为探讨黄河流域农业绿色发展的影响因素和空间差异、给黄河流域农业高质量发展提供理论支撑和决策依据,建立了包括发展高效、生态友好和资源节约3个维度的农业绿色发展水平评价指标体系,基于黄河流域68个地级市2011—2021年的面板数据、运用全局熵值法评估黄河流域农业绿色发展水平,采用莫兰指数对其空间分异格局进行分析,在此基础上从经济、社会、自然三方面设置产业结构、种植结构、工业化水平、城镇化水平、地形起伏度、年降水量6个指标,采用多尺度地理加权回归模型实证分析黄河流域农业绿色发展的影响因素及其空间差异。结果表明:1)2011—2021年黄河流域农业绿色发展水平呈上升趋势,但研究期末整体水平仍较低,下游地区农业绿色发展水平明显高于中上游地区,发展高效维度在上游和下游地区上升趋势明显,生态友好和资源节约维度在研究期上升幅度较小;2)黄河流域农业绿色发展水平存在明显的空间正相关性,高-高集聚和低-低集聚地级市相对较多;3)农业绿色发展各影响因素的空间异质性显著且影响强度不同,其中产业结构、种植结构、工业化水平、地形起伏度的影响空间差异较小,城镇化水平和年降水量的影响空间差异较大,产业结构、工业化水平和地形起伏度有负面影响,种植结构、城镇化水平和年降水量有正面影响,影响强度大小为地形起伏度>工业化水平>城镇化水平>产业结构>种植结构>年降水量。提出了转变农业发展理念、加强区域协作、实施差异化农业绿色发展策略等建议。

为探讨黄河流域九省(区)新质生产力发展水平及其区域差异并为黄河流域新质生产力高质量发展提供参考,从新劳动者、新劳动对象、新劳动资料3个维度构建新质生产力发展水平评价指标体系,基于2013—2022年面板数据,采用熵值法测度黄河流域九省(区)新质生产力发展水平,并进行了核密度估计、σ收敛检验和β收敛检验、空间相关性分析、主要障碍因子诊断。研究结果表明:1)2013—2022年黄河流域九省(区)新质生产力发展水平均呈逐年上升趋势,其中青海和甘肃新质生产力发展水平相对较低、山东和陕西新质生产力发展水平相对较高;2)黄河上、中、下游地区新质生产力发展水平差异明显,其中黄河下游地区一直远高于中上游地区、黄河上游地区一直低于中下游地区,但各省(区)间的差异不断减小、多极化现象减弱,且存在“追赶效应”,各省(区)新质生产力的发展会受邻近省(区)的影响;3)从新质生产力发展的3个维度看,新劳动对象维度是黄河流域新质生产力发展需要加强的“薄弱面”,从新质生产力评价指标来看,森林覆盖率、R&D人员全时当量、国内发明专利授权数量、第三产业增加值、交通网密度、软件和信息技术服务业收入占比、产业结构、环境保护力度是制约黄河流域九省(区)新质生产力发展的主要因子。提出了重视人才培养、强化环境保护、激励科技创新、加快产业升级等建议。

根据黄河流域生态环境质量提升和高质量发展的国家战略要求,为推动水资源节约集约利用,构建涉及水资源系统、社会经济系统、生态环境系统的15个指标评价指标体系,采用熵权法,对2018—2021年黄河流域上中游50个地级市水资源节约集约利用水平进行评价,并利用障碍度模型识别影响水资源节约集约利用水平的主要因素。结果表明:研究区水资源节约集约利用水平整体呈上升趋势,由2018年的0.505增长到2021年的0.553;再生水利用率、农业用水比例和污水处理率是影响研究区水资源节约集约利用水平提升的主要障碍因子。在此基础上,从水资源节约集约利用措施和非常规水资源利用措施2个方面提出了水资源节约集约利用的建议。

为探究黄河流域数字经济发展对碳排放的影响效应及作用机制,基于2011—2020年黄河流域76个地级市的面板数据,测度黄河流域数字经济发展水平、碳排放总量和碳排放强度,构建个体与时间双向固定效应模型进行实证分析,并对实证结果进行了数字经济发展滞后效应、改变样本容量、替换变量等稳健性检验,对技术进步、产业结构升级进行了作用机制检验,对数字经济发展碳减排效应的区位异质性和资源禀赋异质性进行了检验。结果表明:1)数字经济发展对黄河流域碳排放强度和碳排放总量具有显著的抑制作用;2)技术进步、产业结构升级是数字经济发展促进黄河流域碳减排的重要作用机制;3)数字经济发展对黄河流域碳排放的抑制效果存在显著的区位异质性和资源禀赋异质性,对黄河中上游地区碳排放总量的抑制效果明显好于下游地区、对上游地区碳排放强度的抑制作用尚未显现,对非资源型城市碳排放的抑制作用明显大于资源型城市。提出了统筹推进黄河流域数字经济协调发展、加强绿色低碳技术创新、加快推进产业结构转型升级、实施差异化数字经济发展策略、有效抑制碳排放等对策建议。

小浪底水库是控制黄河水沙的关键工程,研究其排沙规律及调控指标对于长期保持有效库容具有重要意义。采用实测资料分析的方法,结合调水调沙调度实践,选取2010—2023年34场小浪底水库排沙过程,分析水库排沙规律及其影响因素,提出利于水库减淤的调控指标。结果表明:汛前调水调沙期,水库排沙以三门峡水库泄放大流量清水产生的沿程冲刷为主,排沙量与入库水量成正相关线性关系,与小浪底水库蓄水量成负相关线性关系;汛期调水调沙期,水库排沙比与水库壅水程度及入出库流量比值的乘积成负相关幂函数关系;建立了汛前调水调沙期排沙量及汛期调水调沙期排沙比的定量表达式,提出汛前、汛期调水调沙期水库可分别降低并维持库水位在215、223 m,全年排沙比可达125%。

为应对气候变化和水资源压力,实现碳中和目标下的区域水资源可持续利用,采用InVEST模型,评估了2000—2020年沁河流域的碳储量及产水量,并使用地理探测器研究其驱动因子及解释力,在此基础上利用空间自相关分析模型分析了两者的空间关联性。结果表明:1)沁河流域产水量呈现波动增加趋势,由2000年的10.20亿m³上升到2020年的11.67亿m³,与降水量变化趋势一致,主要驱动因子为碳储量及潜在蒸散发量;2)碳储量由2000年的16 756.67万t下降到2020年的16 711.05万t,与土壤碳储量变化趋势一致,主要驱动因子为潜在蒸散发量与产水量;3)产水量与碳储量的全局莫兰指数平均值为-0.2,在空间上主要呈现高产水量-低碳储量及低产水量-高碳储量分布。

近年来,极端降雨事件增加,洪水风险依旧是黄河下游最大的威胁,因此研究黄河下游洪水水沙特性变化对防洪减灾具有重要意义。基于花园口水文站1974—2020年实测水沙资料,分析不同时期洪水洪峰流量、含沙量变化,采用动态时间规整算法计算黄河下游游荡段洪峰与沙峰异步时长,研究洪水水沙异步特性变化及影响因素。研究结果表明:黄河下游游荡段洪水以中型洪水为主,小浪底水库运行后低含沙洪水场次占比达85.9%,平均峰型系数降低为1.33,主要的洪水异步类型由洪峰沙峰同步型转变为沙峰滞后型。进一步分析了沙峰滞后型洪水滞后时长与来沙系数、历时、沙型系数等影响因素之间的关系,并建立了滞后时长的计算公式,用经验公式得到的计算值与实测值总体较为符合。

为研究黄河上游梯级水库运行对下游河段水文情势的影响,以龙羊峡水库至刘家峡水库河段为研究区域,采用Mann-Kendall突变检验法检验进出库水文站(唐乃亥、贵德、循化、小川水文站)1952—2021年年平均流量突变年份,采用水文变化指标法-水文变化范围法(IHA-RVA法)定量评价进出库水文站月平均流量的水文改变度,采用Pearson相关性分析法评估进出库水文站年径流量和年输沙量的相关性。结果表明:进出库水文站流量呈现周期性变化且整体增大,黄河上游干流年平均流量在梯级水库运行后发生突变。水库运行后,位于水库上游的水文站月平均流量表现为中度、低度改变,而位于水库下游的水文站月平均流量表现为中度、高度改变,月平均流量变化与水库“汛蓄枯泄”运行模式相关联。进出库水文站的年输沙量都呈现减小趋势,其中上游唐乃亥水文站年输沙量减小幅度最小,下游小川水文站年输沙量减小幅度最大,年径流量与年输沙量显著正相关。

多沙河流水库供水兴利与排沙减淤之间具有独立性与融合性,如何长期保持有效库容且满足供水要求,是水库高效运用面临的待解难题之一。以泾河东庄水库(年均入库含沙量为140 kg/m³)为研究对象,采用实测资料分析和数学模型计算等方法,研究利于减轻下游河道泥沙淤积、长期保持东庄水库有效库容的水库排沙流量指标,提出水库径流泥沙联合调节方式。结果表明:拦沙期主汛期7—9月当入库流量大于600 m³/s、含沙量大于300 kg/m³时东庄水库敞泄排沙,正常运用期主汛期7—9月当入库流量大于300 m³/s时东庄水库敞泄排沙;排沙期水库无法供水,与周边已建调蓄水库联合调节,可使农业灌溉保证率从30%提高到50%,工业供水保证率从57%提高到95%。

黄河“几”字形河道的形成与演化,取决于鄂尔多斯地块周缘构造带的边界形态及其相互作用。周缘构造带对地块的碰撞、俯冲、挤压、走滑、旋钮等构造作用,成就了银川地堑、河套地堑、晋陕峡谷等贯通黄河的构造地貌。地堑与峡谷中极为发育的断层带、碎裂岩带、密集节理带严格控制了河道延伸与拐弯。挽近时期,印度板块NE向、太平洋板块NW向对鄂尔多斯地块的挤入作用,复合地块周缘断裂的新活动,控制、约束了黄河的“几”字形河道样式。

以山东省黄河流域为研究对象,提出6项指标,采用AHP-TOPSIS法对2025年沿黄9个地级市进行行业水权分配,并结合定额法分析2025年各地级市的水资源承载阈值,对现状承载状态进行分析。结果表明:1)沿黄9个地级市农业、工业、生活、生态行业水权分别为98.28亿、25.15亿、27.52亿、14.77亿m³,各行业用水量较现状年(2022年)分别提升10.1%、20.5%、27.5%、13.5%。2)9个地级市人口规模承载阈值为4 519.55万~5 956.20万人,其中济南承载阈值上限最大;工业增加值阈值为16 540.37亿~19 353.23亿元,整体提升15%~35%;灌溉耕地面积承载阈值为228.55万~379.54万hm²,只有菏泽、东营超出阈值上限;城镇建设用地阈值为38.42万~62.55万hm²,现状年滨州超出阈值上限,淄博接近上限,整体有较大承载空间。3)2022年9个地级市中人口规模、灌溉耕地面积承载能力鲁西南地区最弱;工业增加值较现状年均呈现不同幅度的上升,均处于可承载状态;城镇建设用地承载能力鲁西南地区最强,滨州、淄博承载能力较弱。

为分析黄河几字弯能源资源型城市的需用水量变化,利用需水库兹涅茨曲线(WEKC),分析了黄河几字弯14个能源资源型城市2000—2022年人均用水量和人均GDP的关系,通过变分模态(VMD)分解进一步提取区域用水变化特征,最后采用支持向量回归(SVR)对未来需水量进行了预测。结果表明:研究期黄河几字弯能源资源型城市WEKC曲线呈现上升—下降—再上升—再下降的由U形和倒U形组成的多种连接形态,未来仍将呈现需水量增长和下降交替的形态。WEKC曲线具有波动特征,随经济发展表现出周期性和规律性,能够反映区域发展历程中的需水演变规律。根据研究结论,对WEKC曲线未来研究方向提出了建议。

为给基于税收视角下构建黄河流域生态补偿尤其是横向生态补偿税收机制提供参考,分析了黄河流域现有的上级政府对下级政府的纵向生态补偿、省(区)内横向生态补偿、省(区)际横向生态补偿等生态补偿方案的局限性,提出黄河流域横向生态补偿“费改税”的思路。从税收调节视角探讨了税收补偿在外部性治理、制度设计、纵横互补与生态补偿央地关系重构等方面的优势。在机制设计上,将水资源税、环境保护税及生态补偿税与水源涵养、跨省(区)界水污染、水土保持作用发挥和生态补偿一体化管理等生态补偿重点领域进行了对应分析。将税收制度设计融入生态补偿机制,可充分发挥税收的调节作用,使横向生态补偿机制能够在黄河流域上中下游地区生态功能和经济社会发展中发挥关键性作用。

受气候、河道等外界条件的影响,黄河内蒙古河段凌灾具有突发性强和破坏性强等特点,给黄河防凌带来很大的压力。位于黄河内蒙古头道拐河段的什四份子弯道,因受河槽萎缩、上游来冰量增加及河道形态等多重因素影响,每年极易成为初始卡冰位置。针对黄河内蒙古什四份子河段凌汛灾害频发、风险防控难度大等问题,基于实测河道地形和水深数据,并利用 MIEK21 的水动力模块和粒子追踪模块,构建了二者耦合的冰凌数值模型,对黄河什四份子河段冰凌演进情况进行了模拟分析,研究不同来冰量条件下冰凌的运动轨迹与流凌密集度,其结果揭示了黄河什四份子河段流凌运动规律。

为推进农业绿色低碳和高质量发展，利用超效率SBM模型和熵值法，测算了黄河流域农业碳排放效率和农业高质量发展水平，并采用VAR模型探讨了二者的互动关系。结果表明：1）黄河流域农业碳排放效率整体呈上升趋势，甘肃、山西两省，四川、山东、河南、陕西、青海五省，宁夏、内蒙古两自治区分别处于较低、中等、较高水平；2）农业高质量发展水平整体呈波动上升趋势，陕西、山西、宁夏、内蒙古四省（区），青海、甘肃两省，河南、四川、山东三省分别处于较低、中等、较高水平；3）农业碳排放效率提升促进了农业高质量发展，而农业高质量发展对农业碳排放效率影响不显著。基于研究结果，从绿色、可持续发展等方面，提出了提升黄河流域农业碳排放效率和推动农业高质量发展的建议。

为破解黄河流域农业绿色发展与生态保护协调难题,找出农业生产与生态环境保护矛盾背后的原因,以黄河流域九省(区)为研究对象,构建农业绿色发展和生态保护的评价指标体系,采用熵值法测度了2006—2020年各省(区)农业绿色发展指数、生态保护指数,借助融合协调模型计算农业绿色发展与生态保护耦合协调度,并运用障碍度模型、灰色关联度模型诊断和分析耦合协调发展的障碍与驱动因素。结果表明:研究时段内黄河流域农业绿色发展与生态保护耦合协调度总体呈上升趋势,空间上呈“上游>下游>中游”的格局,各省(区)距离优质协调发展仍有较大差距;农业绿色发展与生态保护协调发展主要受产出高效维度与资源禀赋维度的阻碍;影响黄河流域农业绿色发展与生态保护耦合协调程度的内部驱动因素按关联度从大到小依次为自然保护区面积占比、耕地复种指数、森林覆盖率、粮食单产、人均耕地面积、化肥施用强度。因此,应加强黄河流域上中下游地区农业产业发展规划的统筹协调,加快推动区域间技术、资本、劳动力等要素流动和制定差异化农业发展与生态文明建设策略。

为合理利用黄河流域的水资源,进一步优化晋东南地区冬小麦作物的灌溉制度,利用阳城县1960—2019年气象资料,分析了冬小麦各生育阶段需水量和降水量年际变化,以及典型灌溉年份（25%、50%、75%、95%保证率）两者的耦合性,计算了当地冬小麦的灌溉用水量。结果表明：近60 a来,晋东南地区冬小麦全生育期需水量气候倾向率为0.593 mm/（10 a）,需水量多年均值为586.09 mm；降水量气候倾向率为9.827 mm/（10 a）,降水量多年均值为213.66 mm；冬小麦在拔节—抽穗期需水量气候倾向率最大。4种典型灌溉年份（25%、50%、75%、95%保证率）下,冬小麦全生育期降水与需水的耦合度依次为0.43、0.33、0.28、0.18,自然降水均无法满足冬小麦生长对水分的需求,需补充灌溉水量依次为261.74、427.45、554.34、674.66 mm。其中,除保证率25%外抽穗—灌浆期需补充灌溉水量占比最大,应分别补充灌溉水量为116.87、142.55、171.54 mm。

利用遥感技术对黄河岸线利用类型进行动态监测,有助于了解沿黄生态廊道建设进程。以黄河中游为研究对象,基于1993—2023年Landsat-5 TM、Landsat-8 OLI影像,以5 a为间隔提取岸线利用信息,对黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略实施后岸线利用时空变化特征进行了分析,并探讨了黄河廊道生态保护成效。结果表明:1993—2023年黄河中游生活岸线占比由2.12%增至16.96%,生态岸线占比呈波动上升态势,在2023年达到39.68%;黄河中游3个河段岸线利用差异较大,其中晋陕峡谷段以生态岸线为主,汾渭平原段以农业岸线为主,三门峡至桃花峪段由以农业岸线为主转变为以生态岸线为主;2018—2023年生态岸线和生活岸线占比增大、农业岸线占比减小,各河段生态岸线变化率均为正。

为丰富黄河流域资源型城市碳生态安全与高质量发展研究,并为推进黄河流域生态文明建设和高质量发展提供依据,构建了资源型城市碳生态安全与高质量发展评价指标体系,分别运用耦合协调模型和空间自相关模型测度2012—2021年碳生态安全与高质量发展的耦合协调水平并分析其时空差异和空间聚集特征。结果表明:2012—2021年,黄河流域资源型城市碳生态安全与高质量发展耦合协调水平逐年上升且中游地区增速快于上游地区和下游地区;资源型城市碳生态安全与高质量发展耦合协调空间聚集效应显著且呈现波动式上升的特点;多数资源型城市碳生态安全与高质量发展耦合协调属于“高-高”与“低-低”聚集,这些城市呈带状分布特点。建议黄河流域资源型城市发挥比较优势、制定差异化规划,加强分工协作、增强区域关联性,发挥辐射作用、促进协同发展,从而实现全流域碳生态安全与高质量发展协同推进。

西霞院反调节水库作为小浪底水利枢纽的配套工程,库区淤积发展侵占了水库有效库容,直接影响水库综合效益的发挥,滩槽冲淤的确定对水库运行管理至关重要。在一维水库水沙数学模型的基础上,借鉴河道滩槽冲淤计算方法提出一种西霞院水库库区滩槽冲淤计算方法。将该计算方法应用于西霞院水库库区2018年和2020年汛期冲淤计算,得到的库区滩槽冲淤结果可靠,证实了方法的可行性。

为计算青岛市城区水资源能够承载的最大人口规模和经济规模,制定城镇化和水资源可持续利用的城市发展模式,利用熵权法测度2015—2022年青岛市城区水资源承载力与城镇化水平综合指数,并从水资源和社会经济两方面构建系统动力学模型,仿真模拟2023—2030年自然发展、高速发展、节水优先和综合发展4种模式的水资源供需情况。结果表明:2015—2022年青岛市城区水资源承载力呈波动上升趋势,城镇化水平稳步提升;综合发展是青岛市城镇化发展最优模式,能确保水资源在满足居民生活和经济发展需求后仍有盈余。

黄河下游游荡段河势变化剧烈,研究其稳定性对于下游河道治理具有重要意义。依据实测资料分析了1986—2020年游荡段游荡强度变化过程及其影响因素,采用数学模型计算了不同来沙和工程情景下游荡段综合稳定系数变化过程。结果表明:1)小浪底水库运用以来,游荡段横向摆动强度和纵向冲淤强度均明显减小,但2018—2020年小浪底水库排沙较多时纵向冲淤强度又有所增大;2)游荡段横向摆动强度与平滩河宽正相关、与平滩水深负相关;3)与无古贤水库相比,有古贤水库可长期维持游荡段一定规模的中水河槽,并显著提高游荡段综合稳定系数,6亿、8亿t来沙情景下综合稳定系数大于25的时间分别延长24、25 a,3亿t来沙情景下可长期维持综合稳定系数大于0.030。

平封冰、立封冰、清沟是黄河内蒙古河道稳封期的几种冰面类型,不同冰型分布及其面积是防凌决策需要掌握的重要冰情信息。以内蒙古河道冰型形成及特征分析为切入点,以支持向量机和随机森林为分类器,以多波段光谱、多波段光谱+NDSI+NDFSI、多波段光谱+纹理特征为特征向量,组合了6个实验方案,基于资源三号高分辨率遥感影像对河道冰面类型进行了分类实验和精度评价。结果表明:1)以支持向量机为分类器,以多波段光谱+NDSI+NDFSI为特征向量的监督分类方案对河冰冰型分类的总体精度最高,尤其提高了立封冰和清沟的识别能力; 2)在高分辨率遥感影像河道冰型识别中,以支持向量机和随机森林为分类器的监督分类算法比近红外单通道阈值法的精度高,稳健性好。研究结果为国产高分辨率遥感影像河道冰型自动分类提供了方法。

山西省万家寨引黄工程泵站压力隧洞(竖井)建成后,砼裂缝较为密集,部分隧洞充水后发生明显漏水.经反复处理后情况虽有所改善,但仍未完全奏效.经分析,裂缝与水泥用量较大、不设伸缩缝、隧洞超挖以及施工质量控制不严等因素有关,建议采取合理分缝、降低水泥用量、改进泵送砼施工工艺以及加强缺陷处理等措施.在内水压力较高的情况下,钢衬仍不失为最安全可靠的设计方案.

为探究土地利用变化对流域洪水过程的影响,以汾河流域为研究区,通过SWAT模型和极端土地利用情景分析法,分析不同时期和不同情景下土地利用类型变化对场次洪水过程的影响。结果表明:1)率定期和验证期纳什系数E_NS均值大于0.70,决定系数R²均值大于0.65,表明SWAT模型在汾河流域具有较好的适用性;2)2000—2020年耕地、草地、水域和未利用地面积减少,林地和建设用地面积增加;3)2000年、2010年和2020年土地利用条件下,各场次洪峰流量和洪水总量呈现小幅度增加趋势;4)耕地情景下,各场次洪水的洪峰流量和洪水总量呈增加趋势,而在林地和草地情景下均呈减少趋势。影响幅度方面,土地利用变化对较大洪水过程影响较小,对中小洪水过程影响较大。适当在洪涝灾害高发区和水土流失严重区增加林草面积和提高植被覆盖率,推进适水种植,避免高耗水植被,可提升汾河流域防洪抗涝、防灾减灾的能力,推动汾河流域生态修复和高质量发展。

为了明晰黄河流域工业水资源利用与碳排放的关系，选取工业碳排放量、工业碳排放强度、工业用水量、工业用水强度以及工业碳水系数5个指标，采用全局莫兰指数以及局部莫兰指数分析其空间相关性，并利用Tapio脱钩模型分析黄河流域各省（区）碳水脱钩关系。结果表明：1）各研究指标的空间聚集性表现为强正相关性。2）工业碳排放量高-高聚集区主要分布在甘肃、陕西、山东，低-低聚集区分布在内蒙古、青海；工业碳排放强度高-高聚集区主要分布在青海，低-低聚集区分布在内蒙古；工业用水量高-高聚集区分布在河南，低-低聚集区分布在青海；工业用水强度高-高聚集区和低-高聚集区分布在甘肃；工业碳水系数高-高聚集区分布在青海，低-低聚集区分布在内蒙古和山东。3）在研究期内，黄河流域碳水脱钩关系大部分时间处在负脱钩状态，各省（区）碳水脱钩关系的阶段差异性较大。

黄河径流具有非稳态、非线性的特点,为了给河南省保障水安全等提供参考,对黄河三门峡水文站非汛期流量进行了研究。构建变分模态分解(VMD)与长短期记忆网络(LSTM)、支持向量回归机(SVR)相结合的非汛期径流预测模型,利用麻雀优化算法(SSA)调节模型参数以提高预测精度。采用VMD算法将非汛期流量数据分解为多个本征模函数(IMF),基于K-Means聚类法计算分量间的欧氏距离,将欧氏距离的倒数作为各分量的权重,最后将各分量结果输入LSTM/SVR进行模型预测,加权重构分量预测值得到流量预测结果,并与加权前后VMD-SSA-LSTM、VMD-SSA-SVR模型进行对比。结果显示,提出的K-Means加权VMD-SSA-LSTM模型预测三门峡水文站2003年1月—2023年5月(非汛期月份)每日平均流量,平均绝对误差为82.54 m³/s、均方根误差为106.64 m³/s、拟合优度达0.92,能有效预测非汛期流量。

黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略提出已近5 a，在此期间国家及社会各界做出了不懈努力，黄河流域保护治理水平得以飞速提升。然而，黄河保护治理问题错综复杂，绝非一朝一夕可以解决，针对黄河流域现状及存在问题，亟须对近5 a的研究和成果进行系统总结，并对未来发展进行展望。从科研项目、学术论文、学术专著和研究平台4个方面，系统总结了黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略提出后社会各界针对黄河所做的研究与贡献；运用系统论、辩证论、和谐论等理论，并结合黄河流域现状及亟待解决的重大问题，对推进黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略提出5点展望：多学科交叉融合、多部门协同治理、多层级联合攻关、多平台培养人才、多途径保护治理。

习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会提出“要坚持以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”。为给甘肃省、黄河流域乃至北方缺水地区的生态保护和高质量发展,以及贯彻落实“四水四定”提供理论指导和参考,以甘肃省黄河流域为北方缺水地区代表,分析了存在的主要水问题,以及面临的新形势和所处的战略地位,剖析了甘肃省黄河流域水资源管理的现状,提出了新形势下甘肃省黄河流域“四水四定”创新管理的战略对策,包括开展顶层设计、强化水资源刚性约束、推进关键技术研发和工程建设、建立健全管理体制和机制,以及推进开展试点建设等。北方缺水地区实施“四水四定”的核心在于要把水资源作为刚性约束,优化生态、能源和粮食发展格局,建立与水资源条件相协调的人口、城市、灌溉和产业发展规模,提升水与“城-地-人-产”的适配性,从根本上促进人水和谐发展。

为探讨刁口河行河期间的河势变化特征以及停止行河后人类活动对流路演变的影响,采用实测资料分析该流路不同阶段(1964—1976年行河期间以及1976年停止行河后至今)水沙条件、河道横纵剖面几何形态及冲淤变化。研究表明:刁口河行河期间受水沙条件、河道形态、潮流动力等因素影响,流路演变共经历3个阶段,初期主槽游荡摆动、中期主槽单一顺直、行河末期主槽出汊;刁口河停止行河后受人类活动影响,河道地形变化巨大,主槽萎缩,滩地沟壑纵横。刁口河后续治理应重点面向河槽淤积萎缩、河口海岸蚀退、人类活动影响等突出问题,采取河槽清淤加深,优化生态补水,有序推进退塘还河、退耕还湿、退田还滩等工程措施。

基于特征屈曲分析方法理论,考虑弦杆结构材料利用率,采用数值模拟方法对无弦杆、单弦杆、双弦杆支臂稳定性进行计算,分析弦杆位置、数量和截面特性对钢闸门支臂稳定性的影响,提出弦杆结构优化布置方案,在此基础上对钢闸门支臂整体稳定性进行有限元分析。结果表明:对于单弦杆支臂,弦杆与支铰的距离/支臂总长度(l/m)取0.60~0.75时,支臂单位质量承载力最大;远离支铰端布置双弦杆可提高支臂单位质量承载力,但是弦杆间距不宜过大。从支臂弦杆结构尺寸分析,弦杆宽高比取值为1.4时,支臂整体稳定性较好;支臂翼缘/腹板厚度(t₃/t₄)的取值对其单位质量承载力基本无影响,布置时主要考虑使支臂满足局部稳定性即可。增加弦杆后可提升钢闸门刚度、改善应力状态,主要使支臂的最大等效应力发生变化,即单弦杆支臂比无弦杆支臂减小8.44%,双弦杆支臂比无弦杆支臂减小12.99%。

黄河流域以能源为主的工业结构和以煤炭为主的能源消费导致的大气和水环境污染问题,是绿色低碳高质量发展的制约因素之一;城市群一体化是通过多个城市在经济、社会、基础设施、环境保护等方面的协同从而提升整体可持续发展能力的过程,截至2023年年底国务院批准建设的国家级城市群中有4个分布在黄河流域。为了探讨城市群一体化对黄河流域低碳发展的影响,在理论机制分析的基础上,基于2011—2022年黄河流域80个地级市的面板数据,把国家级城市群政策的实施作为一项准自然实验,即把黄河流域列入4个国家级城市群发展规划的地级市作为实验组、其余地级市作为对照组,采用多期双重差分模型进行回归,探讨了城市群一体化对黄河流域低碳发展的影响,并进行了平行趋势检验、稳健性检验、机制检验、空间溢出效应检验等。结果表明:1)城市群一体化能够显著促进黄河流域低碳发展;2)城市群一体化通过推动产业结构升级和技术创新促进黄河流域低碳发展,人力资本和环境规制对城市群一体化促进低碳发展具有显著的正向调节作用;3)城市群一体化对低碳发展的影响具有显著的正向空间溢出效应,空间溢出效应的地理距离阈值为200 km。提出了进一步全方位推进城市群一体化发展、提升政府效能、疏通产业结构升级和技术创新两种中介渠道、充分发挥人力资本和环境规制的调节作用等建议。

为了深入探讨石羊河流域径流变化的特征及其驱动因素,为流域治理规划和生态环境建设提供科学依据,基于石羊河流域1956—2019年的径流数据,运用数理统计方法分析了径流变化特征,并结合气象数据评估了气候变化对径流的影响。研究结果显示:1)石羊河支流,古浪河、黄羊河、杂木河、金塔河径流量呈减少趋势,而大靖河和西营河的径流量相对稳定。2)该流域径流量呈现2~10 a和10~30 a的周期性变化。3)除东大河与西大河无明显突变年份外,石羊河流域其他支流的径流突变年份集中在1970—1990年。4)石羊河流域的降水变化趋势不显著,而气温显著上升。5)根据突变点的划分,基准期与变化期径流变化幅度在13.78%至37.43%之间,人类活动被识别为导致径流减少和突变的关键因素。

为探究黄河流域径流演变特征，对花园口水文站1919—2016近百年的天然径流资料进行分析，采用有序聚类分析法、Mann-Kendall突变检验法、滑动t平均法分析了花园口水文站径流时间序列的突变性，利用线性趋势回归检验法、Mann-Kendall趋势检验法、Spearmann秩次相关检验法分析了突变点前后径流时间序列的趋势性。结果表明：1933—1934年、1989—1990年径流突变较为明显，前者突变主要是自然因素（气温、降水）大尺度的变化引起，后者主要是人为因素（用水增加、下垫面改变）流域尺度的变化引起；1919—1933年的趋势显著，通过0.10的显著性检验，表现为下降趋势；1934—1989年、1990—2016年的趋势较为平稳。

为了协调黄河流域水资源与经济社会发展之间的关系,基于2008—2022年山东省黄河流域用水现状数据,采用信息熵和均衡度、洛伦茨曲线和基尼系数等,分析山东省黄河流域用水结构演变特征及空间分布规律。结果表明:山东省黄河流域农业用水不再具备单一的绝对优势,水资源分配正向多目标转化;信息熵和均衡度呈同步上升趋势,表明各类用水量的分布向均匀性发展;2008—2022年山东省黄河流域农业用水的空间均衡度明显下降,工业用水的空间均衡度略微上升,生活用水的空间均衡状态未出现较大变化,生态用水的空间均衡度明显提升;2008—2022年山东省黄河流域农业用水的空间分布由明显均衡状态变为比较均衡状态,工业和生活用水的空间分布一直为比较均衡状态,生态用水的空间分布由均衡较差状态变为比较均衡状态;德州的农业用水量占比最高,淄博的工业用水量占比明显超过其他区域,济南的生活用水量占比最高且缓慢上升,2018年济南生态用水量占比最高,德州生态用水量占比最低。

为解决湿陷性黄土区渠道不均匀沉陷、混凝土衬砌板沉陷滑塌严重、影响渠道安全运行的问题,通过对宁夏固海扩灌十干渠沉陷原因进行分析,对渠道基土进行翻夯,增设土工格栅,增加基土的承载力;采用弧底梯形现浇混凝土断面、铺设复合土工膜和苯板等综合措施对渠道沉陷进行治理。结果表明:渠道基土经过翻夯后密度达到1.78 g/cm³,孔隙比大幅度减小,密实度增大;采用现浇弧底梯形断面,其结构受力条件好,受到的冻胀力和不均匀沉陷有均匀化的调整;渠道改造治理后的基土含水量、混凝土板的冻胀量和沉降量均得到有效控制。通过对湿陷性黄土区渠道的综合治理,完善了对渠道沉陷及混凝土板滑塌破坏等进行治理的理论设计和方法。

为探索数字经济发展对黄河流域能源效率的影响以及内在影响机制,依据2011—2021年黄河流域80个地级市的面板数据,运用三阶段DEA方法测度能源效率,采用熵值法测度数字经济发展水平,以数字经济发展水平为解释变量,以能源效率为被解释变量,以金融发展水平、城市人口规模、政府财政支出、科技支出水平、城镇化水平为控制变量,以技术创新水平、产业结构升级水平、环境规制强度为中介变量,以经济发展水平为调节变量,构建个体固定效应模型,实证检验数字经济发展对能源效率的影响,并进行了中介效应、调节效应和异质性分析。结果表明:1)数字经济发展对黄河流域能源效率具有先抑后促的U形影响,当前黄河流域的数字经济发展还处于对能源效率的抑制期;2)技术创新、产业结构升级、环境规制在数字经济对能源效率的影响中发挥部分中介作用;3)经济发展水平在数字经济发展与能源效率之间的U形关系中有负向调节作用,即数字经济发展对能源效率的影响随经济发展水平的提高而弱化;4)数字经济发展对能源效率的影响存在区域异质性和经济发展水平异质性,当前上游地区数字经济发展促进能源效率提升的城市相对较多、中游次之、下游相对较少,经济发展相对落后地区数字经济发展对能源效率的U形影响较经济发展相对发达地区更为明显。文末提出了相关对策建议。

分析了小型水库风险治理存在的问题及治理的法治路径。小型水库多依靠临时发文制度和《中华人民共和国水法》《中华人民共和国防洪法》等综合性法律以及《中华人民共和国水库大坝安全管理条例》行政法规进行风险治理,逐渐形成路径依赖,衍生出制度效用不足、长效机制不健全、水库法律体系存在漏洞等问题。对于小型水库风险治理,除了对病险水库进行技术性除险加固,还亟须打破小型水库治理路径制约,重构水库风险防控意识,强化水库管理体制、机制,并通过制定《水库法》,提升水库风险治理法治力。

气候变化和人类活动影响下,山西省境内大部分流域径流都发生了严重的衰减。以山西省内汾河、沁河、漳河、滹沱河4个典型流域为研究对象,分析了径流的演变特征,采用VIC模型对流域的水文过程进行模拟,在此基础上解析了气候变化和人类活动对径流衰减的贡献。结果表明:1956—2018年,典型流域年径流量都呈现显著的下降趋势,且都在1980年左右发生了突变;相比基准期(1960—1980年),1981—2000年汾河、沁河、漳河、滹沱河的年均径流量分别衰减了57.9%、49.1%、57.3%、37.6%,人类活动的贡献率分别为59.9%、54.3%、52.3%、49.0%;2001—2018年衰减量进一步增大,人类活动的贡献率分别增加为74.8%、73.1%、72.4%、57.7%;地表地下取用水、煤矿开采、水土保持措施等人类活动是径流衰减的主要驱动因素。

为探索数字普惠金融在黄河流域农业绿色发展方面介入的可能性及其影响,基于2013—2021年黄河流域九省(区)面板数据,采用熵值法测度黄河流域农业绿色发展水平,利用基准回归、异质性分析、中介效应检验探究数字普惠金融对农业绿色发展的作用效果及机制。结果表明:农业绿色发展水平综合得分四川、山东、河南较高;数字普惠金融及其3个子维度均对农业绿色发展具有显著正向促进作用;农业科技水平在数字普惠金融与农业绿色发展之间起到了桥梁作用。黄河流域数字普惠金融的发展有助于推动农业绿色发展,因此应进一步加大数字普惠金融在黄河流域的推广力度,充分发挥数字普惠金融促进农业科技水平的作用,为农业绿色发展注入新活力,推动黄河流域生态保护和高质量发展。