浙江省钱塘江流域“201106”洪涝灾害调查分析

典型场次洪涝灾害调查对于深入了解洪涝灾害的成灾机理和灾害过程的社会响应机制具有重要的理论和现实意义。对2011年6月浙江省钱塘江上中游地区的暴雨洪涝灾害进行了调查评估,发现灾害呈现出死亡人口少,受灾人口比重大;农业受灾比重大,损失严重;经济损失相对较小,水利损失比重大等特点。分析表明,地形地貌条件、区域社会经济水平和农业产业结构对区域洪涝灾害影响程度的放大与缩小作用至关重要;不合理的土地利用规划和农村水利设施规划设计会加剧区域洪涝灾害的严重程度。因此建议,基层行政主管应在洪水风险影响评价的基础上,重视规范土地利用方式和区域产业布局。此外,还需进一步规范涉水工程规划设计,提高社区居民意识,实现区域综合防灾减灾。

变化环境下的钱塘江河口潮位特性及其影响因素

利用钱塘江河口沿程的闸口、七堡、仓前、盐官、澉浦和乍浦等7个潮位站的实测资料,分析了1953～2007年各站年最高潮位、年平均高潮位、年平均低潮位的不同变化特性,并对主要的影响因素进行了分析。线性拟合结果表明,自20世纪50年代以来,钱塘江河口沿程各潮位站年最高潮位抬升幅度达0.57～1.05m,其中七堡站年最高潮位抬升值最大;年最高潮位显著抬升的时间主要发生在20世纪90年代后,该时段年最高潮位抬升值占年最高潮位总抬升值的70.5%～92.6%,极值潮位出现频率显著增加。分析表明,1990年后钱塘江围垦面积仅占总围垦面积的21.6%,因此河口围垦不是造成年最高潮位抬升的唯一因素,而影响浙江的台风频次增多及围垦造成的潮波反射加剧是造成高潮位抬升的主要原因。钱塘江河口年平均高潮位的沿程变化出现趋势性的抬升现象,各站年平均高潮位抬高幅度接近,为0.43～0.49m,但不同潮位站因与围垦河段的相对位置不同,年平均高潮位抬升的历史过程存在明显差异。河口下游段的澉浦、乍浦站年平均高潮位呈现单一的抬升趋势,且与河口逐年累计围垦面积存在很好的相关关系(相关系数大于0.95);而河口上游段的闸口—盐官河段则以1970年为界,年平均高潮位明显有两次抬升过程,受围涂进程影响的机制比较复杂。钱塘江河口年平均低潮位多年来维持在一个相对稳定的水平上,但沿程年际间平均低潮位的变化却不相同。河口上游段的潮位站受径流丰枯及其引起的江道冲淤影响,年平均低潮位年代际呈现出波动的特性;澉浦以下的潮位站年平均低潮位受潮汐控制为主,年代际变化幅度甚微。钱塘江河口不同河段因受径流、潮流、治江围垦等因素的影响程度不同,其潮位特征值沿程的变化特点也不同,需要在河口工程设计、防洪减灾与河口治理等方面引起重视。

钱塘江河口段长周期泥沙冲淤和河床变形

通过对钱塘江河口段50多年连续水下地形资料的整理和分析,给出了该河口段在遭遇连续丰、枯水文年时的长周期泥沙冲淤特点,以及相应塑造的顺直、弯曲两种河势在河床形态与演变上的差异。研究结果认为,长周期泥沙冲淤和河床变形是钱塘江河口段保持冲淤平衡的一种自动调整手段;与冲积河流不同的是,钱塘江河口段通过河型、比降、断面等因素的调整来改变进入该河口段潮流量的大小。

江东大桥建设对钱塘江水动力的影响

应用二维水流数学模型模拟了江东大桥建设前后大范围的流场,比较了建桥前后水位、流速、流向等水动力因子的变化,评价了大桥建设对工程区域水动力的影响,并与物理模型试验的结果进行对比,分析了结果的合理性。研究成果为大桥的设计和管理提供了技术依据。

解决长江三角洲水资源问题的途径和对策

长江三角洲地区是当今中国最重要的经济区之一,但是日益加剧的水资源紧缺、环境污染、生态破坏和地质灾害频发等问题已成为该区域经济和社会可持续发展面临的最大挑战。作者针对这些问题提出了一个整体解决方案:在杭州湾拦海筑坝,可以形成一座蓄水约400×108 m3的特大型淡水库—杭州湾水库,在诸多方面形成良性互动,使长江三角洲地区的水资源和许多生态环境问题得到系统解决。杭州湾水库将作为一个生态的水利枢纽系统,在保持杭州湾正常水位的情况下,使每年从钱塘江口入海的约400×108 m3优质淡水改变其流向:向北通过京杭运河,入太湖,望虞河和吴淞江-黄浦江,从长江口入海;往南经浙东运河,沟通曹娥江、姚江、甬江而至甬江口入海。这将从根本上解决长江三角洲地区的水资源紧缺和水质污染问题,从而可以在杭嘉湖和宁绍平原、上海及苏锡常平原停止开采地下水,扼制地面沉降,同时,也解决了运河在枯水期间的航运不畅问题。利用对库区清淤得到的淤泥在水库坝体南端向海一侧进行围海造陆,可以新增一大片土地,籍此对滑坡灾害频发的山区和一些地表水体与土壤环境被严重污染地区实施"生态移民"和乡镇工业的"生态迁移"。这是一项全流域的水土改造系统工程,长江三角洲地区的1.35亿人口和整个生态环境都将因此而受益。

钱塘江洪水顶托对浦阳江洪水位的影响研究

基于浦阳江洪水与钱塘江洪水历史遭遇的统计资料,构建了浦阳江二维定床数学模型,并引入弹性系数作为敏感性指标,分析了闻堰站洪水位对浦阳江下游段洪水位的影响。计算结果表明,浦阳江湄池、临浦站洪水位对闻堰站水位的弹性系数均值分别为0.35、0.74,即闻堰站洪水位相对增大1%,湄池站洪水位相对增大0.35%,临浦站洪水位相对增大0.74%。可见钱塘江闻堰站水位对浦阳江湄池、临浦站顶托作用显著,且对临浦站的影响远大于湄池站。

钱塘江与杭州湾河海界线的划分

针对钱塘江与杭州湾河海分界线存在的争议,以国家业已颁布的有关法律法规和自然、社会因素为依据,参考国际上海陆分界线划分的原则和方法,并结合钱塘江口的类型与特点,经过客观分析和综合评价,认为历史上已经被确认的澉浦-西三连线作为钱塘江与杭州湾的河海分界线,既符合河海划界的基本原则,又有充分的科学依据,应予以采纳。

钱塘江一桥的病害检测和承载力评估

对钱塘江一桥病害检测及承载力评估结果进行详细分析及论述

钱塘江流域水质发展趋势研究

通过对高锰酸盐指数和氨氮指标的分析,针对钱塘江流域近十年水质监测的调查,分析了钱塘江的水质现状;预测了流域水质的发展趋势。结果表明主干流的水质逐渐得到改善,但不同河段的水质变化较大。主干流水质好于支流、下游水质好于上游、远离城市河段好于市区河段。工业污染源与城市生活污染源得到治理,污染物排放量逐年降低,但农业面源污染负荷的控制相对较难,进展较缓慢。

钱塘江流域森林群落物种多样性与土壤因子的关系

对钱塘江流域不同林分的4个物种多样性指数和9个土壤指标进行回归分析。结果表明:全磷、速效钾与乔木层各指数有显著负相关关系(P<0.05),有效磷与乔木层Simpson指数有显著负相关关系(P<0.05),水解性氮与草本层Shannon-Wiener指数、Gleason指数有显著正相关关系(P<0.05),速效钾与草本层Gleason指数有显著正相关关系(P<0.05);逐步回归分析表明,土壤全磷、速效钾对钱塘江流域植被物种多样性影响较大。

杭州市钱塘江干支流水质多元统计分析

运用多元统计方法分析了杭州市钱塘江干支流上26个断面的水质监测指标。利用系统聚类分析方法将断面所在河流分为3组,与钱塘江流域污染空间分布现状基本一致。对各组水质的主成分分析表明,第1组河流水质以有机污染为主,水体中氮、磷营养盐浓度较高,水体污染程度较轻,污染来源相对单一;第2组河流水体受有机物、重金属、石油类等多个污染指标的影响,水体水质较第1组差,污染来源相对复杂;第3组河流水体既有一般有机污染,也有重金属、有毒有害物质的污染,水体水质污染严重。

冰后期最大海侵以来长江、钱塘江河口湾发育过程的沉积动力学研究

利用二维潮流数学模型对冰后期最大海侵以来 5期古岸线与现在岸线条件下古长江河口湾、古钱塘江河口湾及其邻近海域的主要水动力 M2 潮流场进行了数值模拟 ;在此基础上 ,分别计算了进入不同时期潮流场的7种粒径泥沙的潮平均单宽悬移输沙率与推移输沙率及其相应的输沙率散度 ,据此得出不同粒径泥沙在当时潮流场中的悬移与推移输运趋势 ,划分了海底淤积区与冲刷区。计算结果表明 :在不同时期的潮流场作用下 ,长江入海泥沙除最大限度地沉积在古长江河口湾 (或古长江河口 )内及其附近海域外 ,部分向苏北沿海净输运 ;部分向钱塘江河口湾内净输运 ;部分南下向浙江—福建沿海的离岸区净输运 ,并使这些地区发生淤积。自冰后期最大海侵以来 ,古长江河口湾不断缩小 ,最终转变为长江三角洲。在该过程中 ,长江河口不断东进南偏最终达到现今长江口的位置 ,古钱塘江河口湾则不断向海扩展 ,同时不断被充填。钱塘江河口湾的发育和沉积与古长江河口湾的充填、长江三角洲的向海伸展密切相关。

桥墩的涌潮压力特性试验研究

涌潮是一种特殊的水力现象,在钱塘江河口的强涌潮河段,涉水构筑物在涌潮来临时受到的涌潮作用力极大,可能严重破坏构筑物结构。现有涌潮作用力研究往往只关注构筑物的正面压力,而忽略背面涌潮压力。对此,通过水槽模型试验研究桥墩的正面压力、背面压力和总力的变化过程。结果表明,由于涌潮正面压力和背面压力的变化过程存在时间差,桥墩受到的总力会出现与涌潮传播方向相反的情况。总力极值的大小与潮前水位、涌潮高度和桥墩尺度有关。研究成果可为涌潮河段涉水构筑物的设计、施工、防护提供参考。

钱塘江河口资源的开发和保护

根据收集到的有关钱塘江河口防洪、御潮、灌溉、航运、供水、旅游等方面的资料,分析、计算了该河口防洪御潮资源和水资源、滩涂、岸线及涌潮资源等的储存量。并提出了对这些资源开发和保护的初步设想,为促进钱塘江河口两岸经济可持续发展提供科学决策的依据。

水源地生态补偿机制实证研究——基于钱塘江源头核心区的调研

生态补偿问题已成为被关注的热点。通过全面考察水源地保护区农民生活、生产的现状,重点探讨了影响水源地保护区农民生产、生活的制约因素,以及农民对新型水源地经济发展模式的需求及意愿。根据研究,生态保护成为制约水源地经济发展的重要因素,且生态保护与经济发展的矛盾会随着国家对环保重视程度的日益加强而愈演愈烈。在认真分析影响制约当地经济发展因素和农民需求与意愿的基础上,提出了完善政策扶持机制、以项目带动经济补偿、初步建立有益于生态补偿的财政转移支付形式、加快建立水源地环境资源评估与保护标准体系等建议。

乾隆晚期钱塘江海塘修筑中的柴塘岁修之争

自乾隆四十五年(1780年)修筑老盐仓一带鱼鳞石塘开始,围绕原有柴塘的处置问题,高宗君臣之间发生了持续的激烈争议。最终结果是,高宗承认了柴塘必须岁修的现实,其修筑石塘即可"一劳永逸"的治水理想不得不作出了让步。柴塘岁修之争绝不仅仅是一种单纯工程技术层面的争论。对于国家掌控下的大型水利工程而言,争论及其结论更具有了一种战略性意义,它预示着清朝政府治水政策和治水行为开始由扩张转向收缩。

钱塘江上游地质地貌背景与洪水的关系

作者首先叙述了钱塘江水系地理概况和洪水简史 ,认为 :季风气候条件和七里泷峡谷对洪水的阻挡是洪水形成的两种主要原因。本文提出下列见解 :(1)根据河床砂砾滩的分布探讨洪水时期河流的沉积、堆积作用 ;(2)支流河口砂砾滩对主河道的阻塞 ,以及 (3)

钱塘江流域的地球化学质量平衡研究

从地球化学角度出发，对钱塘江流域的物质平衡关系及起控制作用的化学风化反应进行了探讨和计算。结果表明，降雨提供了河水中大部分的Ｋ~＋、Ｎａ~＋和ＳＯ~２－＿４。另外，灰岩地区碳酸钙的溶解反应提供了河水中大部分的Ｃａ~２＋和ＨＣＯ~－＿３，硅酸盐岩地区钠长石和黑云母生成高岭石的风化反应提供了剩余的Ｋ~＋、Ｎａ~＋、Ｈ＿４ＳｉＯ＿４和大部分的Ｍｇ~２＋及少量的ＨＣＯ~－＿３。石膏和白云石的风化反应控制了ＳＯ~２－＿４和Ｍｇ~２＋的平衡，其中碳酸钙的溶解反应占主导地位。流域的化学侵蚀率和机械剥蚀率分别为０．０２２和０．０７１（ｋｇ·ｍ－２·ａ－１），碳酸盐岩区的物质流出量是硅酸盐岩区的２倍。

钱塘江口磷酸盐分布、变化与浮游植物的响应

根据2013—2014年4个航次的综合调查资料并结合历史资料,对钱塘江河口活性磷酸盐(PO_4-P)的浓度、分布、历史趋势、磷限制及其与浮游植物变化的关系进行分析。结果显示,研究海域内PO_4-P的平均浓度在冬季最高、秋季次之、春季和夏季较低。受咸淡水混合和沉积物再悬浮的共同影响,春季水体中整体上较高,其分布呈现中心低四周高的特征;夏季的分布呈现从近岸向离岸海域逐渐上升的趋势;秋季的分布呈现沿岸高、离岸低的趋势;冬季总体上在研究海域中部相对较高,其他部分则相对较低。钱塘江河口PO_4-P浓度在春季、秋季和冬季都显著高于历史同期,明显受到持续增加的陆源输入的影响。分析结果表明,河口浮游植物生长对PO_4-P浓度水平的影响有限(<0.3%);钱塘江河口普遍较高的PO_4-P浓度和低的生物过滤器效应使其成为东海磷酸盐的重要来源区域,必然对邻近东海海域的生态环境影响显著。研究海域内水体中的氮磷比(N/P)值总体较高(35～109),明显高于Redfield比值(N/P=16),表明该海域存在潜在性的磷限制。溶解无机氮(DIN)的输入和高N/P比值持续增加使该海区环境对PO_4-P浓度的变化格外敏感。与历史数据相比,研究海域浮游植物优势种出现了蓝藻等非硅藻类生物,同时网采浮游植物种类和数量较以往也有所降低,生物个体向小型化发展;DIN和PO_4-P浓度的不均衡增长以及营养盐结构的变化是引起浮游植物群落数量和结构变化的主要原因。

钱塘江河口突发溢油事故的油膜漂移轨迹研究

针对钱塘江河口的强潮特性,采用数值模拟方法计算出垂向平均的二维潮流场,根据实测垂向流速分布的分析成果将其转换为表层流场,在此基础上采用拉格郎日质点追踪法,模拟三江口在不同潮汐时刻突发溢油事故时油膜的漂移轨迹,分析油膜漂移规律和对取水口的影响风险,为杭州市提高应对突发溢油事故的应急能力提供技术支撑。