雅砻江流域深切河谷区滑坡类型、成因及分布规律——以子拖西―麻郎错河段为例

【研究目的】雅砻江流域是中国西部重要的林牧业基地、水电能源基地和少数民族聚居区,开展流域内的滑坡成因和分布规律研究,对于制定科学的防灾减灾策略、保障经济社会稳定发展具有重要意义。【研究方法】以雅砻江中游深切河谷区子拖西―麻郎错河段为研究区,通过高分辨率卫星遥感解译、InSAR分析、结合现场调查获取滑坡基础数据;采用工程地质分析方法总结分析典型的滑坡类型及其成因机制;利用GIS空间分析和统计方法,揭示滑坡的分布规律及发育的优势范围。【研究结果】(1)研究区内共查明滑坡606处,其中面积104~105m^(2)的滑坡数量最多,约占总数的60%;面积103~104m^(2)和面积105~106m^(2)的滑坡数量相当,各约占总数的20%;(2)根据主控诱发因素将滑坡划分为降雨诱发型、构造控制型、开挖诱发型、河流侵蚀型和蓄水诱发型等5种主要类型;降雨和蓄水对岩土体强度的弱化效应、断裂构造对岩体结构及其力学性质的劣化效应、开挖和河流侵蚀对斜坡前缘抗滑支撑作用的解除效应等是导致滑坡形成的关键机理;(3)海拔高程2500~3500 m、坡度15°~35°、坡向NE-E和S-W是滑坡发育的优势地形范围;(4)由薄层状板岩、粉砂质板岩构成的软变质岩组是滑坡发育的优势岩组,花岗岩、石英闪长岩等坚硬侵入岩构成的岩浆岩组中滑坡最不发育;(5)康都断层、千杯尼玛断层、祝桑断层、唐岗断层、霍泽扎日断层和涅达断层这6条断层对滑坡的影响不显著,研究区下游麻子石断层、程章断层、然公断层、鸡打—米龙—木灰断层两侧及其交汇部位滑坡发育最为密集;(6)滑坡发育分布与河流水系距离之间呈明显的负相关性,距河流水系0~0.5 km是滑坡发育的优势距离,宏观上滑坡沿着河谷成带状集中分布。【结论】研究成果可以为认识雅砻江深切河谷区滑坡的成因和规律,防控流域链式灾害风险提供重要的科学依据。

基于LSTM的雅砻江流域多源降水产品融合研究

【目的】在全球气候变暖背景下,降水的时空格局发生变化致使极端降水事件发生频率增多且强度加剧。区域降水作为流域水文过程研究的重要基础,因受到诸如高寒山区、冻土冰川等地理环境的限制而使得相关检测工作难以全面推进。因此本研究旨在提出一个优化多源降水精度的框架,为少资料或无资料地区的降水及水文模拟提供参考。【方法】以青藏高原地区的雅砻江流域为研究对象,基于19个气象站点的实测降水和ERA5、CHIRPS及HAR 3套降水数据集,引入地形因子和降水的季节特征,利用长短期记忆人工神经网络方法构建出一套多源降水融合的机器学习模型,并输出一套1981—2017年0.25°×0.25°的栅格降水数据。【结果】最终输出的多源融合降水产品在研究时段内与实测降水的皮尔逊相关系数由融合前的0.43提高至0.82,均方根误差从均值6.12 mm/d下降到5.45 mm/d,其平均临界成功指数、检测概率和误报率分别为0.64、0.92和0.33。基于最终输出的降水产品运用VIC水文模型分析得到研究时段内的纳什效率系数、相对误差和确定系数分别为0.80、1.39%和0.89。【结论】本研究所构建的多源降水融合机器学习模型在一定程度上可以提高雅砻江流域的时空降水产品质量,并为少资料或无资料区域获取高精度降水产品并进行水文模拟提供一定参考。

基于卫星反演降水产品的雅砻江流域水情站网优化研究

降水时空变化将会显著影响流域出口径流过程。水情站网是获得降水真值的一种有效方式,在西南地区,因受地形、交通、通信等条件制约,现有水情站网空间代表性不足,需要进行优化调整。以雅砻江流域为例,分析不同区间流域水情站网密度,基于CMORPH卫星反演降水产品与现有水情站网监测降水数据,分析雅砻江流域区间降水的高值区和站网分布薄弱区,得到雅砻江流域需在庆大河、霍曲、力丘河、楞古(新)—孟底沟干流左岸区域、理塘河濯桑区域、九龙河6个区域加强站网布设,以提高降水监测空间代表性。

基于地理空间要素的雅砻江流域面雨量估算

反映流域整体降水情势的面雨量一直是水文模型的重要输入参数之一,在泰森多边形雨量法的基础上考虑地理空间要素对降雨空间分布的影响,采用面向对象的遥感信息聚类方法提取出雅砻江流域2项形状因子(周长、面积)和5项地形因子(平均高程、平均坡度、平均坡向、高程差周长比和高程差面积比)。降雨—径流相关性分析结果表明:地形因子雨量法在月尺度上的降雨估算精度高于年尺度,且在月尺度上能更好地反映流域不同区段的降雨空间分布特征;在月、年际降雨变化趋势分析方面,年尺度上的降雨与径流一阶差分后平均相关系数为0. 903,高于月尺度的0. 629,主要由于水电站调蓄过程对流域径流异质性的影响,且影响度随着时间尺度缩小而放大。

国外流域管理的成功经验对雅砻江流域管理的启示

世界各国对流域管理的不断探索,大大丰富了流域管理的理论和实践,流域管理已成为国家和地区水资源管理的一种行之有效的模式。我国的流域管理尚处于最初的探索阶段,如何借鉴国外流域管理的成功经验,形成有效的流域管理模式已成为我国水资源管理的主要任务之一。为了给国内流域管理实践提供一些有益的借鉴,分析总结了具有代表性的美国田纳西河流域管理模式、澳大利亚墨累-达令河流域管理模式和英国泰晤士河流域管理模式的成功经验和存在的问题。以雅砻江流域水电开发为实例,在对该流域的实际情况进行全面分析的基础上,将该流域与上述三条流域进行比较,充分借鉴三条流域管理模式成功经验,提出了雅砻江流域管理的相关对策和建议。

雅砻江流域WRF模式构建及应用

针对雅砻江流域构建了数值天气预报(WRF)模式,使用7种云微物理参数化方案和3种积云对流参数化方案对3场典型暴雨进行了模拟和ETS综合评价,得出了WSM3和GD的参数化方案组合较优的结论,为WRF模式在雅砻江流域的深入应用提供了重要参考.此外,为了验证构建的WRF模式在水文应用方面的有效性,将其与HEC-HMS分布式水文模型进行了单向耦合,结果显示耦合模型对径流的模拟效果较好,说明WRF模式能够反映产生洪峰和维持径流的降水信号,其在流域径流模拟和预报中有较大的应用潜力.

雅砻江流域地质灾害分布特征及其影响因素分析

雅砻江流域地处青藏高原东南部,地形变化急剧,山高坡陡,谷深流急,地质构造复杂,新构造运动强烈,生态环境脆弱。加之,近年来人类工程活动加剧,使得流域内地质灾害频繁发生,日趋严重。通过对雅砻江流域地质灾害的考察和最新地质灾害信息的分析,归纳了地质灾害分布特征;对流域内地质灾害发育的主要影响因素进行了较为系统的分析,特别是对崩滑灾害体结构和基岩斜坡结构进行了综合分析研究,对水在地质灾害中的作用引入了岩土层水理性质的分析;论述了影响灾害发生的各因素之间的关系,初步认识了雅砻江流域的地质灾害成因机制。

雅砻江流域河道高程剖面上的堰塞坝印记

堰塞坝会对山区河流的纵剖面产生强烈扰动,在某些情况下,堰塞坝造成的河流纵剖面变陡很容易与构造作用下基准面下降的迁移裂点混淆。然而,在何种程度下堰塞坝会影响基于地貌测量的构造分析还没有系统的研究。因此本文选取青藏高原东缘的雅砻江流域为研究对象,利用遥感影像解译,结合数字高程模型(DEM),来研究堰塞坝对河流纵剖面的影响。通过遥感影像解译和部分野外判识,在雅砻江流域共发现了34个堰塞坝;同时利用TopoToolbox工具包,选用30 m SRTM DEM提取了雅砻江流域河流纵剖面、河流裂点、河流陡峭指数等地貌参数。分析结果表明,有18个堰塞坝与河流裂点在空间上重叠,其中有8个堰塞坝形成高差>100 m的裂点,对河流纵剖面有显著的影响,并发现滑坡坝比泥石流坝对河流纵剖面的影响更大。进一步分析雅砻江主干流及其支流力丘河,发现堰塞坝所在的河段河流陡峭指数相对较大;在排除岩性和断层活动的影响后,发现堰塞作用也能够解释河流裂点的成因。本研究结果指示,在利用DEMs来提取和分析区域构造信息时,必须考虑由堰塞坝引起的河流裂点的影响。

雅砻江流域分布式水文模型开发研究

面向南水北调西线水源区之一雅砻江流域生态水文调控,开发了一个基于物理机制的日过程流域水循环系统的分布式模拟模型。模型的产流过程计算考虑了雨强大小,采用Green-Ampt模型或Richards方程。汇流过程计算考虑了河道属性(纵横断面及河道控制工程),采用运动波方程或动力波方程模型。计算单元内采用了"马赛克"法即把单元内土地归为5种地域分别计算再汇总。1985～2000年雅砻江流域径流模拟较准确,水量平衡方面误差小于5%,模型与实测径流过程线相关系数达到0.86～0.94,Nash-Sutcliffe模型效率达0.7以上,表明该模型具有较高精度,能够满足流域生态水文调控中水循环各个过程的模拟与预测,构建了一个良好平台。

雅砻江流域近60a径流趋势特征分析

为揭示雅砻江流域年径流趋势变化特征,综合运用Mann-Kendall法、累积距平曲线检验法、滑动t检验法以及R/S法等方法对锦屏水文站近60 a(1954~2013年)年径流量进行计算分析,总结出年际径流突变年份以及趋势特征,并采用线性回归法对突变年进行突变成因分析。结果表明:受降水和下垫面等因素影响,1967年为突变年,该年前后径流趋势呈显著突变,且在未来年份中年径流有递增趋势。研究结果可为调度人员掌握雅砻江流域水文特性提供参考,进而指导下游水库群联合调度工作。

基于面向对象分类技术的雅砻江流域地表信息提取与分析

雅砻江是川西最重要的河流之一,雅砻江流域内的土地利用情况与流域内的生态环境及河流水质密切相关。以Landsat 8 OLI遥感影像为数据源,采用面向对象的分类方法,建立分类规则,获取研究区的土地利用情况,利用Fragstats 4.2软件进行区域景观空间分布特征分析。结果表明:采用面向对象的分类方法的分类总体精度达到8711%,Kappa系数达到0.855。雅砻江流域内的区域整体景观连接性较好。草地和林地是研究区的主导类型,整体看分布较为集中。

雅砻江流域中长期径流预测方法研究

为科学合理安排流域梯级水电站水库运行方式并充分利用水量发电,以期为梯级电站发电预计划的编制提供重要依据,采用物理成因分析法和多种数理统计方法对雅砻江流域梯级水电站的年、月入库流量进行预测。年、月平均流量预测均采用定性和定量结合的方法,预测结果具有较高可信度。根据生产实际的需要和径流的实际变化情况,对月、旬径流分枯期、过渡期和丰水期单独建模进行预测,并基于丰枯形势分析结果给出了径流预测的推荐值。研究还表明,中长期径流预测要充分把握和降水密切相关的气象因子的变化,并以此来指导径流预测,提高径流预测精度。

基于GAMLSS的雅砻江流域极端降水时空特性研究

由于气候和环境变化,气象水文时间序列的非平稳性特征普遍存在,直接影响防洪兴利工程的设计和运行。研究基于MK趋势检验和GAMLSS非平稳性分析,以雅砻江流域为研究对象,选取流域内18个气象站自建站至2016年日降水值数据集,基于9个极端降水指标,分析降水极值的时空变化趋势,研究时间序列的非平稳性特征对频率设计值的影响。

加速雅砻江流域水电开发 促进地区环境与经济协调发展

雅砻江干流全长1571km,规划建设21个梯级水电站,总装机约30000MW,在中国十三大水电基地中列第三。在雅砻江流域水电开发中,秉承开发与保护并重的理念,环境保护工作得到高度重视。2006年,雅砻江上首个建成发电的二滩水电站被评为国家"环境友好工程"。以雅砻江流域水电开发为实例,分析了水电开发的主要社会、环境效益,并就雅砻江水电开发中的环境保护工作进行了总结。雅砻江流域的环境保护实践,可为其他水电项目提供借鉴。

考虑非平稳性特征的雅砻江流域洪水量化分析

以雅砻江流域为研究对象,采用趋势分析、GEV分布、P-III分布和GAMLSS模型研究流域内8个水文站实测年最大洪峰流量系列的渐变、突变特征和非平稳性。研究发现,流域内年最大洪峰流量GEV分布以形状参数为负的薄尾分布为主。对于平稳序列,通过对比P-III,GEV和二参数GAMLSS模型优选成果,发现与薄尾GEV分布和GAMLSS优选模型相比,研究案例的P-III目估适线成果偏大。对于非平稳系列,GEV分布需要充分考虑参数的时变特征和尾部特点。

基于改进蚁群算法的雅砻江流域梯级联合优化调度研究

为了求解梯级水库群优化调度问题,提出一种改进蚁群算法(IACO,Improved ant colony optimization algorithm)。算法的改进主要包括嵌入邻域搜索和禁忌搜索,初始解生成技术和基于可行性的目标函数比较规则。以雅砻江流域梯级5级电站联合运行为背景,对蚁群算法和改进蚁群算法的求解质量和收敛性进行比较,实例验证表明,改进蚁群算法可以获得较好的优化调度结果。

雅砻江流域集控中心监控系统通信通道分析

梯级集控中心与梯级电站之间的通道模式决定了数据传输的安全性、稳定性及速率。文章介绍了雅砻江流域集控中心与梯级电站通信通道网络结构设计,分析了该结构设计的优点及不足之处。

盐源县雅砻江流域观光农业旅游开发研究

发展观光农业旅游是调整农村产业结构、增加农民收入、旅游扶贫、建设新农村和乡村振兴的重要手段。针对盐源县雅砻江流域观光农业旅游开发规划研究,以期对沿江流域观光农业旅游的发展提供智力支持和开发指导。采用实地调查法、定性和定量分析法对盐源县雅砻江沿江流域观光农业旅游要素进行全面研判,分析观光农业旅游资源优势和发展定位,提出观光农业旅游的开发规划设计。盐源县雅砻江流域观光农业旅游资源丰富且资源评价等级高,共有森林生态、热带林果、水域风光、农副特产等4类较为突出的观光农业旅游资源,资源定量评价为83分,属四级(优良级)旅游资源。规划开发农家乐、渔家乐、水乡乐、康养乐等休闲观光农业旅游产品,规划设计"一个增长极,两个扩散极"的雅砻江流域观光农业旅游带状发展空间布局。推动农业和旅游业的产业结合,开发多业态的观光农业旅游产品,对实施雅砻江沿江旅游驱动战略、融入大香格里拉旅游圈整体布局、建设全国休闲农业旅游示范点等具有重要的推动作用。

雅砻江流域下游水库诱发地震监测系统简介

雅砻江下游水库包括了锦屏一、二级、官地、二滩和铜子林五个梯级水库,为国家经济建设提供了巨大的能源保障。但源区内地质构造复杂,断裂带纵横交错,水库蓄水为该流域水库诱发地震创造了条件。为了防震减灾的需要,按照整体规划、统一设计、分期实施的原则,下游流域水库群建成了共计由38个地震台站、7个信号中继汇集站、1个监测中心和1个分析研究中心组成的大动态、高精度数字地震监测预测系统,并因地制宜,采用了卫星、CDMA、数传电台、SDH和超短波等多种通信方式联合组网,实现了38个台站的数据实时传回台网中心。雅砻江流域下游水库诱发地震监测台网是该系统中的重要组成部分,更是四川省首个按全流域规划设计的台网。本文从水库诱发地震问题出发,简要介绍了该台网的设计思路、布局、监测能力和技术系统。

雅砻江流域中下游地震监测系统实现

雅砻江流域中下游水库库坝区具备孕育水库诱发地震的条件,又是典型的高坝大库工程,应当对水库及其周围地区的地震活动进行监测。雅砻江流域中下游水库诱发地震监测系统是电站工程专用小孔径密集型地震监测系统,重点监测库坝区特别是可能诱发地震库段的地震活动情况,为提高库坝区的防震减灾能力提供科学的决策依据。系统采用了卫星、数传电台、超短波、 CDMA和有线传输方式的混合组网方式来确保数据的传输,由38个地震监测台、 5个中转站、 2个汇集站和系统监测中心组成。