基于GF-1 WFV的漫湾养殖区悬浮物浓度估算研究

网箱养殖对区域水环境影响较大,研究网箱养殖区水质参数变化规律对于认知区域性水产养殖对水环境的影响具有较大的现实意义。采用GF-1WFV数据,针对漫湾库区近年成倍增长的网箱养殖区,构建了网箱养殖区总悬浮物浓度反演模型。结果表明:模型具有较高的精度,反演值与实测值的平均相对误差为9.65%,均方根误差为0.33 mg/L。依据构建的反演模型与卫星影像反演了漫湾网箱养殖区的总悬浮物浓度,分析了库区和不同网箱体位置的总悬浮物浓度变化规律。研究发现,漫湾库区和不同网箱体位置的悬浮物浓度变化规律基本一致,网箱体总悬浮物浓度未因养殖局部“圈定”现象而出现异常,但比库区河流整体悬浮物浓度要小,主要因其总悬浮物浓度变化主要受降水、地表径流、水流流速等影响,网箱养殖会降低其对局部“圈定”区的总悬浮物浓度的影响。研究对漫湾库区和网箱养殖区总悬浮物浓度变化规律认识具有一定参考意义,后续将发展多源遥感数据的水质参数遥感估算模型,用于漫湾网箱养殖区水环境变化规律的认知。

基于水色指数的漫湾水电站水体透明度遥感估算

透明度作为水体光学性质的基本参数,对描述水环境质量和治理具有较大的现实意义。文章针对漫湾水电站上下游各约10 km范围内透明度长时序监测问题,利用经过精度检验的基于水色指数的透明度反演模型,对该区域进行了透明度遥感估算研究,对漫湾库区10年间透明度时空分布状况进行了分析。结果显示,近10年漫湾库区透明度整体变化不大,水质状况较好,降水、气温等气象因素对透明度的影响显著性较低,与库区水体流速、径流等水文因素存在较大相关性。

量化短期弃电风险的小湾、漫湾水电站水光互补中长期优化调度研究

随着光伏不断接入流域水电并与水电打捆送出,水光互补优化调度对现有的流域梯级水电站水库群调度工作提出了新的要求。为解决已有的中长期水电优化调度规则并不能有效避免短期水光互补联合运行弃电风险这一实际运行问题,以澜沧江小湾、漫湾水电站水光互补为例,针对近期和远期2种光伏装机容量配置场景,对小湾、漫湾水电站长系列水文资料划分来水频率,具体量化短期弃电风险并嵌套绘制中长期水光互补优化调度图,得出该联合调度能有效降低不同来水条件,尤其是平偏丰来水年水光互补运行弃电风险的结论,可为实际调度规则的制订提供参考。

基于能值分析的漫湾水库生态服务价值优化调度

为保障河流水库生态系统健康发展的同时实现其服务价值的可持续利用,将能值分析技术应用于水库生态调度探讨水库生态服务价值的能值优化调度问题,以澜沧江中游河段漫湾水库生态系统服务功能的能值为优化目标,以其生态需水和社会经济用水等为约束条件,建立水库生态系统服务能值优化调度模型,并采用蚁群算法进行求解。结果表明,漫湾水库丰、平、枯水年服务总能值分别为2.10×1022、1.79×10^(22)、1.58×10^(22)sej,总能值大小排序与水库来水流量一致;漫湾水库生态服务价值主要体现在生态调节、淡水供给、生态支持三方面,物质生产次之,文化娱乐最小。研究结果可对维持澜沧江流域尤其是漫湾库区生态系统健康发展具有实际价值和重要意义。

漫湾库区景观破碎化对区域生境质量的影响

水利工程的建设不仅改变了库区的景观格局,还会导致区域生物生境质量的变化。以澜沧江漫湾库区为例,在综合海拔高度、植被类型和水源地距离生境因子的基础上,考虑生物扩散过程,研究了建坝前后整个库区以及典型研究小区(库首、库中、库尾、对照)的重要生境斑块空间分布变化。结果表明:漫湾水电站建成后库区的猕猴总体生境破碎化程度增加,景观连接度减少且重要生境斑块的比例也有所降低,生境质量整体下降;4个研究小区的景观格局变化情况同整个库区相一致。空间上,生境质量明显退化的地区主要分布在库区的西部和南部,尤其是库尾地区,其生境斑块数量相较于建坝前增长了9倍,而景观连接度指数下降了81.48%。回归分析结果表明景观连接度指数与占景观面积百分比指数(PLAND)呈显著正相关(R^2=0.973),与斑块数(NP)呈显著负相关(R^2=-0.611);肯德尔系数表明斑块数(NP)、最大斑块指数(LPI)、占景观百分比指数(PLAND)、相似邻近百分比指数(PLADJ)、连通度指数(CONNECT)和香农多样性指数(SHDI)7个景观格局指数与景观连接度指数均表现出显著一致性。由此看出,库区景观破碎化越严重、区域景观连接度越低生境质量退化越明显;而提高生境主要植被类型的覆盖率、保护连接度贡献大的重要斑块和建设生态廊道,可以有效恢复库区生物生境质量。

基于地理加权回归的漫湾库区景观破碎化及影响因子分析

应用地理加权回归模型分析漫湾库区景观破碎化指数——有效筛网大小与相关因子之间的空间关系。选取的解释变量分别是距道路的距离、距乡村的距离、距河流的距离、坡度。结果表明：大坝修建后4种解释变量与有效筛网大小呈现较显著的正相关性。与线性回归模型相比,地理加权回归模型的拟合效果显著提高。1974~1988年,有效筛网大小对各影响因子最敏感的区域面积呈现显著的时空变化这为确定水电站建设及其他因素对景观破碎化影响的大小,并进一步改善库区景观破碎化的现状提供了依据。

水电开发对河流生态系统服务功能的影响——以澜沧江漫湾水电工程为例

人类的经济活动对河流生态系统施加的干扰越来越多,其中既有正面影响,也有负面影响.在剖析河流生态系统服务功能内涵特征的基础上,探讨了水电开发对河流生态系统服务功能影响的机理及途径,建立了评价指标体系和评估方法,并以澜沧江漫湾水电站为对象进行了案例研究.结果表明,漫湾水电工程建设对河流生态系统服务功能正面影响的价值增量为11.30×108元.a-1,负面影响的价值损失为3.27×108元.a-1.正面影响以水力发电产生的经济效益为主,负面影响以河流输沙和维持生物多样性服务功能减弱的价值损失为主.漫湾水电开发生态环境效益与生态环境成本的比值为1∶5.56,生态环境影响的净现值为-26853.50×104元.a-1.鉴于水电开发经济效益获取所付出的巨大环境代价,提出了水电开发与河流生态系统服务功能可持续调控模型,以期为实现绿色水电开发提供参考.

漫湾电站建成后澜沧江下游水质变化

随着澜沧江流域水电资源的开发,其水质变化及其跨境影响,越来越受到下湄公河流域国家及许多国际组织的关注.以漫湾电站为例,利用澜沧江下游1988～2002年6个断面、21个项目的水质监测资料,采取对比分析法,评价分析了漫湾电站建设和运行15年来,整个下游干流的水质状况和主要污染物变化趋势.结果表明,漫湾电站的建设和运行,目前对澜沧江下游干流水质总体还没有明显影响,但漫湾水库受重金属等污染物的污染,水库水质趋于下降.主要污染物MnO -4指数、NH -4-N、Hg、Pb和Cd的污染呈下降趋势;TP的污染有所加重.重金属Pb、Cd的污染主要集中于嘎旧(漫湾)断面和景临桥断面;MnO -4指数、TP和NH -4-N产生的有机污染主要集中在版纳水文站断面和勐罕渡口断面;澜沧江出境断面关累水质良好,基本达到该断面水环境功能要求.

基于移动窗口法的水电开发影响下景观格局梯度分析

基于GIS技术,利用移动窗口法对漫湾水电站建设前后上下游的景观格局改变进行梯度分析,这对于确定梯级水电开发的生态效应及影响范围具有现实意义。结果表明:1974—2004年30 a中,由于梯级水电站的建设,漫湾电站上下游河岸景观格局随与大坝距离的增加呈现不同的梯度变化,上游距离电站0～10 km内景观破碎化程度、景观多样性程度、景观丰富度最大,11～30 km内有所降低,31～38 km内由于上游小湾电站建设使景观格局所受干扰增强。通过上下游景观格局变化对比表明:0～10 km内,漫湾水电开发对大坝上游的景观格局的影响大于下游,下游10 km之外,景观格局的变化因素具有不确定性,退耕还林政策的实施对其影响很大。

漫湾水电站库区土地利用变化社会经济因子的多变量分析

使用1991、2001和2004年3 a遥感影像数据,测定了漫湾水电站库区土地利用变化并利用多变量分析法定量分析了引起变化的驱动力。首先应用G IS和RS技术对漫湾水电站库区土地利用变化和社会经济数据进行空间尺度匹配,然后利用典范对应分析法(CCA)对各类型的土地利用变化与社会经济因素的相关性进行分析。研究发现,1991-2001年间,土地利用转移频繁与多个社会经济因子有紧密联系。人口(POP)、粮食总产量(GYC)、农业人口(A-POP)和人均耕地面积(PCAL)与土地利用变化转移之间有显著的相关性。而许多土地利用转移类型都与各个社会经济因素有紧密联系。2001-2004年期间,农业人口(A-POP)、粮食总产量(GYC)和畜牧业产值(LSP)与土地利用变化之间有显著的相关性。但土地利用转移类型中只有少数地类与农业人口(A-POP)、粮食总产量(GYC)和畜牧业产值(LSP)相关性显著;除此之外,其他土地利用变量与社会经济因子的相关性不明显。总的看来,从1991-2004年间土地利用变化都与农业人口(A-POP)和粮食总产量(GYC)有明显的相关性,说明该区域内农业人口(A-POP)和粮食总产量(GYC)的变化是驱动土地利用变化主要因素之一。该研究方法对土地利用变化驱动力的研究具有借鉴作用。

澜沧江漫湾水电站库区土地利用格局的时空动态特征

在RS与GIS的支持下,分析了漫湾水电站库区1991年、2001年和2004年3个时段土地利用类型的总体结构变化、空间转移情况、单一土地利用类型以及区域综合土地利用的空间动态特征。结果表明,1991～2004年的13a间,漫湾库区耕地、灌草丛和林地均占有明显的优势,三者始终占流域总面积的88%以上;除耕地和建筑用地面积持续增加外,林地和未利用地的变化趋势均是先减少后增加;灌草丛则是先增加后减少;水体面积自大坝建成后变化不大。在2个时段内主要的转移方向是林地-耕地和灌草丛、灌草丛-耕地和林地以及耕地-林地和灌草丛。单一土地利用类型空间动态度指数Rss1991～2001年间水域的动态度最大,其次是耕地和建设用地;而2001～2004年间未利用地和建筑用地的空间动态度最大,其次是耕地、灌草丛和林地,最小的是水体。而区域所有土地利用类型变化的综合空间动态度Rts及其变化的整体趋势和状态指数Pt值表明,2001～2004年间总的空间转移量比前一时段有所增加;1991～2001年Pt值是介于0.25～0.5间,即土地利用处于准平衡状态,说明期间区域整体变化趋势和状态相对平稳;2001～2004年的Pt值介于0～0.25间,即土地利用处于平衡状态。虽然Rts值在2001～2004年间要比前一段时间的大,但是这种空间转移使得区域土地利用处于平衡状态。

漫湾水电站建设的景观生态风险时空分异及影响因子研究

采用地统计学方法并结合空间自相关指数Moran’s I对漫湾水电站建设前后区域景观生态风险指数的时空分异特征进行分析,通过对风险指数的影响因子相关性分析,确定漫湾水电站的建设对区域景观生态水平的影响。结果表明:1)漫湾水电站建设期研究区景观生态风险水平显著升高,随着水电站的运营,在采取相应的环境保护措施后,高风险区域面积相对减小;2)漫湾水电站建设前后研究区的景观生态风险值在空间上具有中等程度空间自相关性,水电站建设及运行后人类干扰等随机因素对生态风险的影响相比建设前增大。选取综合地形指数(CTI)、坡度位置、与漫湾电站的直线距离、与河流的距离、与主干道的距离、海拔高度作为变量,分别与各栅格单元的景观生态风险指数作相关分析。水坝建设前生态风险与河流等自然环境显著相关;水坝建设期间生态风险度的相关因子众多,作用复杂;水坝建成后生态风险度与距漫湾水电站的距离、海拔高度显著相关。

水电大坝扰动与栖息地质量变化——以漫湾电站为例

分析了水电大坝建设对栖息地影响的原理和时空特征,在此基础上选取了水电大坝对栖息地影响的主要指标,建立了大坝对上游库区和坝下栖息地影响的评价指标体系.并以云南省澜沧江干流上的漫湾电站为例,通过对漫湾电站建坝前后各个栖息地指标变化率的分析和集成,探讨了漫湾电站的建设和运营对库区和坝下栖息地的影响,并确定了影响强度.研究结果表明,漫湾大坝对上游栖息地的影响强度值为0.53,对下游栖息地的影响强度值为0.37,即短期时间内,对上游库区栖息地的影响大于对坝下栖息地的影响;对上游栖息地影响最大的是栖息地连续性(1.00)和栖息地面积(0.58);对下游栖息地影响最大的是栖息地连续性(0.68)和稳定性(0.65).

遥感技术在漫湾库区周边植被覆盖宏观监测中的应用研究

在对云南澜沧江中下游地区进行梯级电站群开发利用中 ,针对大型水利、水电工程建设 ,超前关注并及时开展有关陆地表层环境要素的山地植被演变动态及环境效应 ,是关系地方社会经济可持续发展与人类生存环境的紧迫问题。选取澜沧江上已建成的第一座大型水电站——漫湾电站为案例 ,通过对该电站库区及周边遥感图像的技术处理 ,获得对库区周边山地植被覆盖状况的宏观、快速监测。解决了常规方法在澜沧江梯级电站群峡谷山区植被覆盖调查中客观存在的困难 ,弥补目前在该区开展的有关大坝安全研究中 ,对周边库区周边地表环境生态安全研究上的不足 ,为澜沧江上已建、在建和拟建的其它多个大型水利水电工程生态环境监测提供案例研究。

漫湾库区生产恢复障碍及其原因

在对漫湾库区调查的基础上,总结了库区生产恢复现状,认为农业生产相应条件恢复不到位,影响土地的持续利用:土地生产力降低,单一的种植业结构和产业结构,经济林与畜牧养殖业因土地被淹没带来萎缩,渔业、旅游业等缺乏规划和移民的参与,表现出库区移民生活水平相对于远迁移民、全县(省)平均下降了。分析了漫湾库区生产恢复的障碍及其原因,并就生产恢复提出一些建议:(1)提升澜沧江梯级开发水电工程中对移民问题的重视.将漫湾电站纳入中央直属电站范畴,统筹安排移民遗留问题,给予资金支持;(2)重新整体规划漫湾库区的移民安置,控制库区土地人口压力;(3)调整产业结构,促成传统种植业人口向林、牧业,向第二、三产业转移;(4)理顺和明确移民方面的责、权、利关系,将生产恢复问题与安置区地方经济发展问题结合起来考虑;(5)建立公众积极参与的决策体制与决策执行机制。

漫湾水库蓄水前后库区地震活动性与构造应力场分析

对漫湾水库蓄水诱发地震作了分析,结果表明,蓄水后库区小震频次明显增加,近距离地震明显增多,在蓄水首次达到高水位和由高水位突降至低水位时,诱发了最强地震。表明蓄水对库区构造应力场产生了影响,使得局部应力场较区域构造应力场作用方向出现明显偏转,作用方式发生改变,呈现较大的垂直作用效应,节面错动出现较大正倾滑动分量。

澜沧江漫湾电站拦沙能力评估

澜沧江干流水文控制站旧州站和戛旧站分别是漫湾水库入库和出库水文站，在水库蓄水前已有28年（1965—1992）同步泥沙观测资料，并且两站年输沙序列具有很好的相关关系，建立此相关关系模型，根据水库蓄水后旧州站逐年输沙量，利用出、入库站在蓄水前建立的相关模型，推求出戛旧站1993—2003年假定未受水库蓄水影响的年输沙量，并与年实测输沙量相减，在不考虑其他环境因素影响情况下，其差值可视为漫湾库区的年淤积量；同时，利用戛旧水文站在漫湾电站建设前后的多年平均输沙量的差值，估算漫湾大坝的拦沙量。分析表明：漫湾大坝的年总拦沙量约为（26．9～28．5）×106t；运行11年共拦截泥沙（295．9～313．5）×10^6t，年拦沙造成的库容损失约为（20．7～21．9）×10^6m^3，至2003年，共损失库容约（227．6～241．2）×10^6m^3，占漫湾总库容的21．5％～22．8％。研究结果可为评估大坝的拦沙能力和环境变化对大坝的生态影响提供初步依据，对漫湾电站运行调度具有一定的参考价值。更可靠的结论，有待于对库区水下地形测量和对比变化分析。

用生态足迹法分析水电站对河流生态系统功能的影响

位于澜沧江中游河段的漫湾水电站是云南省至今投资最大的国家重点建设项目,电站建设和运行以来出现了一些社会、经济和生态环境问题。为此,将河流生态系统功能与水电站对河流生态系统的影响相结合,研究电站对河流生态系统服务功能的影响,并应用生态足迹法,从区域尺度计算漫湾水电站生态供给足迹和生态需求足迹,以为漫湾水电站库区生态环境保护和后续干流水电梯级电站建设提供参考。

漫湾水库拦沙对大朝山水库淤积的影响研究

水库泥沙淤积预测是水库调度运行的重点和难点之一,需要用合理的预测模型,大量的实测数据资料,才能进行准确的水库淤积预测。利用韩其为[1]水流挟沙力公式以及戛旧站多年径流、泥沙资料,进行了漫湾水库的拦沙预测分析。对漫湾大坝下游宽级配基岩河床冲刷作了阐述。进行了上游有无漫湾水库蓄水拦沙时,大朝山水库淤积分析计算。分析结果表明,漫湾水库对大朝山水库的拦沙作用是十分明显的。