气候剧烈变化使得极端降水事件频发,流域防洪减灾能力面临前所未有的挑战。疏勒河流域气象、地形、水文和植被等要素的组合极易形成洪水,流域现有的防洪模型预测水平较低。为了解决疏勒河流域防洪需求,开发疏勒河流域数字孪生平台并提高平台的精细化预测与模拟水平,构建了以改进SCS产汇流模型和SRM融雪模型为核心,并以马斯京根河道演进模型耦合的洪水预测模型;在缺资料区采用SCS-CN扣损法计算净雨量,并以三角形概化单位线实现高效汇流;针对高寒融雪洪水,引入SRM并将日尺度细化为时段计算。将疏勒河上游划分为121个小流域单元,建立“数据底板-模型平台-知识平台”的数字孪生架构,实现模型注册、参数率定、实时驱动与滚动预报。以2023年“0711”洪水进行参数率定,洪峰流量误差6.8%,峰现时差2 h;2024年7月15日洪水实测应用中,平台提前72 h发布预警,预报洪峰438 m3·s-1、峰现时间7月15日12:00,实测分别为491 m3·s-1与14:00,误差满足《水文情报预报规范》SL250-2000要求。系统及时支撑水库预泄与下游避险,有效削减洪灾损失。研究提升了洪水预测精度,为智慧水利和韧性建设提供智能化解决方案。
天山北坡经济带农业资源利用存在的水资源短缺、生态脆弱和生产结构不合理等挑战,与农业土地资源利用模式密切相关,亟需对其农业土地资源利用模式及其可持续性进行系统分析和评估。本文首先分析了1990—2020年区域农业土地资源利用过程与转型,并总结了36种农业土地资源利用模式;然后构建涵盖经济、生态和管理维度的评价框架,对高效节水灌溉和农业机械化2种典型模型进行了可持续性评估。高效节水灌溉模式在社会经济与技术进步的推动下逐步优化,综合效益持续提升,2020年已达到最高的I级水平,经济、社会和生态效益显著。农业机械化模式在21世纪快速发展,2020年同样达到I级高水平,农机化保障能力的不断增强是核心推动力。未来天山北坡经济带农业土地资源利用需向智能化、高效和生态可持续性的高质量发展路径转型。