近30年云南暴雨洪涝灾害时空分布特征

基于以县为单位收集的云南省1990~2020年3951场次暴雨洪涝灾害资料,采用数理统计、Morlet函数小波变换、ArcGIS平台三维透视图等方法分析近30年暴雨洪涝灾害时空分布特征。结果表明,近30年来云南省暴雨洪涝灾害频次呈线性增加,少灾年组与多灾年组交替出现;农作物受灾面积、房屋倒塌、死亡人口呈线性减少,直接经济损失呈线性增加,但直接经济损失占当年全省GDP的比例呈线性减少。灾害发生频次周期特征明显;县域尺度空间分布区域性明显;发生频次最多、最少区域与受灾最重、最轻区域具有较高重合度。各项暴雨洪涝灾害指标中州(市)分布趋势为滇东北昭通市均为最高值,滇西北迪庆州均为最低值,表现出人类活动是影响暴雨洪涝灾害程度的重要因素;研究结果可为防灾减灾对策研究、暴雨洪涝灾害风险评估以及区划提供支撑。

云南省水面蒸发量变化趋势及其影响因素分析

依据云南省177个气象和水文站水面蒸发资料,采用线型比较、均值T检验和Mann-Kendall趋势突变检验法研究水面蒸发系列的变化情况,并分析水面蒸发和太阳辐射、年降水、风速等的关系。结果显示:云南省年水面蒸发量线型呈现增长、减少和基本持平3种变化趋势,其中总体呈减少趋势的站点占总站数的77.4%;近年来,部分呈减少趋势站点的蒸发量系列有逆增长趋势,变化趋势发生了突变;均值T检验显示,这部分站点近16 a和10 a的水面蒸发量与长系列均值比较有显著差异,Mann-Kendall检验也显示了突变现象;相关性分析显示风速和降水量是影响水面蒸发量发生突变的关键因子。

基于水量平衡和误差控制的出入境水量研究

为了确定行政区界的出入境水量,依据控制站的实测资料,采用水文比拟法、地区综合方法等进行了水量平衡分析,分析过程中考虑了误差控制的要求。分析结果表明:云南省内各主要流域的水资源丰富、开发利用程度较低。在此基础上,考虑到由于误差累积的影响,占出入境水量比重较小的蓄水变量和经济社会耗水量易遭受水量平衡的干扰,为此,进一步分析认为:在满足水量平衡合理性、相对误差小于出入境水量5%的情况下,可以对出入境水量进行调整。

ArcGis 3D及空间分析技术在龙川江流域水资源分析评价中应用

ArcGis3D及空间分析技术，是基于地理信息系统的空间分析模块，具有数据存储、查询、统计、图形显示、分析、模拟、决策和预测等功能，在区域水资源分析评价中，利用其3D及空间分析技术，进行各种要素等值（面）线图生成、修改、分析以及叠图分析、成果量算、评价等，并生成新的要素图层，在区域水资源分析评价中得到越来越广泛的应用。选取龙川江典型流域，对其应用过程及方式作一介绍，为各地开展区域水资源提供借鉴和参考。

复杂地形气候区降水量等值线绘制方法研究

降水量等值线是反映水资源变化规律的重要方式,也是推求无资料地区水文要素的重要参考依据。然而,在地形复杂、气候多样的地区,采用常规方法绘制降水量等值线存在一定困难。以云南省为例,通过分析实测降雨资料变化规律,研究复杂地形气候区降水量等值线绘制方法。研究表明:依据水汽输送情况和降雨分析成果,采用ArcGIS软件自动绘制与人机交互经验修订相结合的方式,绘制出的等值线符合降水空间分布特性。研究成果可为水资源空间分布规律的研究提供依据,为我国第三次水资源调查评价等值线图绘制提供技术支撑。

云南省长江流域水资源变化特征分析

云南位于长江上游,是长江上游重要的生态安全屏障,流域水资源为推动长江经济带保护与发展提供基础资源保障。基于全国第三次水资源调查评价成果,利用数理统计法、滑动平均法、M ann-Kendall秩次相关法和累积距平法,分析了云南省境内长江流域的降水、蒸发、径流的变化特征和趋势。分析结果表明:①1956~2016年降水和径流多年平均分别为957.3 mm和377.4 mm,Cv值分别为0.10和0.19,年内分配极为不均,汛期/全年分别为88.8%和76.0%,历年降水与径流过程对应;②降水和径流深最大的是宜宾至宜昌干流区,降水最小的是赤水河,径流深最小的是石鼓以下干流;③降水和径流变化均为不显著减少,系列过程都存在跳跃性,降水过程跳跃点为2003年和2008年,径流过程跳跃点为2008年;④汛期和枯季降水系列变化分别为不显著减少和增加,汛期降水系列跳跃点为2008年,枯季降水系列无显著跳跃;⑤1980~2016年蒸发多年平均为1 173.7 mm,Cv值为0.07,金沙江干热河谷区多年平均年蒸发量达1 784.5 mm,年最大蒸发量超过2 000 mm,变化趋势为显著减少,系列过程跳跃点为1997年;流域水资源的变化主要受气候因子影响。研究成果可为长江流域水资源管理提供基础依据,也可为长江经济带建设提供水资源基础参考。

土压平衡盾构施工中红粘土土体改良试验研究

红粘土是一种特殊土,具有高液塑限、高粘聚力、富含粘土矿物以及复杂的微观结构等特点。土压平衡盾构在穿越红粘土地层过程中,常遇到刀盘结泥饼、土舱闭塞、排土不畅等问题。为此,文章以武汉市雄楚大道新建高压电力通道工程土压平衡盾构掘进穿越红粘土地层为背景,研制了一种由阴离子表面活性剂A、非离子表面活性剂B和抗粘添加剂C复配而成的新型改良添加剂,通过性能试验、搅拌试验、坍落度试验、稠度试验、液塑限联合测定试验评价了土体改良的效果,得到了含水率为40%及改良剂注入率为30%的理想土体改良指标。通过对比试验表明,研制的新型改良剂对红粘土土体的改良效果较好,所得结果可为红粘土地层盾构施工中的土体改良提供参考。最后文章分析了添加剂改良红粘土的机理,得出红粘土遇水易膨胀、易泥化、强粘滞性是盾构施工过程中“结泥饼”的根本原因。

气候变化和人类活动对南盘江上游径流的定量影响

根据南盘江干流控制站江边街水文站和区间20个降水代表站1956—2016年径流和降水资料,分析降水和径流变化特点和径流系列的突变点。根据径流变化趋势特点,将系列划分为1956—1973年、1974—2001年和2002—2016年3个分析期,并以1956—1973年为本底基准期,应用分离评判法,定量分析气候变化和人类活动对南盘江流域径流变化的贡献率。结果表明:①降水是径流的主要来源,多年平均产水系数为0.24;江边街水文站以上流域降水为不显著减少趋势,而径流呈显著减少趋势;②1974—2001年分析期,气候变化和人类活动对径流变化的贡献率分别为65.9%和34.1%,2002—2016年分析期分别为82.8%和17.2%,气候变化仍然是影响径流变化的主要因素;③1974—2001年和2002—2016年分析期,径流的年内分配影响主要表现在月径流的均匀化和峰值的坦化现象上,人类活动是月径流影响的主要影响因素。由此可见,气候变化仍然是影响径流变化的主要因素,但人类活动对径流的影响程度有明显的增加趋势。

云南省径流年内变化特性研究

为研究云南省径流年内变化特性,分析其变化的主要影响因素,以云南省6大流域9个代表水文站1956-2016年实测月年降水和径流资料为依据,基于不均匀性、集中度和相对变化幅度对径流年内分配进行分析。研究表明:①各代表站多年平均径流年内分配不均匀系数C_(u)在0.55~1.21之间,集中度C_(n)在0.23~0.66之间,全省径流存在年内分配不均匀性;②各年代径流C_(u)和C_(n)比较,总体为下降趋势,特别是2000年以后径流年内分配在逐渐向均匀化演变;③滇中长江流域和红河流域的径流集中程度较高,澜沧江流域和珠江流域径流年内分配过程有坦化现象;④径流年内过程分配均匀化趋势与流域内人类活动有密切联系。

云南省1956～2016年降水变化特征分析

以云南省152个雨量站1956~2016年月降水资料为基础,应用降水集中指数法(PCI)分析了各流域降水的年内变化特点,并用线性趋势法对年降水量和冬春季降水量的变化趋势进行了分析。同时,采用M-K检验法对年降水量时间序列和冬春季降水量时间序列进行显著性和突变性分析。结果表明:①61a来,全省各流域降水集中指数(PCI值)在15.3~17.8之间,年降水均具有季节性,其中长江流域比其他流域季节性强;长江流域、珠江流域和红河流域降水存在异常集中年份;各流域汛期(5~10月)降水量占年降水量的比例在79.4%~88.8%之间,冬春季(12月~次年2月)降水量占年降水量的比例在3.6%~6.5%之间。②不同年段降水在年内的集中程度变化不大,年内分配结构变化不大。③总体上丰水年份的PCI值比枯水年份稍小,说明丰水年份降水集中程度一般比枯水年份低。④各流域年降水量均呈不显著减小趋势,年降水过程有个别突变年份;冬、春季降水变化过程均无突变,其中长江、珠江、红河为不显著增加,澜沧江、怒江、伊洛瓦底江为不显著减小。研究成果可为云南省径流和气候变化研究、洪涝灾害预测和防治以及农业生产提供基础参考。

云南省地表水资源可利用量计算分析

为研究云南省地表水资源合理开发利用的最大可利用阈值,基于第三次水资源调查评价1980~2016年径流资料,结合云南省水资源开发现状,采用扣损法、"去头斩尾"法和弃水系数法计算云南省地表水资源可利用量。分析结果表明:扣损法分析结果较为合理,云南省地表水资源可利用量仅占自产水资源量的18%,其中澜沧江流域可利用量最大,占全省水资源可利用量的22%;牛栏江地表水资源可利用率最大,为26%。分析结果与云南省实际情况相符。研究成果可为云南省水资源管理、配置、合理开发利用提供基础依据。

富水砂层地质条件下盾尾刷更换施工工法

盾构在富水砂性土的掘进中,经常会发生盾尾密封刷损坏造成密封不良的情况,由于盾尾密封损坏而引起的事故也时有发生。一般的处理方式主要采取管片间隙填塞海绵条等填充物、增加盾尾密封油脂注入量及管片额外加贴防水材料等方法进行临时处理,不能实现彻底解决盾尾密封防水问题;而采用冻结加固的方式更换盾尾刷,施工成本高、周期长,后期冻融更会造成管片变形及地表沉降。对整个工程的成本控制、施工质量控制及工程工期控制都有较大的影响。针对这些问题本篇文章提出了些改善措施。

地铁隧道内衬钢制环加固施工工法

目前随着城市轨道交通的不断发展,盾构法施工在隧道施工中运用的也越来越广泛,在盾构掘进中盾构机本身可以克服小半径、不良地层等问题,但预制管片在拼装时及运营后却往往因难以承受盾构急纠偏、地基承载力不足所造成的管片变形及破裂。传统修补手段,多采用环氧树脂混合砂浆进行修补,但在地铁长期运营震动下易脱落造成反复修补,且传统修补方法只适用于小面积修补,对管片砼大块碎裂、边角侵线后的处理及修补仍然束手无策。本篇文章为解决好这一问题,避免已竣工隧道反复修补,提高整体施工质量,减少后期影响提出些好的方法。