《水科学进展》2025年第6期中文摘要（南京水利科学研究院建院90周年纪念专刊）

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日期：2026-01-19 16:21 点击数：

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九秩砺初心智水润中华

——南京水利科学研究院建院90周年纪念专刊序

张建云，戴济群，贺瑞敏

2025年，南京水利科学研究院（以下简称南京水科院）迎来建院九十周年华诞。九十年栉风沐雨，九十年薪火相传，南京水科院从民族危难之际的筚路蓝缕，到新时代水利科研的中流砥柱，始终与国家命运休戚与共，与水利交通能源事业同向同行，在神州大地的江河湖畔书写了一部科技创新、兴水报国的奋斗史诗。值此盛事，《水科学进展》特推出建院90周年纪念专刊。

作为国民经济和社会发展的基础性、战略性支撑，水利、交通、能源事业的发展始终牵动着国家发展大局。自1935年建院以来，我院始终坚守科技报国初心使命，以解决国家重大工程关键技术难题为己任，深耕水利科研一线，聚焦前沿交叉领域。在长期的水利科研进程中，一代代水利科研工作者不懈追求、勇于探索、接续奋斗，取得了一大批高水平水利科技创新成果，培养了一大批高水平科研人才，为推动水利事业发展提供了重要的科技支撑。

九十年峥嵘岁月，是南京水科院与国家同呼吸、与人民共命运的九十年，是科技创新与工程实践深度融合、相互促进的九十年。从早期参与全国江河勘察和治理规划，到新中国成立后的淮河治理、三峡工程、南水北调等世纪工程的技术攻关，到如今主动服务水利高质量发展、交通强国、新能源发展等国家重要战略；从传统水文、水工、土工、河港领域的深耕细作，到如今海洋资源开发、生态环境保护、智慧水利、新型工程材料、人工智能应用等新兴交叉学科的开拓创新，南京水科院已发展成为学科门类齐全、人才梯队雄厚、实验设施先进、国际合作广泛的国家级综合性科研机构。目前，我院拥有水文基础理论与方法、通航水力学与枢纽工程、河流海岸动力学与工程泥沙、水库大坝建设与安全保障、水（港）工新材料与工程结构、水旱灾害防控理论与方法等优势学科，建成国际水科学研究中心、全国重点实验室，以及多个工程技术研究中心，累计承担数百项国家重大科研项目和重点工程攻关任务，荣获国家科技进步特等奖等国家级奖励90项、省部级奖项924项，用智慧和汗水铸就了水利科研领域的辉煌丰碑。

学术期刊是传承科技文明、引领学科发展、促进学术交流的重要载体。水科学进展》自1990年创刊以来，始终聚焦暴雨、洪水、干旱、水资源、水环境和水生态等核心领域，致力于报道国内外水科学与技术的最新成果、重要进展与发展趋势，刊发了大量兼具理论创新性与实践指导性的高水平学术论文，已成为国内外学者共享科研成果、碰撞学术思想的重要平台。期刊被EI、copus、CA、CSA、JICST、CSCD 等国内外权威数据库固定收录，多次荣获“中国精品科技期刊” “中国国际影响力优秀学术期刊” “百种中国杰出学术期刊”等殊荣，连续6 年入选“中国科协优秀科技论文遴选计划”。2018年、2021年连续荣获第二届、第三届江苏省新闻出版政府奖；2019年、2024年连续入选“中国科技期刊卓越行动计划”梯队期刊；2025年入选“江苏科技期刊卓越行动计划”领军期刊。期刊以一流的学术质量和广泛的行业影响力，成为中国水科学领域期刊的标杆之一。

本期纪念专刊，既是南京水科院九十年科研积淀的集中展现，也是水利科技工作者智慧结晶的生动缩影。专刊内容涵盖水文学与水资源、水工结构与材料、河流泥沙与航道整治、大坝安全与管理、岩土工程与防灾减灾等多个研究方向，既有对基础理论与方法的深度探索，也有对关键技术与工程应用的创新突破，更有对未来水科学发展趋势的前瞻展望，凝结着科研工作者的执着坚守与创新智慧，彰显着南京水科院服务国家战略、赋能行业发展的责任担当。

当前，世界百年未有之大变局加速演进，气候变化引发的极端天气事件频发，水灾害、水资源短缺、水生态损害和水环境污染等多重挑战交织叠加，对中国水利、交通、能源事业的高质量发展提出了更高要求。新征程上，南京水科院将锚定推动水利高质量发展、保障我国水安全目标，准确把握水利科技创新方向，发挥水利科技创新引领作用，为提升水旱灾害防御能力、水资源节约集约利用能力、水资源优化配置能力、江河湖泊生态保护治理能力，确保防洪安全、供水安全、粮食安全、生态安全提供更加有力的科技支撑。

站在九十年的历史新起点，南京水科院将以建院九十周年为契机，深入实施创新驱动发展战略，牢牢把握“四个面向”战略导向，紧紧围绕国家重大战略需求，持续加强基础研究和原始创新，全力突破关键核心技术瓶颈，加速推进科技成果转化应用，为培育新质生产力，支撑水利强国、交通强国、能源强国建设注入强劲动能。我院将一如既往地支持科技期刊的建设与发展，助力期刊进一步提升学术品质、拓宽国际视野、增强服务能力，打造成为汇聚学术精华、引领学科前沿、服务工程实践的世界一流学术期刊，为全球水科学与工程领域的进步贡献中国智慧、提供中国方案。

本专刊的顺利出版，离不开各位作者的精心撰稿、审稿专家的严谨评审、编委的悉心指导以及编辑部同仁的辛勤付出。愿这份专刊成为传承学术薪火、展现科研担当的重要载体，让更多人了解中国水利科技的发展历程与辉煌成就；愿每一篇论文都能成为播撒创新火种的媒介，在江河大地生根发芽、开花结果。

征程万里风正劲，重任千钧再出发。站在新的历史起点上，南京水科院将继续秉持“勤奋、严谨、求实、创新”的科研精神，以更加开放的姿态、更加昂扬的斗志、更加务实的作风，奋力谱写水利、交通、能源科技事业的崭新篇章，为全面建设社会主义现代化国家、实现中华民族伟大复兴的中国梦作出新的更大贡献！

青藏高原径流变化分析与问题讨论

张建云¹^，²^，³，谢康¹^，²，金君良²^，³，李丹¹^，⁴，王国庆¹^，²^，³，刘翠善¹^，²，刘艳丽¹^，²^，³，

鲍振鑫¹^，²^，³，马涛¹，贺瑞敏¹^，²

（1. 南京水利科学研究院水灾害防御全国重点实验室，江苏南京 210029；2. 水利部应对气候变化研究中心，江苏南京 210029；3. 长江保护与绿色发展研究院，江苏南京 210098；4. 武汉大学水工程科学研究院，湖北武汉 430072）

摘要：青藏高原作为“世界屋脊”和“亚洲水塔”，是全球第三大淡水资源库，养育了9国近20亿人口，对亚洲水安全与生态保障至关重要。20世纪50年代以来，高原呈显著暖湿化趋势，气温升幅高于全球平均水平，降水总体呈增加趋势，冰冻圈退化，水资源失衡。长系列资料分析结果表明：长江、黄河、澜沧江、雅鲁藏布江源区降水和径流均呈现时空分异性和阶段性变化特征；1961—2024年各江河降水总体呈增加趋势，但1998年前后南北坡降水发生不同趋势的变化，北坡黄河流域降水呈现显著性增加，南坡长江、澜沧江、雅鲁藏布江等流域降水由增转减；受降水影响外，源区径流还受冰川融水影响，以长江源区直门达站为例，1998年后降水呈现减少态势，但径流呈现增加趋势；黄河唐乃亥站和兰州站径流随降水显著增加，径流由1998年前的减少趋势变为增加。当前青藏高原水资源面临固态水储量消耗、冰川融水短期增加径流但长期不可持续、径流季节分配改变、水安全风险加剧等问题。为应对挑战，需规范人类活动减缓气候影响、强化水资源刚性约束、拓展非常规水资源利用，保障水资源可持续性利用。

关键词：径流变化；气候变化；水资源管理；水安全；青藏高原

淤泥弃土改良为工程回填料的资源化利用技术研究进展

戴济群¹，尹纯阳¹，黄英豪¹，王硕¹，陈庚²

（1. 南京水利科学研究院，江苏南京 210029；2. 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，江苏南京 210098）

摘要：中国水利水运等工程建设和维护中每年产生超过10亿m³的疏浚淤泥，传统的堆弃填埋方式占用土地资源且易引发环境问题，填料化利用是可以大规模消纳淤泥弃土的资源化利用方法。本文系统评述了目前形成的淤泥弃土碾压填料化与流态固化回填2 种主流资源化利用技术。碾压填料化是将淤泥与固化剂进行搅拌混合闷料，再通过碾压填筑提升压实度和承载力等性能的技术，适用于堤坝、路基等需要按传统压实度控制的工程；流态固化回填技术则是将淤泥与固化剂混合搅拌制备成具有流动性、强度、密度等特征可调控的充填材料，适用于传统碾压工艺不易实施的场景。淤泥固化剂正从传统水泥、石灰类逐渐向高效、经济、绿色、低碳的多元复合固化剂方向发展，就地固化设备由于适应性较好已经成为淤泥原位固化处理的利器，高效的管道内流态固化技术和设备是当前研究的热点。未来应大力发展基于大数据与AI的固化剂配比智能设计平台，催生附加值高且经济环保的高品质利用技术；淤泥弃土的填料化利用应因地制宜、因时制宜，积极探索建立区域性处理中心；亟需出台行业乃至国家层面的技术标准和相关政策，引导和规范淤泥弃土的填料化资源化利用，促进国家水网、航运网融合发展和水生态文明建设。

关键词：淤泥弃土；填料化；碾压填筑；流态固化回填；固化剂

城市洪涝灾害应对韧性精细化评估

王银堂¹，苏鑫¹，王磊之¹，李伶杰¹，郭靖²，刘勇¹，王莉莉³

（1. 南京水利科学研究院水旱灾害防御全国重点实验室，江苏南京 210029；2. 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江杭州 310014；3. 南京水科院瑞迪科技集团有限公司，江苏南京 210024）

摘要：开展洪涝灾害应对韧性的精细化评估对于指导韧性城市建设具有重要意义。基于韧性“4R”理论（鲁棒性、冗余性、智慧性、恢复性），构建涵盖自然与社会维度的城市洪涝灾害应对韧性评价指标体系，采用水文水动力模拟、洪涝风险评估、洪涝损失评估及空间可达性分析等技术，在杭州运西平原开展实例研究，对比南排深隧工程实施对于区域韧性建设的提升效果，通过XGBoost算法分析各类影响因素对城市洪涝灾害应对韧性的相对贡献。结果表明：洪涝灾害应对韧性在时空上均呈现显著差异，洪峰时段韧性快速下降，随后经历波动低谷并逐步恢复，体现“先降后升”的典型动态响应过程；南排深隧工程可显著提升区域整体韧性，高韧性（IV级和V级）区域比例由33.5%提升至49.7%，且系统承灾能力与恢复效率均明显增强；自然因素对洪涝风险的总体贡献率为75.44%，社会因素为24.56%，在所有成因指标中，积水深度、积水持续时间、排水管网密度和降雨强度为主导因子。本研究为城市洪涝灾害应对韧性的精细化描述提供了新方法，提高了韧性评估的空间粒度，可为城市洪涝灾害综合应对能力的提升提供技术支撑。

关键词：城市洪涝；韧性精细化评估；韧性“ 4R”理论；水动力模拟；机器学习；深隧工程

2015—2024年中国水资源和用水结构的时空演变及成因

王国庆¹^，²，于学锦³，王婕¹^，²，王乐扬³，韦宇飞³

（1. 南京水利科学研究院水灾害防御全国重点实验室，江苏南京 210029；2. 水利部应对气候变化研究中心，江苏南京 210029；3. 河海大学水文水资源学院，江苏南京 210098）

摘要：水资源作为基础性自然资源和战略性经济资源，随着经济社会的快速发展，用水安全对国家可持续发展至关重要。基于中国十大水资源一级区2015—2024年水资源量及用水量数据，结合第三次全国水资源调查评价成果，利用Mann-Kendall和Theil-Sen斜率估计等统计学方法，系统分析2015—2024年中国水资源及用水量时空演变特征。结果表明：2015—2024年，全国水资源总量较第三次水资源调查评价基准值增长2.08%，呈现“北增南减”的变化空间格局，其中北方地区增加约13.16%，南方地区略有下降；国家用水量整体呈下降趋势，同时用水结构发生变化，生活用水和生态用水增加明显，其中生态用水增加243.8%，工业、农业用水减少，其中农业用水量减少显著；农业用水减少主要得益于耕地实际灌溉亩均用水量减少，工业用水减少的主要原因为工业万元增加值用水量的减少，生活用水增长主要归因于人口增加，而生态用水量的显著增加主要源于生态保护政策的实施。研究成果可为新时期水资源优化配置、利用效率提升等方面提供科学依据。

关键词：水资源；用水结构；用水量；演变规律；成因解析

高原寒区水文过程演变、模拟与展望

金君良¹^，²^，³，李子威¹^，²，朱榴骏¹^，²，舒章康¹^，³，谢康¹^，³，刘艳丽¹^，³，张建云¹^，²^，³

（1. 水灾害防御全国重点实验室，江苏南京 210098；2. 长江保护与绿色发展研究院，江苏南京 210098；3. 水利部应对气候变化研究中心，江苏南京 210029）

摘要：高原寒区对全球变暖响应敏感，气候变化下其冰川、积雪、冻土与植被正经历快速变化。本文系统梳理了21世纪以来高原寒区水文过程演变与模拟的研究进展。综述表明：气候变暖驱动冰冻圈与植被协同变化，表现为冰川加速消融、积雪期缩短、多年冻土退化、地表-地下水连通性增强，植被绿化与灌木扩张通过改变积雪、蒸散发和冻土对水循环产生复杂影响；水文情势深刻重塑，融雪径流峰值提前，冻土融化增加枯季基流，径流总量空间分异显著，内流区湖泊在净降水增加主导下持续扩张；水文模型正向多圈层、能量-水量耦合发展，但在冻土-地下水交换、植被-水文耦合机理上仍存在认知瓶颈。未来研究需重点突破：①在气候变化与冰川冻土响应方面，建立多圈层协同观测体系，深化区域分异机制，强化临界阈值评估；②在高原寒区水文情势变化方面，构建高原寒区水文-生态-社会评估框架，建立极端事件预警体系；③在高原寒区水文机理模型方面，深化冻土水热耦合参数化方案，改进多圈层能量-水分耦合描述，提升多尺度动态模拟能力。

关键词：水文过程；全球变化；高原寒区；冰冻圈；植被变化

洪水高风险区雨水情监测预报预警关键技术研究框架

王宗志¹，王坤¹，雍斌²，张大伟³，陈涛⁴，陶晶⁵

（1. 南京水利科学研究院水灾害防御全国重点实验室，江苏南京 210029；2. 河海大学水文水资源学院，江苏南京 210098；3. 中国水利水电科学研究院流域水循环与水安全全国重点实验室，北京 100038；4. 国家气象中心，北京 100080；5. 南京恩瑞特实业有限公司，江苏南京 211111）

摘要：提高洪水高风险区雨水情监测预报预警能力，是有效应对极端性、反常性、突发性致洪暴雨趋频趋广及其灾害影响的国家重大需求和国际前沿课题。本文以延长洪水预见期与提高预报精准度为目标，聚焦极端降水监测预报精度、超标准洪水模拟、防洪“四预”平台等技术薄弱环节，阐述了雨水情监测预报预警拟解决的关键科学问题；提出“机理揭示—技术开发—装备研制”总体研究思路，阐明亟需重点攻克的面雨量监测预报、洪水影响模拟预报、国产化小型测雨雷达和通用化防洪“四预”平台的关键技术；提出高精度雨量场智能监测预报与递进式预警关键技术、流域时变条件下超标准洪水过程及其影响一体化预报技术、适应“三道防线”信息差异化的雨水情监测预报装备与智能管理平台等重难点的研究展望。研究有望提升中国雨水情监测预报“三道防线”的建设水平，为暴雨洪水灾害防御提供技术支撑。

关键词：雨水情监测；预报预警；洪水高风险区；三道防线；防洪“四预”；测雨雷达

变化环境下水-生态-能源-粮食纽带关系解析模拟与优化调控：进展与展望

王小军¹^，²^，³，李延峰⁴，降亚楠⁵，于磊⁶，孙嘉琪⁷^，⁸

（1. 南京水利科学研究院水灾害防御全国重点实验室，江苏南京 210029；2. 水利部应对气候变化研究中心，江苏南京 210029；3. 江西水利电力大学水土保持学院，江西南昌 330099；4. 北京师范大学区域环境安全全国重点实验室，北京 100875；5. 西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西杨凌 712100；6. 郑州大学水利与交通学院，河南郑州 450001；7. 山西师范大学地理科学学院，山西太原 030031；8. 山西师范大学黄河中游生态环境研究中心，山西太原 030031）

摘要：水-生态-能源-粮食（Water-Ecology-Energy-Food，WEEF）纽带关系定量解析和协同调控是实现变化环境下资源环境可持续发展的关键举措。然而，目前在WEEF解析、模拟、优化与调控各环节仍存在诸多系统性技术挑战。本文系统梳理了国内外最新研究进展，深入分析了变化环境下WEEF纽带关系的研究重点领域，提出了未来研究的前沿领域和重点方向。解析方面，亟需发展多源异构数据融合与高维因果关系挖掘方法，实现要素间非线性相互作用与反馈机制的精准量化；模拟方面，应当发展多过程、多尺度动态耦合方法，构建融合水文过程、能源系统、农业模型与生态效应的高性能集成仿真平台，提升系统动态演化的刻画能力；优化方面，需提升超多目标优化算法的计算效率与鲁棒性，重点解决高度不确定性情景下的策略寻优与风险量化难题；调控方面，亟待探索基于数字孪生与实时反馈的自适应调控技术，实现从静态方案向动态智能决策的范式转变。目前WEEF纽带关系研究呈现三大发展趋势：一是智能驱动，依托生成式人工智能与大数据实现系统建模与策略生成的范式变革；二是融合创新，基于标准化接口与云原生架构构建模块化模型集成环境，支持多技术路径快速验证；三是决策赋能，发展增强分析与交互式可视化技术，打造沉浸式决策支持系统。本文旨在推动“感知-认知-预测-调控”一体化技术体系，为变化环境下区域与全球可持续发展提供核心科技支撑。

关键词：水-生态-能源-粮食（WEEF）纽带关系；多源异构数据；高维因果关系；多尺度耦合建模；超多目标优化；自适应调控

面向数字孪生的智能大坝建设研究进展与展望

盛金保¹^，²，陈斯煜¹^，²，李宏恩¹^，²，厉丹丹¹^，²，孙冬梅³，宋修昌⁴

（1. 南京水利科学研究院，江苏南京 210029；2. 水利部大坝安全管理中心，江苏南京 210029；3. 天津大学建筑工程学院，天津 300350；4. 黄河勘测规划设计院有限公司，河南郑州 450003）

摘要：在全球气候变化与高强度人类活动交织的背景下，水库大坝安全面临极端天气频发、传统管理模式响应滞后等严峻挑战。以数字孪生为核心的新一代信息技术为驱动大坝工程向数字化、智能化转型提供了关键支撑。本文系统综述面向数字孪生的智能大坝建设研究进展，重点阐述施工与改造期质量缺陷的智能辨识及安全馈控方法、库坝系统全周期全要素信息感知-融合-挖掘技术、极端灾害下大坝灾变机制与智能诊断模型，以及基于数字孪生的灾害链生风险防控体系，提出面向数字孪生的智能大坝研究与建设面临的问题与挑战。围绕大坝安全馈控理论、信息感知融合挖掘技术、库坝系统安全性态智能诊断及灾变触发机制、大坝灾害链生风险控制方法等方面，提出面向数字孪生的智能大坝建设研究路径。

关键词：智能大坝；数字孪生；安全馈控；数据挖掘；灾变机制；风险控制

基于人机协同的库坝系统水下缺陷检测与修复加固范式

向衍¹^，²，王亚坤¹，雷勇³，沈光泽¹^，²，王磊⁴，王文胜⁵，张炜博¹

（1. 南京水利科学研究院，江苏南京 210029；2. 水利部大坝安全管理中心，江苏南京 210029；3. 浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室，浙江杭州 310027；4. 中国船舶科学研究中心，江苏无锡 214082；5. 杭州华能工程安全科技股份有限公司，浙江杭州 310013）

摘要：随着水库大坝运行年限的增长和服役环境的动态变化，深水环境下库坝系统结构缺陷的精准检测与修复加固已成为保障重大水利基础设施长期安全运行的关键挑战。通过空间层级、任务流程与知识流动3个维度的系统重构，构建“水下-岸基、载人-无人、检测-修复、机具-材料-工艺、专家-现场、设备-缆线-障碍”六大协同机制，本文提出一种融合多源数据、诊断评估与作业管控的“三融合六协同”人机协同作业范式。研制了300 m级模块化多功能深水修复平台，突破了深水环境下无人化全工序作业的技术与装备瓶颈；开发了基于人机协同的集成管控数字孪生系统，实现了作业装备状态、环境参数与风险态势的实时映射与动态调度。在云南省某大型水电站附属建筑物的示范应用中，所提方法成功实现了模拟缺陷的水下全流程修复作业，验证了该技术路径的可行性与工程适用性。研究成果为库坝系统深水修复提供了系统化解决方案，对推动重大水利基础设施的智慧运维与安全保障具有重要推广价值。

关键词：库坝系统；深水环境；水下缺陷检测；水下修复加固；人机协同；集成管控

中国水库大坝风险管理二十年：理念发展与创新实践

李宏恩¹^，²，王芳¹^，²，盛金保¹^，²

（1. 南京水利科学研究院，江苏南京，210029；2. 水利部大坝安全管理中心，江苏南京，210029）

摘要：中国现有超过9.4万座水库大坝，进入21世纪以来，中国保持了较好的大坝安全记录，成为世界上溃坝率最低的国家之一。城镇化加速与气候变化影响加剧的背景下，加之水库下游人口与基础设施日趋密集，大坝及下游保护对象安全风险格局发生根本改变，传统以“工程安全”为核心的管理模式面临严峻挑战。20余年来，中国水库大坝安全管理通过不断探索与实践，基本实现了从“工程安全”到“风险管理”的跨越。本文系统梳理了中国水库大坝风险管理自国际理念引入到本土化体系构建的发展历程，重点阐述了在风险识别与评估、标准制定和防控处置等方面的关键技术进展；系统介绍了以“天空地水工”一体化风险智能感知、风险评估标准体系、数字孪生“四预”平台以及现代化运行管理矩阵为代表的创新实践，共同构成了覆盖风险全链条的防控技术体系，为保障大坝长期安全与下游公共安全提供了重要支撑。

关键词：水库大坝；风险管理；风险标准；智能感知；应急决策

国家水网背景下调水工程运行风险评估技术研究进展

胡江¹^，²，李星¹^，²，朱清帅³，赵毅夫¹，王文磊¹

（1. 南京水利科学研究院水灾害防御全国重点实验室，江苏南京 210029；2. 水利部大坝安全管理中心，江苏南京 210029；3. 中国南水北调集团有限公司，北京 100142）

摘要：重大调水工程作为国家水网的主骨架与大动脉，是破解水资源时空分布不均、保障国家水安全的关键基础设施。此类工程因线路长、建筑物多，加之受全球气候变化与沿线经济社会发展影响，运行风险呈现多源耦合、动态演化、链式传导等特征，亟需系统性评估技术支撑全链条管控。为此，本文系统梳理调水工程运行风险评估技术的发展历程，厘清国内外演进路径差异；构建工程安全、供水安全、经济社会、生态环境4 类风险的层级化分类体系，总结关键风险因子识别方法；重点阐述传统静态风险评估、系统风险综合评估、风险智能动态评估3类评估技术的要点、相互逻辑关系及适用场景，结合南水北调、引汉济渭等工程实践验证评估技术的有效性。剖析当前存在的风险耦合与动态演化机理研究不足、生态社会风险统一量化体系缺乏、风险协同评估框架缺失三大瓶颈，提出通过构建风险动态耦合模型、建立风险多维度量化体系、研发风险协同评估平台、完善协作机制与评估标准体系，推动风险评估技术向智能化、系统化转变，为重大调水工程安全韧性运行提供理论支撑与技术参考。

关键词：国家水网；调水工程；风险；数字孪生；智慧化

水沙变化背景下黄河三角洲动力地貌过程研究进展

陆永军¹^，²，张凯丽¹，左利钦¹^，²，刘怀湘¹^，²，龚政³

（1. 南京水利科学研究院水灾害防御全国重点实验室，江苏南京 210029；2. 长江保护与绿色发展研究院，江苏南京 210098；3. 河海大学江苏省海岸海洋资源开发与环境安全重点实验室，江苏南京 210098）

摘要：黄河三角洲的动力地貌演变机制是揭示河口沉积演化与维持生态稳定的关键科学问题，对区域防洪安全和湿地保护具有重要意义。与20世纪下半叶相比，2000年以来黄河入海径流量下降约40%，输沙量减少超过80%，表明入海水沙供给显著衰减，海洋动力在沉积-侵蚀过程中的相对作用日益增强。本文系统梳理了自20世纪80年代以来黄河三角洲在水沙变化背景下的典型动力地貌过程研究进展：入海口与流路演变方面，拦门沙发育与通道改道形成正反馈，驱动叶瓣式演化周期；滩槽系统调整表现为边壁坍塌频发、潮沟拓宽及地貌结构复杂化；岸线演变呈现现行河口淤进与废弃河口蚀退并存特征，受临界输沙阈值控制；植被格局方面，互花米草入侵导致盐沼生态系统单一化与碎片化，湿地演替格局显著重构。未来研究应加强对冻融过程下泥沙输运与生态反馈机制的认识，量化多尺度冲淤平衡阈值及其对系统稳定性的约束作用，并揭示人类活动与极端气候叠加的非线性响应规律，从而为黄河三角洲地貌演化预测与生态修复提供科学支撑。

关键词：地貌演变；冲淤；海洋动力；黄河三角洲；黄河口

粉砂淤泥质海岸生物地貌水动力协同防护

陆彦¹^，²，朱文博¹，王茂枚³，陆永军¹^，²，王永平¹，朱昊³

（1. 南京水利科学研究院水灾害防御全国重点实验室，江苏南京 210029；2. 长江保护与绿色发展研究院，江苏南京 210098；3. 江苏省水利科学研究院，江苏南京 210017）

摘要：针对粉砂淤泥质海岸防护中多生物地貌单元协同机制不清、缺乏量化工具的问题，研究3种关键生物地貌（螃蟹洞穴-盐沼植被-牡蛎礁）系统的协同增效机制，可为生态防护设计提供理论依据。通过水槽试验与理论建模相结合，构建包含参数化方案（人工牡蛎礁排列效应系数ψ=0.85、植被茎叶修正因子φ=1.68、蟹穴形态因子m=0.6）的“海-陆梯度生物防护断面”框架，采用级联计算模型量化水动力协同效应，并通过黄河三角洲典型断面数据进行验证。结果表明：多单元协同作用使波高衰减率达73.2%，床面剪切应力降低30%；六边形人工牡蛎礁排列消浪效率较一字型提升41%；全单元协同模型（M3）预测误差降至8.3%，显著优于传统模型（85.4%）；3种生物地貌单元通过“礁体促淤—植被滤波—蟹穴稳基”级联效应产生协同增益，忽略生物协同会高估水动力风险38.5%。研究成果为基于自然的解决方案（NbS）在粉砂淤泥质海岸的应用提供了量化设计工具。

关键词：生物地貌协同；粉砂淤泥质海岸；水动力模型；人工牡蛎礁-盐沼植被-螃蟹洞穴；参数化方案；基于自然的解决方案（NbS）；黄河三角洲

土石坝漫顶溃坝过程模拟技术研究进展

钟启明¹^，²，蒋正淳¹，陈灵淳¹，单熠博¹

（1. 南京水利科学研究院，江苏南京 210029；2. 水灾害防御全国重点实验室，江苏南京 210098）

摘要：近年来气候变化导致极端降水事件频发，对土石坝的安全运行带来巨大挑战，而对土石坝漫顶溃坝过程的科学认知和合理评估是开展灾变防控和应急处置的关键。土石坝坝料临界起动条件与定量表征、漫顶溃坝溃口形态演化机制和溃口洪水流量过程数值模拟是土石坝漫顶溃坝过程模拟研究领域的热点和难点。本文从土石坝坝料冲蚀特性出发，系统介绍了土体冲蚀特性试验设备和测试方法，综述了无黏性和黏性坝料的临界起动切应力和坝料冲蚀速率定量表征方法；基于不同尺度的溃坝模型试验，分析了均质坝、心墙坝和面板坝漫顶溃坝溃口形态演化机制，揭示了水土耦合机制下溃口边坡的失稳模式和坝体防渗结构的破坏机理；从溃口洪峰流量经验分析、基于漫顶溃坝机理的简化和精细化分析等角度详细阐述了土石坝漫顶溃坝洪水数值分析方法，并对其适用范围和求解方法进行了评价。尽管当前已初步建立了土石坝漫顶溃坝过程模拟理论与技术框架，但仍面临材料和荷载不确定性下的坝料冲蚀参数确定、溃口发展过程精确表征和溃坝洪水高效数值求解等难题，未来仍需在多尺度试验装置、高精度测试技术和高效数值分析方法等方面取得突破，以提升土石坝漫顶溃坝过程模拟的准确性与实用性。

关键词：漫顶溃坝；土石坝；坝料冲蚀；溃口形态；溃口洪水；模型试验；数值分析

基于可见-红外双光航探的堤坝渗漏智能温度感知

汤雷¹^，²，李坡¹^，²，张盛行²

（1. 天津大学建筑工程学院，天津 300350；2. 南京水利科学研究院，江苏南京 210029）

摘要：渗漏是土石堤坝工程最典型的病害险情，及时发现渗漏隐患是保障堤坝安全的关键。本研究基于土石堤坝渗漏与温度的关联特性，系统阐释了红外热成像技术应用于堤坝渗漏非接触式探测的实现原理，提出了一种基于双回路PID（Proportional-Integral-Derivative）控制的牛耕巡检方法，并结合自适应区域生长法及IHS（Intensity-Hue-Saturation）异源图像融合技术，构建了一套基于热红外遥感图像的智能化渗漏识别方法，并以黑河市象山水库堤坝工程为研究实例。结果表明：热红外遥感图像能形象直观地呈现渗漏引起的温度异常，表现为内小外大的等温梯度分层变化；自适应区域生长法能够自动并准确地识别渗漏区域，能显著提升渗漏检测的效率和适应性；IHS异源图像融合能获得高对比度、多维度信息的土石堤坝渗漏险情红外与可见双光融合图像，为堤坝渗漏巡检与识别问题提供一种可行的技术方法。

关键词：堤坝工程；热红外遥感；渗漏；智能巡检