重信息，并引入耦合协调模型对系统发展水平进行定量分析。结果表明：时序上，流域整体协调度从0.37升至0.59，实现由轻度失调向一般协调的阶段性跃迁，主要受经济社会系统快速发展和生态环境系统持续改善驱动；空间上，协调度呈现“东部领先、中部居中、西部偏低”的梯度分布格局；子系统间发展不均衡问题显著，突出表现为经济社会系统快速扩张与水资源系统相对滞后的结构性矛盾。所构建的“指标筛选-组合赋权-耦合评价”框架可为多系统综合评价提供方法论参考，结果可为黄河流域实施差异化调控、优化水资源管理、促进系统协同发展提供科学依据。
2026年03期 v.59;No.348 362-372页 [查看摘要][在线阅读][下载 1549K] [下载次数：76 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ] - 杨家伟;刘伯娟;周小荃;邹朝望;张翔;乔梁;
为评估南水北调中线工程对汉江中下游水文情势及水生态环境的影响，基于黄家港站、皇庄站、仙桃站1974—2023年日径流数据，采用水文变化指标（indicators of hydrologic alteration,IHA）法与变化范围法（range of variability approach,RVA）分析调水前后水文情势变化。结果显示：3站整体水文改变度分别为32%、28%、25%，属低度改变，但部分IHA指标组达中度改变；调水后黄家港站生态流量达标率由87%降至75%，皇庄站与仙桃站变化较小。基于沈湾断面、仙人渡断面2005—2022年水质数据开展的水环境演变分析表明，调水对水环境产生了短期不利影响。研究表明，中线调水改变了汉江中下游水文脉冲与节律，对水文-生态-环境系统产生系统性扰动，这种扰动存在空间响应差异，并受支流汇入及引江济汉补水工程等多重因素影响。研究可为复杂人类干扰流域的水资源可持续、适应性管理提供科学支撑。
2026年03期 v.59;No.348 373-382页 [查看摘要][在线阅读][下载 1948K] [下载次数：32 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 孟钰;石熙;董汶龙;管新建;王田野;
以10种水文学法计算得到的生态流量过程为基础，构建生态流量评价指标体系，涵盖生态流量达标率、频率保证率、基于生径比的生态流量满意度、水文节律性、变异性范围（range of variability approach, RVA）区间保证率5项指标，基于二元联系数与综合评价理论确定各指标组合权重，进而推求综合生态流量。开展淮河鲁台子水文站河段实例研究，结果表明：10种水文学法计算得到的生态流量在量值与时空分布特征上均具有较大差异，基于此得到的综合生态流量在汛期与非汛期的均值分别为330.0 m3/s与121.1 m3/s，其各月生态流量达标率与频率保证率均在75%以上，与水文情势相符，并兼顾流量适宜性与实际可行性。该理论与应用研究成果能够为生态流量科学定量与淮河水资源管理提供参考。
2026年03期 v.59;No.348 383-391页 [查看摘要][在线阅读][下载 1501K] [下载次数：28 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 惠超;陈燕飞;喻婷;王晴;王艺燃;
基于1991—2020年黄家港、皇庄、仙桃水文站的逐月径流数据，采用10种水文学法计算生态流量，并从生态需水程度、水文节律、满足程度3个方面对生态流量过程进行评价；最后将物元可拓模型（matter-element extension model, MEEM）与逼近理想解模型（technique for order preference by similarity to an ideal solution, TOPSIS）相耦合，构建MEEM-TOPSIS耦合模型，对生态流量计算方法的适用性进行分析与排序，进而综合评估各方法在汉江中下游流域的适用性。结果表明：基于MEEM-TOPSIS模型筛选得到的年内展布法，是适用于汉江中下游流域的生态流量计算方法，该方法能够综合考虑生态需水程度、水文节律、满足程度3个维度的生态需求，可为流域水资源管理和生态保护提供理论支持和实践指导。
2026年03期 v.59;No.348 392-402页 [查看摘要][在线阅读][下载 1550K] [下载次数：17 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 张桢;李芊芊;张翔;李宜伦;邹朝望;
针对平原河网区河网密布、流速平缓等特点，筛选能反映平原河网区水文情势变化的13个代表性水文指标，结合物理层面的水动力条件指标（水位、流速）及物理空间结构指标（河网密度、河流纵向连通性、河流横向连通性），构建了包含18个指标的平原河网区水文物理特征指标体系。采用水动力、物理空间结构指标，以产卵期的四大家鱼为生态保护目标，确定汉江下游泽口、钟祥产卵场相应时期的生态流量阈值；采用水文变异指标体系（indicators of hydrologic alteration, IHA）结合变化范围法（range of variability approach, RVA），确定汉江下游干流皇庄—沙洋河段、支流汉北河及大富水的丰、枯水期的生态流量阈值。研究结果表明：18个指标能较为全面地反映平原河网区的水文物理特征，各研究河段适宜的生态流量阈值为：四大家鱼产卵期的汉江下游泽口产卵场700～950 m~3/s、钟祥产卵场700～1 200 m~3/s；汉江下游干流皇庄—沙洋河段丰水期700～1 000 m~3/s、枯水期300～450m~3/s；汉江支流汉北河丰水期20～40 m~3/s、枯水期5～15 m~3/s；大富水丰水期3～5 m~3/s、枯水期1～2 m~3/s。研究成果对优化平原河网区生态流量指标体系和科学确定生态流量阈值具有参考价值。
2026年03期 v.59;No.348 403-410页 [查看摘要][在线阅读][下载 1184K] [下载次数：10 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 彭小思;张桢;尹聪;李文豪;朱志伟;张翔;
为深入揭示汉江中下游平原河网区地下水水位的时序变化趋势与突变特征，基于流域及其周边45个地下水监测站点的长序列水位数据，采用Mann-Kendall检验与Pettitt检验2种非参数统计方法，系统分析了地下水水位的变化趋势、空间分布特征及突变时间节点。结果表明，研究区地下水水位变化具有显著的空间差异性，整体呈“西北高、东南低”的分布格局，水位流向自西北向东南推进；其中30个站点呈显著下降趋势，主要分布于中下游地势低平区域；14个站点呈显著上升趋势，主要分布于两岸地势较高区域；突变事件集中发生于6—9月，突变年份以2020年与2022年最为集中，反映出地下水系统对季节性气候过程与人类活动的高度敏感性；地下水系统存在明显的正负跃变模式，突变前后水位均值差异显著；地下水水位普遍呈现“先升后降”的单峰型年内变化特征，突变时间集中于水位转折期。研究成果可为汉江中下游流域地下水资源的风险预警、差异化调控及可持续利用提供科学依据。
2026年03期 v.59;No.348 411-423页 [查看摘要][在线阅读][下载 3076K] [下载次数：33 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 官雅琪;王钰;张翔;付湘;闫少锋;
针对现有适宜生态流量阈值分析难以模拟和预测不同水资源管理情境下综合考虑气候、水循环和社会经济用水影响的问题，提出了一种基于气候-水文-经济社会的适宜生态流量阈值分析方法。构建了天门河-汉北河流域SWAT(soil and water assessment tool)水文模型，选取CMIP6全球气候模式中的CanESM5模式，选择3个情景SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5的气象数据进行处理并输入至SWAT模型中，对天门河-汉北河流域2022—2070年年径流量过程进行了预测。结合各气候情景的特征和以提高再生水利用率、提高节水水平为主要的水资源调控措施进行情景设置，模拟了不同情景中10%、30%、50%生态流量阈值对水资源和经济社会发展的影响。结果表明：天门河-汉北河流域生态流量阈值宜设置为多年平均年径流量的10%～30%，同时应采取可提高水资源利用效率的调控措施，保障区域水资源的可持续利用。
2026年03期 v.59;No.348 424-433页 [查看摘要][在线阅读][下载 1666K] [下载次数：19 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 吴凡语;付湘;邹朝望;张翔;秦嘉楠;
针对传统需水预测方法忽略不确定性及模型可解释性不足的问题，提出基于可解释机器学习和蒙特卡洛的需水预测方法。首先，采用Spearman相关系数法筛选出工业、农业、生活需水量的影响因子；然后，建立决策树(decision tree,DT)、随机森林(random forest,RF)、梯度提升决策树（gradient boosting decision tree,GBDT）和极限梯度提升（extreme gradient boosting,XGBoost）4种需水量预测机器学习模型，根据模型精度评价，确定最佳预测模型；再采用Shapley加性解释（Shapley additive explanation,SHAP）方法对需水预测模型进行可解释性分析，确定需水量重要的影响因子；最后，运用蒙特卡洛方法进行需水量区间预测，选用预测区间覆盖率（prediction interval coverage probability, PICP）与预测区间平均宽度（prediction interval average width,PIAW）指标评价预测区间的精度。以汉江中下游流域为研究区域，结果表明，XGBoost模型的预测精度最佳，其中国内生产总值、灌溉面积、年末常住人口分别是影响工业、农业、生活需水预测的最主要因素，模型预测得到2030年汉江中下游工业、农业、生活需水预测90%置信区间分别为[29.86,37.41]、[58.41,129.00]、[43.81,55.13]亿m3，模型预测区间的不确定性量化可靠性较高，工业、生活、农业需水预测区间精确度依次降低。
2026年03期 v.59;No.348 434-442页 [查看摘要][在线阅读][下载 1359K] [下载次数：33 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 孟露;黄凯霖;吴旭敏;高志扬;陈华;
传统测流方式存在水流干扰、设备易损等局限，为构建高精度、非接触式的河流流量动态监测模型，以汉江流域仙桃站为研究对象，整合视频时空与水文物理参数多源数据，采用三维卷积神经网络（three-dimensional convolutional neural network, 3D CNN）从视频片段提取128维时空特征，结合水位和河道断面的面积参数，形成130维融合特征集，对数据进行3σ准则去噪、Min-Max归一化及主成分分析（principal component analysis, PCA）降维等处理后，输入高斯过程回归（Gaussian process regression, GPR）模型训练，采用“常数核+径向基核+白噪声核”组合核函数，实现对流量的精准预测。结果显示，模型训练集决定系数达0.726 6，测试集决定系数为0.728 4，拟合优度高且有良好的泛化能力，模型的预测不确定性量化结果可辅助风险识别。
2026年03期 v.59;No.348 443-451页 [查看摘要][在线阅读][下载 1243K] [下载次数：11 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 赵小丹;付湘;秦嘉楠;范志鹏;
南水北调东中线正式通水后，京津冀地区各城市之间用水格局发生了重大变化。构建水资源配置的数据包络分析（data envelopment analysis, DEA）模型，将受水重叠区6个城市视为合作博弈关系，建立包括经济发展、社会公平、生态保护3个方面的水资源利用多属性特征指标体系，并引入合作博弈的经典策略对模型进行求解，对比讨论不同分配策略对水资源配置的影响。结果表明，Shapley值在进行水资源互济配置时能建立更稳定的博弈，分配结果更为有利，对缓解汉江枯水时受水重叠区的用水矛盾、均衡水资源配置效果更好，为后续研究更大尺度下跨流域调水的多主体博弈提供了科学基础，也为南水北调东中线的调水机制创新和协调管理提供一定的参考。
2026年03期 v.59;No.348 452-462页 [查看摘要][在线阅读][下载 1481K] [下载次数：21 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 李宜伦;吴可怡;张翔;胡俊;邹朝望;
针对平原河网区水生态保护需求，以汉江中下游“一江三河”为案例，应用分层线性模型（hierarchical linear model, HLM）分析水文水力学因子对底栖和浮游动物密度与丰富度的影响，揭示水文-生态响应关系的区域异质性。结果表明，HLM能有效量化平原河网区水文-生态响应的嵌套特征，水深和湿周是底栖动物群落的关键影响因子，流速对浮游动物的密度影响显著。底栖动物密度和丰富度的河流间差异分别占总方差的52.10%和28.40%，水深负向调控密度（占河流间差异17.44%）、正向促进丰富度（占47.44%），湿周主导河流内差异（占47.28%～70.00%）；浮游动物密度和丰富度的河流间差异分别占总方差的44.25%和43.12%，流速正向影响密度（占96.57%），湿周对丰富度呈混合效应（占11.67%）。研究结论可为生态流量精细化管理和分区分类管控提供依据。
2026年03期 v.59;No.348 463-471页 [查看摘要][在线阅读][下载 1287K] [下载次数：11 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 卢佳宜;吴可怡;张翔;胡俊;邹朝望;
为科学厘定平原河网区生态流量并评估其适宜性，以汉江中下游“一江三河”区域为对象，选取浮游生物与底栖生物为指示物种，通过解析其群落结构（物种数、密度、丰富度）与关键水文水力因子的响应关系，揭示了研究区的水生态系统特征。研究发现，汉江干流与“三河”支流的水文-生态响应模式存在根本性差异：干流背景流速较高，底栖动物丰富度随流速增加而受抑制；支流则因水动力不足，丰富度随流速适度增加而提升。以底栖动物丰富度为核心指标，定量推求了不同河流的生态流速阈值。结果表明，汉江干流的管理目标为流速上限控制（保障流速<0.814 m/s），而“三河”支流则需保障最低流速（适宜流速为0.189～0.246 m/s）以改善生境。研究成果为平原河网区生态流量的精细化管理与水生态分区管控提供了科学依据。
2026年03期 v.59;No.348 472-481页 [查看摘要][在线阅读][下载 1295K] [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 吴凡语;付湘;张翔;张灿;
为应对水资源系统的供需矛盾和复杂不确定性，基于条件风险价值（conditional value at risk, CVaR）理论建立了综合考虑工业、农业、生活、生态用水的水资源优化配置模型，并采用NSGA-Ⅲ（non-dominated sorting genetic algorithmⅢ）算法获得模型中的最优Pareto前沿解集，运用退步讨价还价方法确定最优水资源配置方案。以汉江中下游区域为例进行分析研究，结果表明：退步讨价还价方法确定的配置方案达到了Pareto最优状态，最大化了所有用水主体的最低满意度；随着置信水平的增加，配置方案中总CVaR值增大，应谨慎考虑模型中置信水平的取值。结果可为不确定性条件下的水资源优化配置提供参考。
2026年03期 v.59;No.348 482-488页 [查看摘要][在线阅读][下载 1167K] [下载次数：31 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 李丹;李志威;曾慧;张明珠;
针对流溪河流域城市供水、农业灌溉与生态需水多元目标下断面生态流量保障所面临的关键难题，采用长短期记忆（long short-term memory,LSTM）网络与多层感知机（multilayer perceptrons,MLP）等深度学习方法，融合逐日降雨、入库流量及气象、用水等多源数据，构建滚动预报模型，实现流域主要控制断面来水与需水的高精度预测。提出基于“预测-决策-反馈”闭环的优化调度框架，以多目标、强约束模型联动供水与生态环境调度目标，构建工程与非工程措施协同调控体系。通过开展枯水期不利情景模拟，定量比较常规调度与智能优化调度对大坳坝、太平场、李溪坝等断面生态流量达标率的提升效果，得出智能调度可使断面满足程度显著提高的结论。研究结果阐明了深度学习方法在复杂流域水资源时空动态建模及调度优化中的技术优势，表明多源数据融合与闭环管控机制对提升生态流量保障韧性具有显著作用。
2026年03期 v.59;No.348 489-498页 [查看摘要][在线阅读][下载 1723K] [下载次数：16 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 胡俊;郑金秀;池仕运;
为解决湖北省“一江三河”水系日益突出的水问题，以浮游植物和底栖动物为研究对象，在分析其群落组成、现存量与多样性的基础上，探究其群落结构与环境因子的关系，以期为该地区水系综合治理工程提供科学依据。研究结果显示：浮游植物春季以硅藻种类为主，夏季硅藻种类减少，而蓝藻和绿藻种类增加；多元统计分析结果表明浮游植物群落存在明显的季节演替，汉江与三河水系的浮游植物群落存在显著差异，湖库化是值得关注的生态问题；局部河段浮游植物丰度处于较高水平与该时段流量流速过低有较大关系；春季发生硅藻和隐藻水华的风险较高，夏季发生蓝藻水华的风险较高；底栖动物种类较为丰富，种类组成以水生昆虫和软体动物为主；底栖动物现存量空间分布极不均匀；底栖动物群落结构存在显著的季节变化，铜锈环棱螺、沼虾、米虾、方格短沟蜷和环足摇蚊为对季节变异贡献最大的前5位分类单元；各河段底栖动物多样性水平较低，时空变异度较高。就各河段底栖动物优势种的组成来看，其多为喜静水种，这表明“一江三河”各河段水流较缓，流量常年处于不足状态。
2026年03期 v.59;No.348 499-511页 [查看摘要][在线阅读][下载 1690K] [下载次数：12 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 李双双;刘雄;熊晶;张媛;池仕运;
以湖北省鄂州市严家湖氧化塘水域为研究对象，于2022年春季、夏季和秋季开展浮游植物群落结构及其环境驱动因素的调查分析。通过设置6个采样站位，共鉴定出浮游植物112种，隶属7门，以绿藻门、硅藻门和蓝藻门为主。结果显示，蓝藻门在全年尤其夏季占绝对优势，夏季浮游植物密度平均值达43.52×10~7 cells/L，其中蓝藻占比高达93.56%。优势种包括微囊藻、假鱼腥藻和栅藻等，且在3个季节均持续出现，反映出水体富营养化问题突出。多元统计分析结果表明，营养盐和有机物含量是影响浮游植物群落变化的关键因素。严家湖氧化塘已处于重度富营养化状态，全年水华风险较高，且受历史工业污染影响，水产品安全存在隐患。建议通过控制外源营养输入、增强水体流动性和恢复水生植被等措施，提升水域自净能力，实现生态平衡修复。研究为严家湖综合治理与生态可持续管理提供了科学依据。
2026年03期 v.59;No.348 512-523页 [查看摘要][在线阅读][下载 1562K] [下载次数：11 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 沈强;李嗣新;胡俊;
为揭示铜绿微囊藻对UV-B辐射的耐受与适应性，系统地比较了2种实验室传代藻株与3种野外藻株的生理生态响应特性，通过建立梯度UV-B(50～400μW/cm~2)暴露模型，结合光合活性的动态监测，定量评估不同藻株的辐射耐受阈值。结果显示：不同生态型微囊藻中，实验室藻株的UV-B耐受上限小于50μW/cm~2，而野外藻株的耐受范围显著更高（200～400μW/cm~2），耐受能力是实验室藻株的4倍以上。研究进一步表明，野外藻株对UV-B耐受性与种群密度呈正相关关系，密度达到形成水华级别的2.6×10~6 cells/mL时，可耐受400μW/cm~2的UV-B，相当于地球环境下的极端UV-B峰值强度；此外，实验室藻株对UV-B的耐受性显著退化，建议培养体系引入UV-B补充光源以维持藻种野生特性。该发现可为解析水华暴发过程中UV-B辐射的生态调控作用提供了新的实验证据。
2026年03期 v.59;No.348 524-532页 [查看摘要][在线阅读][下载 1551K] [下载次数：9 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] 下载本期数据