耦合水文情势及鱼类繁殖的江垭水库生态调度需求研究

为了修复河流水文情势、维持河流生态系统健康,通过环境DNA采样、IHA水文指标变动分析和文献资料总结等方法,开展了江垭水库坝下水文情势及鱼类繁殖需求关系研究,提出了水库生态调度需求与建议。结果显示,2021年9月在溇水干支流综合调查获得鱼类55种,与20世纪90年代相比,流水性种类在干流江段显著减少了51.35%;按照生态调度优先等级评估原则,确定江垭水库生态调度的主要目标物种为产漂流性卵的银鲴(Xenocypris argentea)、银鮈(Squalidus argentatus)、贝氏䱗(Hemiculter bleekeri)和产粘沉性卵的鲤(Cyprinus carpio)、鲫(Carassius auratus);江垭建坝前后下游水文情势变化较大,发生高度改变且对鱼类洄游产卵及鱼卵发育有重要作用的水文指标包括年最大1日、3日平均流量指标、年出现高流量脉冲事件的次数和持续时间以及连续日流量上涨率。研究表明,以促进坝下不同产卵类型的鱼类繁殖为目标,生态调度需要一定的高流量脉冲次数和历时,还需要控制下游水位的日降幅,通过泄放合理的生态流量来维持下游鱼类的生物多样性。

黄河内蒙古河段水文情势变化及生态效应初探

选择月均流量、日均流量变幅、极端流量和脉冲延时4个水文情势指标,采用IHA-RVA(水文情势变化指标-变化范围法)分析黄河干流内蒙古河段水文情势的时空变化特征,辨析黄河鱼类生态习性与径流组分的响应关系,探讨内蒙古河段流量过程、极端流量变化的生态效应。黄河干流上游河段水利工程运行后,内蒙古河段的水文情势明显改变,进而改变该河段的生态水文联系过程。黄河内蒙古河段枯水期月均流量增加(1、2月份月均流量增幅超过70%)、最小日均流量增加(石嘴山断面最小日流量增幅超过50%),保障了河道流水栖息生境,有利于鱼类越冬。该河段日均流量变幅降低,有利于粘性卵孵化。但是内蒙古河段汛期月均流量减小(7-10月份月均流量降幅接近50%),大、小洪水持续时间缩短,不利于扩展横向栖息地;最大流量出现时间在上游河段延迟超过2个月、在中下游河段提前约1个月,洪水脉冲刺激时间紊乱可能影响鱼类繁殖行为。研究可为黄河内蒙古河段鱼类栖息地保护以及上游水库生态调度提供技术支持。

情势变更原则在建筑工程施工合同管理中的应用

在建筑工程施工合同的履行过程中,由于各种外部环境和内部因素的变化,常常会出现合同订立时所未能预见的情况,这些变化可能导致原合同无法继续履行或履行变得显失公平。因此,情势变更原则在建筑工程施工合同中的适用显得尤为重要。本文旨在深入探讨情势变更原则的内涵、适用条件及其在建筑工程施工合同中的具体适用,以期为合同双方提供合理应对合同履行风险的建议,并促进建筑工程合同的公平履行。

森林结构差异对大兴安岭森林小流域径流情势和退水特征的影响

径流情势和流域退水是反映水文过程至关重要的指标,除气候因素外,主要受到下垫面和流域水文地质特征的影响。利用准配对流域法,对比大兴安岭地区森林结构不同的2个小流域(老爷岭流域、圣诞村流域),排除气候和地形地貌的干扰,探究森林结构变化对流域径流情势及退水过程的影响。结果表明:老爷岭流域的全年洪峰历时比圣诞村流域延长5 h、平均洪峰滞时推迟2 h,洪峰径流量、变异系数均无显著差异。随着森林平均蓄积量、树种组成、郁闭度等森林结构指标的提高,老爷岭流域(森林结构综合指数较高)较圣诞村流域(森林结构综合指数低)的枯水径流时间低4 h,平均枯水径流深提高0.65 mm(是圣诞村流域3倍),平均枯水径流变异系数低33%,且流域间差异均达到了极显著水平(P<0.01)。通过退水分析,结果表明:老爷岭流域和圣诞村流域退水系数(k)的均值分别为16.9、8.5 d,退水常数(α)均值分别为0.909 4、0.862 6,老爷岭流域的平均退水时间比圣诞村流域延缓了8.4 d。该地区流域水文特征受森林植被变化的影响明显,森林结构复杂、森林质量高的老爷岭流域枯水径流量高并且稳定,退水过程更慢,水源涵养功能更好。

变化环境下河南省水资源情势与驱动力分析

为了解河南省水资源利用现状及趋势,为水资源管理部门提供参考,以应对变化环境下未来水资源供需所面临的挑战,基于河南省1999—2022年有关气象水文资料及水资源统计资料,采用统计分析、Mann-Kendall趋势检验及BP神经网络方法,对河南省水资源演变情势及其驱动力进行分析研究。结果表明:河南省降水量及水资源总量年际变化较大,整体不太稳定且丰枯水年交替频繁,供用水量呈现增长趋势但增速有所放缓;全省降水量、地下水资源量及水资源总量呈现不显著的减少趋势,地表水量及耗水量呈现不显著的增加趋势,供用水量呈现显著的增加趋势;降水量、年平均气温及下垫面的变化都是影响河南省水资源总量变化的重要因素。

2014—2020年全国沿海溢油风险情势变化

为研究大规模海上油品运输溢油风险的时空分布特征,采用地理空间分析、大数据分析、数理统计等方法,建立海上溢油风险空间分析模型,应用全国沿海船舶AIS数据、溢油历史事故、生态环境敏感目标等数据分析2014—2020年溢油风险情势的变化情况。结果表明:与2014年相比,2020年溢油事故风险指数均值、最大值分别增加27.8%和26.8%,溢油事故风险指数变化为−0.46~0.40,其中风险增加的海域主要分布在南北大通道、成山头、长江口、台湾海峡、珠江口海域,减少区域主要分布在近岸海域。全国沿海溢油事故高风险集中区主要分布在渤海—北黄海、长江口、台湾海峡、珠江口等海域;相较于2014年,2020年高风险集中区内有局部调整变化,但是高风险集中区的分布格局未发生变化。研究成果可为溢油风险管控和应急装备配备提供支撑。

新冠疫情背景下业绩对赌履行调整机制研究——基于不可抗力规则及情势变更原则的法律适用分析

为进一步充实与完善不可抗力规则与情势变更原则在合同履行调整机制中的运用,于立法层面,应总结司法实践经验与理论研究成果,由最高人民法院出台专项司法解释,构建不可抗力规则与情势变更原则法律适用的制度体系与统领性司法裁判指引,并可基于业绩对赌在社会经济生活中的频繁运用及其标的大、周期长、争议多、影响广的特征,就业绩对赌履行调整机制专条予以规制。

北江中游水库调度对水文情势的影响分析

利用水文变异指数(IHA)和变化范围法(RVA)分析了北江中游横石\飞来峡水文站1954~2022年的水文情势变化,并重点分析了飞来峡水库调度对北江低枯水的影响。结果表明:飞来峡水库的库容系数较小,对于较长时间尺度的径流过程无影响,但对于较短时间尺度径流过程有明显影响,流量过程变得“碎片化”,陡涨陡落,切换频繁,枯水期的影响更为显著。

赣江流域水文情势时空差异性及变化分析

赣江流域作为鄱阳湖流域最大的子流域,是长江中下游的重要水源区,研究赣江流域的水文情势可以拓展对该区域水文演变机制的认识。基于赣江流域2000~2021年的日降雨量和径流监测数据,采用Mann-Kendall检验以及相关分析等方法,结合HYPE水文模拟和PEST自动率定技术对参数敏感性指数、径流量及降雨量等指标进行水文过程及其时空变异的研究。结果表明:①流域内的水文变量呈现一定的时空变化。在年尺度上,径流量和降雨量有一定的波动,总体上呈现小幅上升趋势,两者之间存在明显的正相关关系,同时流域内水库运行也可能对水文机制产生一定影响;在月尺度上,径流量和降雨量均在6月达到峰值,1月达到最低值;在空间分布上,年均径流和降雨量在流域东部和北部均较大。②在水文过程模拟中,描述发生大孔隙流和地表径流的土壤水含量阈值的参数mactrsm相对综合敏感性最大。③HYPE模型能够较好地模拟赣江流域及其代表性子流域宜丰河流域的径流动态变化(0.60≤E_(ns)≤0.86),宜丰河小流域出口(宜丰水文站)的流量模拟效果明显低于赣江流域出口(外洲水文站)。在年尺度上,宜丰站子流域的土壤湿度、蒸发量和地表径流整体上呈现上升趋势;在空间分布上,外洲站子流域相较于宜丰站子流域,土壤湿度更高、蒸发量较低、地表径流更大。④根据基流分割,宜丰站子流域和外洲站子流域的径流机制有所不同,表现在宜丰站子流域饱和地下水对总径流的贡献较大,而外洲站子流域地表径流对总径流的贡献较大。流域特征非均质性和水文过程变异是造成模型精度空间差异的主要原因。

大沽河流域水文情势变化研究

[目的]探究大沽河流域长时间序列下径流的变化趋势和周期特征,为大沽河流域的水资源管理和可持续发展提供理论参考。[方法]基于大沽河流域南村水文站1956—2020年和闸子水文站1956—2016年的实测径流资料,采用Mann-Kendall检验法、滑动t检验法分析多年径流量变化趋势和突变时间,采用Morlet连续复小波法分析了流域多年径流量的周期特征。[结果]大沽河流域多年径流量整体呈下降趋势,且呈现出汛期(6—9月)流量多、非汛期流量少的特点,流量峰值一般出现在8月。南村站径流于1976年发生突变,闸子站径流于1979年发生突变。大沽河流域径流量在多个时间尺度下均出现明显的周期变化,第一主周期在20 a左右,且在20世纪80年代之前周期震荡显著。[结论]大沽河流域长时间序列径流量呈现出显著下降的变化趋势,流域径流量在20世纪70年代发生突变,且存在不同时间尺度周期变化的特征,未来应加强径流变化机理研究。

基于IHA-RVA法的黄河水文情势演变分析

水文情势的自然波动是维系河流生态系统功能性及水文健康的关键。针对气候变化和人类活动造成黄河流域水文情势变化等问题,选取黄河干流代表性水文站(兰州站、龙门站、花园口站)1956—2020年逐日径流实测资料,采用Mann-Kendall和Pettitt检验方法,综合检验径流突变年份,利用生态水文指标变化范围法(IHA-RVA),定量评价黄河流域水文情势改变程度。结果表明:1)兰州站、龙门站、花园口站径流突变年份分别为1984年、1987年、1986年,且龙门站、花园口站控制流域内年均流量呈显著性减小趋势。2)兰州站年均90 d最小流量改变度最高,达83%;龙门站4月平均流量改变度最高,达-100%;花园口站流量平均增大(减小)率改变度最高,达-92%。3)兰州站、龙门站、花园口站整体水文改变度分别为34%、37%、51%,均属于中度改变。

基于水情变化的河流生态流量阈值及多时间尺度保障率计算

为加强河流生态流量阈值及保障率计算对天然水文情势变化的适应性,提出了基于水文集合分位数的生态流量计算方法。根据河流长序列实测径流数据,在年际和年内划分不同水文情景,基于生态流量水文集合的中位数和下四分位数确定年内汛期、非汛期生态流量阈值下限,以丰、平水年组的计算结果分别作为平、枯水年组的生态流量理想值,结合生态流量中长期和短期保障率,计算分析河流在不同时间尺度下的生态流量保障程度。抚河下游应用结果表明:综合水情变化的生态流量阈值和多时间尺度保障率分析方法能够更好地适应天然河流年际和年内水情变化,更准确识别河流水文健康状况;丰、平、枯水年组抚河下游年均生态流量阈值下限分别为156.49、90.43、29.54 m 3/s;不同时间尺度下抚河下游生态流量的保障程度均较低,中长期保障率大于短期保障率,中长期和短期保障率分别为63.64%~93.11%、42.50%~91.85%。

变化环境对NamLik1-2水库下游生态水文情势的影响研究

为探究重要国际河流湄公河支流NamLik河在NamLik1-2水库建设后下游的生态水文情势变化,基于水库下游Hinheup水文站1980—2018年日平均流量数据、流域ERA5再分析气象数据以及NamLik流域地理信息数据,采用IHA_RVA法定量分析水库运行后河流水文情势改变;基于SWAT模型分析了气候变化和水库调度对水库下游径流年内分配变化的贡献率。结果表明:(1)NamLik1-2水库建库后下游水文情势发生较大改变,整体水文改变度达79%,属于高度改变;下游河道流量年内分配变化显著,月均流量指标的水文改变度达到70.4%。(2)基于SWAT模型对无水库情景的天然径流还原结果,计算得到水库对径流汛期减少和枯季增加的贡献率分别为142%和71%,而气候变化的相应贡献率分别为-42%和29%,水库运行是引起下游径流年内分配变化的主要原因。

洞庭湖营养盐赋存及对水沙情势变化响应综述

洞庭湖水环境营养状况与水沙情势密切相关,水沙情势变化使湖区营养盐赋存状态发生改变,进而对长江中下游流域的水生态安全造成影响。梳理了20世纪50年代以来洞庭湖区水沙情势与营养盐赋存状况的变化特征,总结了水沙条件与营养盐赋存关系的相关研究进展。结果表明:受下荆江裁弯、葛洲坝截流、三峡水库运行等因素影响,荆江三口分流分沙减少,洞庭湖泥沙淤积趋缓,同流量下湖区水位下降。近30 a洞庭湖水体氮磷污染程度加深,沉积物氮磷污染未见显著恶化。三口分流量的减少直接导致水环境容量减小,使总氮浓度升高;分沙量的减少降低了湖区颗粒态磷含量,使总磷浓度减小、溶解态磷占比升高;洞庭湖淤积泥沙营养盐释放是影响湖区水体氮、磷含量的重要因素;湖区水位变化引起的洲滩干湿交替及水生植物群落改变,促进了沉积物中氮、磷蓄积并增加上覆水体营养盐含量。研究成果可为水沙与水环境耦合关系研究提供支撑,为面向湖区水环境改善的水沙调控提供参考。

闽江下游水文情势演变及其对压咸流量保证率的影响

针对近年来闽江下游河口自然水文情势发生变化致使咸潮上溯现象逐渐加剧的问题,选取闽江下游竹岐站1950~2018年逐日流量资料,采用Mann-Kendall法进行趋势和突变检验,确定1997年为径流突变年份。采用水文指标变化范围法(IHA/RVA)对突变前后两个时间序列1950~1996、1997~2018年的32个水文指标进行分析。结果发现除了低流量脉冲发生次数及历时和逆转次数为高度改变,其余指标均为中、低度改变,闽江下游水文整体改变度为38.16%,为中度改变。采用两种压咸流量方案对两个时间序列代表年进行保证率分析,其中方案1压咸流量过程的最小值及总需水量较方案2少,压咸流量保证率高。压咸流量保证率突变后较突变前整体增加,尤其是在枯水年,压咸流量保证率大幅增加,但同时存在丰水年压咸流量保证率下降的问题。说明水库的投入运行影响下游径流过程,可以改善枯水期下游河口地区咸潮入侵问题,但也使丰平枯各年的压咸流量保证率趋于一致。

基于ERHIs法的雅鲁藏布江流域水文情势变化研究

为探究变化环境下雅鲁藏布江流域环境流量组分与水文情势变化情况,采用改进后生态最相关水文指标ERHIs(The most Ecologically Relevant Hydrologic Indicators)、RVA(Range of Variability Approach)法定量分析了1965—2018年间不同阶段不同环境组分下的雅鲁藏布江流域内水文情势的变化情况,并结合5种突变检验方法对指标进行验证。结果表明,通过EasyDHM插补数据是可行的,参数优化后的Nash系数最大为0.97,最小为0.67,均在合理范围内,在缺资料地区运用较好。针对雅鲁藏布江2个断面强变异指标改变度计算结果均表明雅江中下游地区的水文改变度为高度改变。在指标选取方面,生态水文改变过程的指标体系(Indicators of Hydrologic Alteration,IHA)参数之间的相关性较高,指标间的冗余问题十分突出。ERHIs指标具有一定的合理性,不仅有效缓解了IHA的冗余性问题,还有利于抓住最关键的生态水文变量,对生态水文研究、流域水资源管理和生态保护都具有重要的参考价值和借鉴意义,为短缺水文资料地区的生态评估提供参考。

拉萨河流域梯级电站水光互补调度对水文情势的影响分析

梯级电站水光互补调度能提高光伏消纳能力和系统总发电量,但也要求调整梯级电站的调度规则,进而会加剧梯级电站下游的水文情势改变。为定量评价水光互补调度对水文情势的影响,以系统总发电量和总保证出力最大为目标,构建了拉萨河流域梯级电站水光互补优化调度模型,提出了基于水光互补的梯级电站优化调度方案,分析评价了不同优化调度方案的水文情势改变度。结果表明:梯级电站的水光互补优化调度能有效提升电力系统的总发电量和总保证出力;水光互补后拉萨河水文情势的综合改变度略大于水光互补之前,处于轻度至中度改变的临界值附近。研究成果可为拉萨河的水光互补调度及流域综合管理提供科学方法和依据。

气候变化与人类活动对鄱阳湖水文情势的影响研究

进入21世纪以来,受气候变化与人类活动因素叠加影响,鄱阳湖退水时间提前、枯水期延长、水位降低等问题频发,呈现出常态化、趋势化特征,给鄱阳湖湖区生产生活带来巨大挑战。运用趋势检验及突变检验的方法分析鄱阳湖湖区1989~2020年5个水文站(星子、棠荫、康山、都昌和湖口)年均水位的变化趋势;耦合可细化人类活动影响的PCR-GLOBWB(PCRaster Global Water Balance)模型与可预测时间序列的LSTM长短期记忆神经网络模型,结合IHA/RVA法,量化气候变化与人类活动对鄱阳湖的影响。结果表明:受人类活动影响,鄱阳湖水位呈现下降趋势,在2003年鄱阳湖水位发生显著变异,同时,鄱阳湖水位整体改变度由低度改变上升到中度改变。以星子站为例,人类活动是鄱阳湖水文情势变化的主要驱动因素,贡献率达110.62%,气候变化对其贡献率仅为-10.62%。研究成果可为鄱阳湖的水资源科学管理调控提供依据。

洞庭湖中枯水期水情变化及其驱动因素

为揭示洞庭湖中枯水期水情变化特征及其驱动因素,采用长短期记忆神经网络模拟洞庭湖出湖流量及湖区水位,通过情境模拟开展水情变化归因分析。洞庭湖1992—2019年9—10月出湖流量大幅减少,主要受长江流量降低的影响。洞庭湖中枯水期水位主要呈下降趋势,其中9—10月平均水位在西洞庭湖、南洞庭湖降幅约1m,在东洞庭湖降幅约2m。地形变化对中枯水期水位主要起拉低作用,长江和流域四水流量变化在9—10月起拉低作用、在12月至次年3月起抬升作用,其中对东洞庭湖水位的影响相对更为显著。研究结果可为洞庭湖中枯水期水资源管理和湿地保护提供参考。

变化环境下赣江流域水文情势演变及归因分析

为揭示赣江流域水文情势演变特征及其主要驱动因素,根据赣江外洲站1953~2020年实测流量和水位资料,采用滑动平均法、Kendall秩次相关检验、Spearman秩次相关检验、累积距平检验、Mann-Kendall检验、滑动秩和检验、Pettitt检验和有序聚类检验法分析该站流量和水位的变化特征,采用随机森林模型和残差分析法定量评估人类活动和气候变化对流量及水位变化的影响。结果表明:(1)外洲站年尺度和月尺度平均流量均呈现不显著的增大趋势,年平均流量增幅为10.5%,增大速率为3.2 (m^(3)·s^(-1))/a;年尺度和月尺度平均水位均呈现显著的下降趋势,年平均水位降幅为-14.3%,下降速率为-0.04 m/a。(2) 1991年为外洲站年平均流量序列的突变年份,影响期较基准期增大了205 m^(3)/s;定量分析气候变化和人类活动对流量变化的贡献率,其中气候变化占92.8%,赣江流域降水增多是使外洲站流量略有增大的主要原因。(3) 2002年为外洲站年平均水位序列的突变年份,影响期较基准期下降了2.20 m,人类活动对水位变化的贡献率占93.8%;水利工程建设、流域综合治理等人类活动的影响,改变了河流天然的水沙规律,外洲站断面受冲淤变化和人工采砂等影响,河床逐年下切趋势明显,这是造成外洲站水位显著下降的主要原因。研究成果可为变化环境下流域水资源利用提供参考。