The relationship between ENSO cycle and high and low-flow in the upper Yellow River

Firstly, the hydrological and meteorological features of the upper reaches of the Yellow River above Tangnag are analyzed based on observation data, and effects of EI Nino and La Ni na events on the high and low flow in the upper Yellow River are discussed. The results show El Nino and La Nina events possess consanguineous relationship wi th runoff in the upper Yellow River. As a whole, the probability of low fl ow occurrence in the upper Yellow River is relatively great along wit h the occurrence of El Nino event. Moreover, the flood in the upper Yellow River occurs frequently with the occurrence of La Nina event. Besides, the results also show dissimilarity of El Nino event occurri ng time exerts greater impact on high flow and low flow in the uppe r Yellow River, that is, the probability of drought will be greater in the sam e year if El Nino event occurs in spring, the high-flow may happen in this y ear if El Nino occurs in summer or autumn; the longer the continuous period of El Nino is, the lower the runoff in the upper Yellow River is.

数字经济赋能黄河流域新质生产力及低碳转型的路径研究

为了探究数字经济赋能黄河流域新质生产力培育及城市低碳转型的现实路径、给黄河流域生态保护和高质量发展相关研究提供参考,在对数字经济、新质生产力与低碳转型互促机制理论分析基础上,基于“宽带中国”试点城市这一准自然实验,以低碳转型程度为被解释变量,以数字经济的代理变量“宽带中国”试点政策为核心解释变量,把能源效率、产业结构、消费低碳转型水平作为表征新质生产力的中介变量,利用2011—2022年黄河流域76个城市的面板数据,运用多期双重差分模型进行了实证分析。结果表明:1)数字经济发展能够显著推进黄河流域城市低碳转型;2)数字经济的低碳转型效应在黄河流域具有城市等级与城市规模异质性,在中心城市其效应更显著,在小城市、中等城市、大城市的效应依次递增;3)新质生产力对数字经济低碳转型效应具有重要的中介作用,供给侧能源效率的提升、产业结构优化升级是其显著助力黄河流域城市低碳转型的两条具体路径。提出了全面推动黄河流域数字经济发展、加快形成新质生产力培育的重要着力点、多措并举持续推进黄河流域低碳转型等建议。

数字经济对绿色低碳循环发展的影响研究——以黄河流域沿线城市为例

数字经济已逐渐成为推动城市实现绿色低碳循环发展的关键驱动力。基于2015—2021年我国黄河流域9个省区的面板数据,运用基准回归模型、中介效应模型及机器学习(随机森林模型),实证检验了数字经济对城市绿色低碳循环发展的驱动机理及其效应。研究发现:数字经济能显著推动城市绿色低碳循环发展;技术创新在数字经济促进城市绿色低碳循环发展的影响过程中发挥部分中介作用;数字经济对黄河流域沿线城市绿色低碳循环发展的影响最为关键,其驱动作用呈现出“抑制-增长-抑制”的非线性特征。基于此,提出深挖数字经济发展潜力,优化技术创新环境,以提升绿色低碳循环发展效能的对策建议。

黄河流域低碳经济发展水平评价及影响因素分析

本文基于低碳经济理论,从社会经济发展情况、资源流、能源流三方面,设计含括3个一级指标,14个二级指标的指标体系,对沿黄河各省区在2010-2020年期间的低碳经济发展水平进行测度。结果显示,沿黄河各省区的低碳经济发展水平呈现总体稳定提升态势,但在时间、空间上表现出不同的分布特点。在此基础上,分析产生低碳发展差异化的影响因素,最后提出实现黄河流域经济社会高质量发展的对策建议。

黄河流域能源产业低碳发展法律保障机制研究

能源产业低碳发展是黄河流域高质量发展的重要内容,也是实现全国“双碳”目标的重要路径。当前,黄河流域能源产业低碳发展面临能源基本法缺位、单行法体系不完整、现行能源法律与《黄河保护法》衔接不足、低碳技术创新及能源产业市场驱动缺乏法律保障等问题。提出加快《能源法》立法进程、促进能源立法与《黄河保护法》目标协同、完善能源产业低碳技术保障机制、法律确认流域可再生能源优先发展地位等建议。同时,应建立黄河流域能源产业低碳转型协商及多能互补式省际协作法律保障机制,发挥能源政策的多维度协调作用,协同推进流域能源产业低碳发展与生态环境保护的多元法律协调机制,充分发挥法律和政策的保障作用,实现黄河流域能源产业低碳发展目标。

盐度-温度对内蒙古砒砂岩断裂行为耦合作用机理

低温、矿化流体耦合下砒砂岩断裂力学特征对于内蒙古黄河岸坡岩体稳定性具有关键影响。利用半圆盘三点弯曲加载(semi-circular bending,SCB)对内蒙古准格尔旗砒砂岩在常温、低温条件下断裂行为进行试验研究,研究表明:相同盐度下液氮制冷后砒砂岩试样断裂载荷和断裂韧度显著下降,同等温度下试样断裂载荷和断裂韧度随浸泡流体盐度增大线性升高;液氮制冷后砒砂岩试样断裂全程能耗显著低于常温条件下试样,随浸泡流体盐度增加砒砂岩试样断裂能耗呈指数上升;液氮制冷后砒砂岩试样断裂速率远高于常温试样,随盐度增加砒砂岩断裂速率呈现出对数下降趋势;砒砂岩试样断裂韧度、断裂功及断裂速率损伤变量随盐度增大趋近于零,盐度对本区砒砂岩断裂行为影响显著。结合试样断口分析认为常温下砒砂岩内部盐度增大形成结晶(盐敏)效应提升了岩石在外载下的断裂效率,而低温环境砒砂岩内部含盐度增加反而削弱了冰劈效应。

臭氧生物炭深度处理低温黄河水研究

冬季的黄河水温较低(3.6～5.6℃),且存在不同程度的污染,采用常规工艺处理很难提高出水水质,故进行了深度净化试验。在低臭氧投量(约0.5mg/L)、低水力停留时间(臭氧柱和活性炭柱分别为17.3min和6.9min)条件下,臭氧活性炭工艺对低温黄河水的CODMn、DOC、UV254和氨氮的平均去除率分别为19.0%、16.6%、42.0%和23.7%。该工艺对三卤甲烷前体物(THMFP)也有较好的去除效果。此外,臭氧氧化过程中氨氮浓度有所升高且发生了氮的流失。

黄河下游的河浪作用及波痕特征

黄河下游受两种水动力条件——水流和风的作用。水流的作用产生各种水流波痕,包括直脊波痕、波曲波痕、舌形波痕和菱形波痕。风的作用引起河流内的波浪——河浪,并产生大量的波浪波痕。风的作用要比水流作用强度小,故波浪波痕的波长和波高均略小于水流波痕。而且在同一时期,水流主要影响主流线及其两侧的沉积物;而波浪主要影响浅水的边滩沉积物。这充分说明,在河流相沉积中也存在大量的波浪波痕。而且这些河浪产生的波浪波痕所测出的波痕要素是在海、湖相波浪波痕所属的范围之内,只不过河流相波浪波痕的大小比海、湖相小。河浪与水流对沉积物共同改造便产生干涉波痕,并分为A,B,C三种类型,且依次表明河浪作用强度增大的趋势。

描述黄河中下游河道横断面形态的新指标

描述河流横断面的窄深程度,无非是用来衡量它对过流能力和输沙能力的影响大小,及其在河流地貌方面的时空上的调整变化。回顾总结了以往描述横断面形态的常用指标,包括河相系数、宽深比,或湿周与平均水深的比值,指出这几种指标在描述黄河中下游河道时所存在的共同缺点:(1)缺乏物理意义;(2)不能真正代表断面的窄深程度;(3)明显的夸大了宽浅和窄深断面的差别。从表称流量的概念出发,作者认为,应该使用具有明确物理意义的等面积的表称流速来描述断面形态。如果用表称流速来衡量黄河下游河南和山东河道的断面形态的差别,就会发现,断面形态的不同,其对过流能力的影响不过1:2,远不象河相系数和宽深比所描述的达到1:6甚至1:11那样的悬殊程度;黄河下游河道主槽“多来多排”的主要影响因素是表称流速。

青藏高原大气低频振荡与黄河上游水量枯丰的关系

本文指出,青藏高原具有30—50天振荡周期的大气低频系统,在振荡过程中呈现出两种位相:气旋位相和反气旋位相。气旋位相时段对应黄河上游水量偏丰期;反气旋位相时段则对应水量偏枯期。 文中还分析了上述对应关系的可能原因,指出与大气中的低频扰动动能强或弱、低涡活跃或间歇有关。本文的研究为应用大气低频振荡特征预测黄河上游水量枯丰,作了初步有意义的探索。

黄河中下游地区夏季旱涝年低频振荡特征分析

利用1971-2010年NCEP/NCAR逐日再分析资料和黄河流域67个测站逐日降水资料,对黄河中下游地区旱涝年的低频振荡特征进行了分析.结果表明:黄河流域30～60d低频降水呈现区域性分布的特征,大值区位于黄河中下游地区,10～20d低频降水呈现整体性分布.黄河中下游地区旱涝年夏季降水普遍存在10～20d和30～60d的低频振荡,10～20d振荡强度整体上均强于30～60d振荡,10～20d低频振荡在旱涝年差异不显著.涝年30～60d低频振荡较旱年显著,涝年和旱年30～60d低频振荡的传播特征不相同,同时涝年的30～60d低频振荡的传播特征也存在差异.影响涝年30～60d低频降水的主要原因是低纬的低频振荡强度增强向北传播到黄河流域,以及青藏高原热源的低频振荡向东北传播与西太平洋热源的低频振荡向西传播在黄河中下游交汇.正常年份的低频降水主要受低纬低频振荡向北传播的影响.

2004—2009年黄河口近岸海域低盐区面积的变化趋势研究

近年来黄河入海淡水量显著降低,而且年内分布极其不均匀,河口区的盐度场发生了重大变化。准确了解河口近岸海域的低盐区面积及其变化趋势,对于河口生态系统的研究极为重要。本文通过对2004—2009年丰、枯水期黄河口近岸海域低盐区面积大小的分析,建立了低盐区面积与黄河径流量的关系。结果表明,2004—2009年丰、枯水期低盐区面积与月径流量均呈现较好的线性关系,增加单位平方千米盐度小于27的低盐区面积需要增加的月径流量约为0.046亿m3;若要维持紧邻河口的3号方区海域的平均盐度小于27,月径流量应保持在50亿m3以上。此外,年内黄河口近岸海域低盐区面积的较大值主要集中在6～11月份,均高于370km2,而4、5月份的低盐区面积却不足200km2,春季生态补水刻不容缓。

宁夏自流灌区农作物氮磷低污染种植结构优化

针对宁夏引黄灌区农业生产中大量施用化肥对环境及农业退水污染严重等问题,在前期试验基础上,运用线性规划方法,以降低土壤氮磷流失量,兼顾产量效益条件下对宁夏自流灌区现有种植业结构进行了优化研究。结果表明:宁夏灌区主要种植模式的经济效益单作水稻及冬小麦-水稻较对照春小麦/玉米分别高36.8%和28.2%;氮流失量冬(春)小麦-青贮、冬(春)小麦-蔬菜、单作玉米、油葵较对照小麦/玉米分别低56.8%、50%、36.4%和36.4%;磷流失量冬(春)小麦-青贮、蔬菜、冬(春)小麦-油葵分别比对照低50%、42%和35.7%。优化的种植业结构播种面积为春小麦/玉米3.8万hm^2、蔬菜5.5万hm^2、玉米13.5万hm^2、水稻6.7万hm^2、冬小麦-青贮1.09万hm^2,油葵4万hm^2。在其播种面积条件下,结合灌区现有的种植条件与技术,进行作物间合理组配,可以在保证经济效益条件下同时较大幅度降低土壤氮磷流失量。

低蛋白饵料添加牛磺酸对黄河鲤鱼生长性能、体成分及消化酶活性的影响

试验旨在探究低蛋白饵料添加牛磺酸对黄河鲤鱼生长性能及消化酶活性的影响。选择360尾黄河鲤鱼,随机分为6组,每组3个重复。对照组(试验Ⅰ组)鲤鱼投喂含35%粗蛋白的基础饵料,试验Ⅱ组~试验Ⅵ组鲤鱼投喂含25%粗蛋白的基础饵料+不同水平牛磺酸(0、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%)。结果显示:与对照组相比,试验Ⅱ组鲤鱼的增重率、鱼体粗蛋白含量显著下降(P<0.05),饵料系数、鱼体粗脂肪含量显著上升(P<0.05)。试验Ⅱ组鲤鱼的肝甘油三酯含量、肝和血清的超氧化物歧化酶(SOD)、胰和肠脂肪酶及蛋白酶的活性均显著低于对照组(P<0.05),肝和血清的胆固醇以及肝甘油三酯含量随牛磺酸水平的增加而显著降低(P<0.05),肝和血清SOD以及胰脂肪酶、肠脂肪酶、胰蛋白酶的活性显著升高(P<0.05)。研究表明,在低蛋白饵料中加入适量牛磺酸能够改善黄河鲤鱼的生长性能,适宜添加量建议为0.6%~0.9%。

ENSO循环与黄河上游径流的丰枯

分析了黄河上游径流主要形成区———唐乃亥以上流域的气象和水文特性 ,在此基础上 ,根据ElNino现象及LaNina现象与黄河上游径流的丰枯的对应关系 ,探讨了ENSO事件对黄河上游径流的影响。统计结果表明 ,ENSO现象与黄河上游唐乃亥以上流域的径流丰枯有着密切的关系。总体而言 ,伴随着ElNino事件的发生 ,黄河上游出现枯水的概率较大 ,而黄河上游的洪水常伴随着LaNina事件发生。

连续枯水状态下黄河下游输沙水量计算与分析

在以往输沙水量研究成果的基础上,从输沙机理分析着手,根据1951—2009年黄河下游河道实测水沙资料,在剖析上游水沙特点和沿程泥沙冲淤关系的基础上,预估了经历小北干流放淤和三门峡、小浪底水库联合调度后,连续枯水状态下的黄河下游输沙水量。结果表明:①按照枯水年考虑,2015年黄河下游输沙水量至少需要127亿m3;②小浪底水库达到冲淤平衡后,上游全部来沙将于2020年进入黄河下游河道,2020年枯水年情况下需要的输沙水量至少为139.8亿m3;③按照持续枯水情况考虑,2030年下游河道需求的输沙水量至少为104亿m3,与2008年相比,至少缺水74亿m3,南水北调西线工程建设势在必行。

黄河三角洲软弱层变形和刺穿作用

黄河三角洲刺穿体分布在废弃三角洲叶瓣水下斜坡的下部,成因与密西西比三角洲有很大差别,其形成与软弱层变形(内因)和海洋侵蚀(外因)密切相关。高分辨率黄河三角洲典型的地震地层和解释地层剖面、浅地层剖面和钻孔资料联合解释表明,海底刺穿的发源层来自于河口沙坝下部的前三角洲相软弱层变形。三角洲特有的地层结构造成软弱层上覆的物质压力分布不均,普遍存在一个沿三角洲斜坡下部分布的低压异常带,三角洲堆积过程中,软弱层在低压异常带中的变形已经存在,形成前三角洲上部的凸出地形。黄河口摆动后,海底快速冲刷,在最大冲刷中心也是最大压力释放中心刺穿体形成,随着海洋侵蚀速率减缓,刺穿作用将逐渐减弱,最终将被冲刷消亡。软弱层变形及刺穿对海洋工程设施危害极大。类似这种三角洲特有的地层压力结构在平原海岸地区广泛存在,深入研究软弱层变形机理,对近海工程意义重大。

分级共聚气浮处理引黄水库水效能及机理研究

针对引黄水库水低温低浊的水体特征,自主研发了分级共聚气浮工艺,将溶气水分级回流,强化净水过程中气浮粘附机理中的共聚作用。研究结果表明,低温低浊期,分级共聚气浮对浊度、CODMn、UV254、DOC、SUVA及氨氮的平均去除率分别为95.2%、43.2%、48.5%、38.2%、20.5%和77.3%,对大于2μm颗粒物的去除率为93.6%,对于相对分子质量大于3×10^3的有机物去除率可达85%,对相对分子质量为3×10^3-10×10^3有机物的去除率为30.6%。实验过程中,分级共聚气浮对消毒副产物生成势（DBPFP）具有良好的抑制作用,对CHCl3、CHCl Br2、CHCl2Br、CHBr3的去除率分别为22.9%、21.9%、16.0%及18.2%。通过对反应过程不同阶段进行显微观测,确定分级共聚气浮对污染物的去除机理主要有微气泡与絮体颗粒的碰撞粘附作用、微气泡与絮体颗粒的共聚作用及泡絮体-微气泡-颗粒物之间的网捕、包卷和架桥作用。

维持黄河生命低限流量研究

在给出黄河生命低限流量和河流生命定义的前提下,以水流连续方程和动力方程为理论基础,得到黄河干流主要节点生命低限流量数值。通过估算入黄一级支流最低入黄流量及黄河干流自然损耗量,如河道水面蒸发、水库水面蒸发、水库渗漏量、河道侧渗量等,逐步得到了黄河干流主要断面生命低限流量数值。该数值是维持黄河健康生命的关键指标之一。

长期枯水枯沙作用下黄河游荡型河段变化特点

利用实测资料,对小浪底水库拦沙运用初期长期枯水枯沙作用下黄河下游游荡型河段河势的变化特点和已有工程的适应情况进行了分析。结果表明:1999年10月以后,进入下游的65%的流量集中在1 000 m3/s以下;与1986—1999年相比,游荡型河段主流摆幅明显减小,除赵口—黑岗口河段主流最大摆幅超出治导线外,其他河段河势摆幅基本控制在整治工程控制范围内;含沙量偏低使河岸受到冲刷,主槽宽展,心滩增多;低含沙量及河脖滩尖冲蚀造成工程靠溜位置普遍下挫,送溜不力,河势坐弯。建议对尚未控制好的河段局部辅以双岸整治措施,以稳定河势,减轻防洪压力。