水利周报 · 2026 年第 42 周 · 10.12 — 10.18
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洪水波与河网动态模拟进展
2026-10-12至2026-10-18本期收录9篇研究论文，均为预印本或研究论文形式，未见正式发布的标准或规范更新。模型方面，出现特征对齐控制体积物理信息神经网络（CC-PINN-RE）用于洪水波传播与糙率估计，以及显式考虑河网伸缩的广义单位线理论；深度学习与物理模型融合用于湿地淹水制图和城市流量传感器故障检测。数据方面，Sentinel-2悬沙浓度反演扩充训练集，社交媒体图像结合城市三维模型估计洪水水深，高频暴雨采样用于微塑料滞后分析。观测与实验方面，变供沙砾石床实验给出临界剪应力时空动态，1347个德国流域比较HBV与LSTM的对抗鲁棒性。上述结果多基于模拟或单次事件观测，证据边界需谨慎对待。
洪水波物理信息建模
本版导读CC-PINN-RE基于Saint-Venant方程局部特征速度构建动态菱形时空控制体积，以积分形式施加质量与动量守恒，并结合自适应控制体积管理与局部敏感度加权糙率正则化，用于洪水波传播与糙率估计。该工作属研究论文层面的模拟方法探索。
特征对齐控制体积物理信息神经网络用于洪水波传播与糙率估计
研究提出CC-PINN-RE，基于Saint-Venant方程局部特征速度构建动态菱形时空控制体积，以积分形式施加质量与动量守恒，并结合自适应控制体积管理与局部敏感度加权糙率正则化。
河网动态单位线理论
本版导读研究提出显式考虑河网随时间伸缩的广义单位线理论，将有效降雨与河道流量卷积关系写成动态形式，把降雨—径流核分解为瞬时河网构型上的经典IUH贡献和反映流动河段长度变化的附加动态项，适用于事件期间及事件之间活动河网长度变化的情形。
动态河网的广义单位线理论
研究提出一种显式考虑河网随时间伸缩的广义单位线理论，将有效降雨与河道流量之间的卷积关系写成动态形式，适用于事件期间及事件之间活动河网长度变化的情形。该框架把降雨—径流核分解为两部分：在瞬时河网构型上计算的经典IUH贡献，以及反映流动河段长度随时间变化的附加动态项。
湿地与城市淹水制图
本版导读深度学习融合水动力模型与遥感观测的湿地淹水制图方法在鄱阳湖验证，干季水动力模型总体精度仅0.63–0.66，子湖区域明显偏差；另一研究基于城市三维模型和对象级由粗到细匹配，从社交媒体图像估计洪水水深，报告内点率提高约30%、配准召回率提高约16%。
研究提出深度学习融合水动力模型与遥感观测的湿地淹水动态制图方法并在鄱阳湖湿地验证
研究将水动力模块、遥感模块与深度学习融合模块集成，用于变化环境下大型湿地淹水动态制图，并以中国鄱阳湖湿地为应用对象。作者在干季将水动力模型模拟的淹水动态与观测对比，发现水动力模型表现相对较差，其中子湖区域明显劣于其他区域，总体精度（OA，无量纲，0–1）仅为0.63–0.66；所提融合方法表现更好，子湖区域OA提升至0.82–0.92。
基于城市三维模型从社交媒体图像估计洪水水深的方法
研究提出一种基于城市三维模型的洪水水深估计方法，并构建了对象级由粗到细匹配模型，将三维模型的度量尺度迁移到社交媒体图像。作者报告称，该模型在城市公开基准上优于代表性的2D3D-MATR，内点率提高约30%，配准召回率提高约16%；在此基础上，水深估计方法在多种洪水场景中取得平均绝对误差（MAE）0.164 m、均方根误差（RMSE）0.212 m。
水文模型鲁棒性与故障检测
本版导读在1347个德国流域比较HBV与LSTM的对抗鲁棒性，用FGSM对气象强迫施加小幅定向扰动观察模拟流量变化；城市水文方面提出NPI模型，以100分钟记忆窗口、2分钟分辨率由LSTM融合实测信号与SWMM模拟输出特征，输出窗口末端故障概率。
研究评估水文模型的对抗鲁棒性：在1347个德国流域比较HBV与LSTM
研究提出并探索水文建模的对抗鲁棒性分析，评估对气象强迫施加小幅定向扰动是否会引起模拟流量的显著变化。作者在1347个德国流域上比较物理概念模型HBV与深度学习模型LSTM，使用快速梯度符号法（FGSM）生成不同幅度的扰动。
基于物理信息融合学习的城市水文多传感器网络实时故障检测
研究提出Nowcasting Physics-Informed（NPI）模型，用于流量传感器故障检测，采用100分钟记忆窗口、2分钟分辨率，由LSTM融合实测信号与Storm Water Management Model模拟器输出特征，输出窗口末端故障概率，并用逐传感器XGBoost阶段基于窗口局部统计量校准LSTM得分。
泥沙与微塑料观测
本版导读变供沙砾石床实验采用四种供沙制度和两种供沙质地，高时间分辨率测量输移率、床面高程和泥沙储量，用三种经典模型及坡度相关方程估算临界剪应力；Sentinel-2悬沙浓度反演扩充训练集至19,345个样本；城郊暴雨微塑料呈顺时针滞后，流量为主要通量驱动因素。
变供沙条件下砾石床河流推移质输运临界剪应力的时空动态实验研究
研究针对变供沙条件下砾石床河流推移质输运临界剪应力τc*的时空动态，开展了八组实验，采用四种供沙制度和两种供沙质地，以高时间分辨率测量推移质输运率、床面高程和泥沙储量，并用三种经典推移质输运模型及一个坡度相关方程估算τc*。
利用 Sentinel-2 估算河流悬沙浓度：扩充训练集及其在多坝系统的适用性
该研究提出用 Sentinel-2 卫星数据反演宽度不小于 60 m 的大河悬沙浓度（SSC），并扩充训练样本。作者利用流量—输沙率关系曲线和基于 Dethier et al.（2020）算法的 Landsat 估算生成额外 SSC 训练数据，最终算法用 19,345 个 SSC 观测率定，其中 23% 来自这一非常规训练集；作者报告该算法预测悬沙浓度的相对误差为 68%。
高频暴雨采样分析滞后输运行为，揭示城郊河道微塑料的动态激活、通量与耗竭
研究在城郊集水区一次暴雨事件前后采集地表水样，结合流量与浊度数据量化微塑料浓度和通量，并分析流量—浓度滞后关系。结果显示微塑料浓度先于流量达到峰值，呈顺时针滞后，作者据此推断该场次可能存在微塑料供给限制；回归分析表明流量是驱动微塑料通量的主要因素，涨水段与退水段流量与浓度均强相关，而流量—浊度强关系仅出现在涨水段，可能反映退水段悬浮泥沙与微塑料来源的空间差异。