多尺度水文过程耦合作用机制
Coupling Mechanisms of Multiscale Hydrological Processes
天然放射性同位素在冻融过程中的迁移以及其在冰冻圈水文过程中的应用
鲁歆彦
现如今，全球气候变暖问题日趋严峻，冰冻圈作为气候变化敏感指示器将受到重大影响。冰川和冻土作为寒区水文的核心组成部分，其变化对海洋，河流，地下水系统。冰川与冻土消融已引发海平面上升、温室气体释放、加剧全球变暖等一系列环境问题。冰冻圈融化过程中，天然放射性的变化将会直接影响区域水资源，但目前天然放射性物质在冻融过程中的迁移机制尚未被充分认识。
跨尺度的冻土水动力数值模拟研究——分子尺度下多孔介质中水的冻融过程
纪舒婷
全球气候变化的背景下，冻土退化显著影响水文过程，重塑水文地质结构，改变产汇流机制。冻土数值模型具有多尺度性：宏观模型适用于解决实际冻土问题，而微观模型则为宏观模型提供理论支持。本研究通过分子动力学（MD）模拟，构建了分子尺度的冻土模型，探究了微观尺度下冻土中孔隙水的相变以及界面过程，量化了不同界面处薄膜水的性质。研究发现，饱和及非饱和冻土体系中水相变的驱动力存在差异，不同界面上的薄膜水对温度的响应也不同。这表明，薄膜水（即界面过程）在水的相变以及流动中起关键作用。这些结果揭示了用传统宏观概念描述纳米尺度水相态的局限性，也为改进传统水文模型的物理基础提供了新思路。
海底地下水在海堤坡折边界影响下的传播机制
赵华雯
研究了大连松木岛地区回填层的地下水问题。大连松木岛地表下有多样地层信息，形成不同形式的含水层。由于当地的人为活动，浅层含水层主要由人为回填成分和高导水率的巨石堤坝组成。而由于现场海堤的特殊边界下，我们研究发现由于海堤坡折的存在，潮汐信号不能够完全被地下水接收。在坡折和高导水率巨石的边界条件下，地下水对于潮汐信号的响应出现了二次谐波和超高的表现。通过解析解和数值模拟两种研究方式，探究了在特殊边界条件下海底地下水流动的机制。研究进一步探究了在特殊回填海岸线下，地下水与海水的交互现象，有助于提高沿海环境管理的效率。
基于自然的解决方案开发与应用及其相关生态系统服务的评估与核算
吴涵之
近年来，水安全问题的关注度在全球范围内不断升高，使个人、社区和整个国家之间的关系变得紧张。基于自然的解决方案（例如海绵城市）的开发与应用，不仅符合“清洁饮水和卫生设施”的联合国可持续发展目标，同时还能够辅助缓解气候变化带来的一系列相关生态环境问题（例如城市热岛效应和极端洪水）。其中，人工湿地和生态缓冲坡作为可在大小地理尺度下灵活实施的措施，仍缺乏较为深入的研究。因此，在国家双碳目标和人工智能飞速发展的大背景下，我们在评估其净水和蓄水等基础能力上，重点关注并加强其对温室气体的减排能力，同时优化其自身的智慧调节能力，以期达到以点成线，以线成面的系统。
季节性温度差变化对于缓坡地下水排放模式的影响
吴璇
海岸带地下水系统是陆海交互作用的关键界面，其生态环境稳定性正遭受海水入侵的严峻挑战。本研究聚焦于低坡度砂质海岸（坡度≤0.02）中海水 – 地下水交互过程的热盐耦合动力学机制，旨在揭示温度梯度对非稳定流动模式的影响规律及其生态环境效应。通过构建热 – 盐 – 流多物理场耦合模型，结合福建平潭岛远珰澳沙滩冬夏两季监测数据，我们发现与恒温情景相比，地下水和海水之间的温差缩短了循环持续时间，海水温度升高会增加海水混合和咸水向淡水区域的迁移，同时也会改变含水层中盐层的形状和数量。这些结果强调了在研究沿海含水层时考虑温度因素的必要性，为全球气候变化背景下海岸带水资源可持续管理提供了跨尺度解决方案，有助于更全面地理解和保护海岸带地下水生态环境。
注意力机制与水文联通性的关系分析
许融龙
地下水与生态环境之间存在复杂的相互作用，特别是在大尺度流域中，地下水与地表水的联通性直接影响区域水资源的可持续利用与生态系统稳定性。本研究聚焦于美国与中国的典型水文区域，针对其长期存在的地下水与地表水联动机制不明确的问题，亟需建立一种能够揭示其时空动态关系的量化方法。