白龙江引水工程延安段相关问题初探

介绍白龙江引水工程概况,通过对延安市受水区缺水现状、解决缺水问题思路、白龙江引水工程向延安延伸供水可能性等问题分析,拟定延安段总体布局方案,工程技术方案合理、经济和社会效益良好,实施后可为革命老区脱贫攻坚和经济社会高质量发展奠定坚实的基础。

甘肃白龙江亚高山4种主要灌木截留特征研究

采用浸泡法和人工降雨测定甘肃南部白龙江4种不同灌丛最大截留量,初步探索叶片截留的影响因子.结果表明:(1)同一植物叶片采用人工降雨法其叶片最大截留量始终大于浸泡法,人工降雨法叶片最大截留量较浸泡法多5.84%~12.41%.(2)同一地区不同植物截留能力不同,白龙江4种主要灌丛叶片的最大截留能力从大到小依次是聚花荚蒾>绣线菊>箭竹>甘肃柳,最大截留量、基径、株高、叶面积呈正相关性,且截留能力越大,相关性越显著.

甘肃省白龙江引水工程水利生态补偿机制探讨

为建立合理有效的引水工程水利生态补偿机制,发挥引水工程的经济社会效益和生态效益,从补偿主客体界定、补偿标准核算、补偿资金筹集和补偿费分配4个方面探讨甘肃省白龙江引水工程水利生态补偿机制。采用直接成本测算模型测算水源区水利生态补偿标准,采用生态系统服务功能价值评估方法测算相邻上下游之间的水利生态补偿标准,按因素法确定分配指标权重,估算出引水工程沿线涉及的甘肃省天水市、平凉市、庆阳市以及陕西省延安市可获得的年度补偿资金。结果表明:引水工程沿线可筹集资金主要涉及水资源费和水土保持补偿费,合计为19 218.14万元;水源区水利生态补偿费用为2 119.69万元;相邻上下游间水利生态补偿主要对水质改善突出、节水效率高的县(区)进行资金补偿,总额为17 098.45万元。

数字孪生流域知识图谱构建及其应用

为通过数字孪生构建物理流域与数字流域关联,实现对流域资源、环境、生态等多方面的监测、分析与优化配置,探讨了数字孪生流域建设过程中知识图谱的应用前景、构建方法、应用和面临的挑战。在知识工程相关技术基础上,以甘肃省白龙江干流舟曲县河段流域为例,对其中水利对象、防洪保护对象及其之间的关联关系进行了知识表示、抽取、融合和推理,构建了可视化、交互式的流域知识拓扑图,使其为数字孪生流域管理提供需求分析、知识检索、决策分析等应用价值,并对可能面临的挑战进行了分析,如需提升数据质量与标准化问题、或将面临的技术瓶颈等。研究成果可为水利工程知识图谱建设与推广应用提供参考。

白龙江流域生态环境质量动态监测与评价

[目的]分析1990—2020年白龙江流域生态环境变化及驱动因素,为流域可持续发展提供科学依据和决策支持。[方法]逐年筛选植被生长季6—9月的Landsat TM/OLI影像数据,计算绿度(NDVI)、湿度(WET)、热度(LST)、干度(NDSI)4个生态指标,采用主成分分析法(PCA)构建遥感生态指数(RSEI),对白龙江流域生态环境进行评价。[结果]1990—2020年白龙江流域RSEI均值从0.531上升至0.675,生态环境质量总体好转;生态环境质量改善区域主要位于舟曲—武都段的白龙江两岸、宕昌县西北及岷江东岸,改善面积达8393.97 km^(2),占总面积45.55%;各生态指标对于生态环境质量影响程度在1990年干度>湿度>热度>绿度;2006年干度>绿度>湿度>热度;2020年绿度>湿度>干度>热度。[结论]利用GEE平台实现RSEI模型扩展了在大范围尺度、长时间序列下对区域生态环境质量监测与评价,近年来白龙江流域生态环境质量整体呈改善态势,对于流域的保护治理工作仍需继续。

甘南白龙江3种次生林叶片-凋落物-土壤生态化学计量特征

【目的】以甘肃南部白龙江辽东栎Quercus wutaishansea Mary、红桦Betula albosinensis Burk和糙皮桦Betula utilis D.Don 3种次生林为研究对象,测定植物叶片-凋落物-土壤C、N、P含量,研究3种次生林C、N、P含量及化学计量特征间的相互作用规律与机制,进而更好地理解其潜在生态学过程和影响机理。【方法】采用群落生态学研究方法,在研究区分别设置3块50 m×50 m固定样地,选取样地叶片-凋落物-土壤测量C、N、P含量,运用养分利用效率和再吸收效率分析植物对土壤环境变化的响应和养分利用策略。【结果】结果表明:1)3种次生林有机C、N、P含量均表现为叶片>凋落物>土壤,叶片有机C、P含量高于全国植物叶片平均值,N含量略低于全国平均值,土壤有机C含量高于全国平均值,但是N、P含量低于全国平均值,叶片有机C、N和P含量显著高于凋落物和土壤(P<0.05),凋落物有机C、N和P含量显著高于土壤(P<0.05)。叶片N∶P在11.21~12.98之间,凋落物C∶N在30.63~36.75之间,表现出植物生长和微生物分解凋落物受到N元素的限制;土壤N∶P在1.84~2.21之间,辽东栎最小,糙皮桦最大,糙皮桦N、P计量比显著大于其他2种(P<0.05)。2)糙皮桦叶片N含量内稳态弱,辽东栎和红桦叶片N含量具有较高的内稳态,3种次生林P含量具有较高的内稳态,在土壤低P限制下植物能保持P平衡,限制性养分元素在植物体内的含量具有相对稳定性,对环境变化的响应也较为稳定。植物叶片对N、P的再吸收率表现为红桦>辽东栎>糙皮桦,且对N的吸收率大于P。【结论】3种次生林生长、凋落物分解受N限制明显,土壤P含量较低,N、P是限制白龙江3种次生林生长的主要因素。研究结果旨在为甘肃南部白龙江次生林生态功能恢复与演替提供科学依据。

受回水影响的白龙江碧口(二)站流量测验误差分析

人类活动对水文测验工作带来很大的挑战,尤其是水利工程的建设与运营,直接影响到水文测验数据的精度,为了更大程度提高水文测验数据的真实性,断面的迁移比测分析很有必要。本文在碧口(二)站实测流量的基础上,采用相对深0、0.2、0.6三种测法,对迁移后该站断面从垂线流速横向分布、纵向分布、流量相关性、流速相关性等多角度作了分析,计算了流量测验误差,最后确定出ADCP、中泓浮标、传统缆道流速仪测验换算系数,可为今后碧口站在水文测验、应急监测等方面提供参考依据。

基于遥感和InVEST模型的白龙江流域景观生物多样性时空格局研究

以甘肃白龙江流域为例,结合遥感、GIS技术和In VEST模型,从景观地理学角度选取区域生境质量、植物净初级生产力和景观状态指数为评价指标,构建区域景观尺度上生物多样性空间格局综合评估方法,并在栅格像元尺度上开展白龙江流域景观生物多样性时空变化特征分析。结果表明：白龙江流域景观生物多样性空间格局差异显著,其生物多样性高值区主要集中在自然保护区和林业管护区,低值区主要分布在舟曲-武都-文县的白龙江两岸及其以北区域、宕昌县岷江沿岸、高寒稀疏植被区和高山积雪-裸岩区。1990-2010年,流域景观生物多样性较为丰富,整体呈现不断增长的趋势,个别局部区域减弱,其增长区主要体现在生态工程实施区和林业管护区,减少区多分布在人类活动频繁的城乡农耕区和灾害多发区。

白龙江上游地区森林植物群落物种多样性的研究

白龙江上游地区属长江防护林工程重点地区之一。根据 36个样地的调查资料 ,分析了该地区森林植物群落物种多样性的特征 :群落内各层物种丰富度指数的大小顺序为“灌木层 >草本层 >乔木层” ;均匀度指数变化比较复杂 ,在杜鹃巴山冷杉 (Rhododendronfastigiatum_Abiesfargesii)林中为“草本层 >灌木层 >乔木层” ,在苔藓巴山冷杉林中为“乔木层 >灌木层 >草本层” ,其余群落中为“灌木层 >草本层 >乔木层” ;多样性指数的大小顺序为“乔木层 <灌木层和草本层” ,而灌木层与草本层的多样性指数随林分郁闭度变化而变化 ,在郁闭度 30 %的杜鹃巴山冷杉林中 ,草本层大于灌木层 ,在郁闭度 47%的箭竹巴山冷杉林中 ,草本层和灌木层相当 ,在郁闭度 55 %以上的各个群落内 ,灌木层大于草本层。同一海拔不同坡向群落的物种多样性表现为分布于阳坡的油松 (Pinustabulaeformis)林大于分布于阴坡的草类云杉 (Piceaasperata)林。物种多样性沿海拔梯度的变化表现为随海拔升高先降低后增加 ,从海拔 2 4 0 0m的栎类阔叶林 ,2 60 0m的草类云杉林 ,2 80 0m的箭竹 (Sinarundinarianitida)巴山冷杉林 ,到 3 0 0 0m的苔藓巴山冷杉林和 3 2 0 0m的杜鹃巴山冷杉林 ,物种多样性依次下降 ,到海拔 3 40 0m的高山杜鹃

白龙江流域滑坡泥石流灾害研究进展与展望

白龙江流域地处青藏高原、黄土高原、四川盆地交接处,我国东西南北向地震带从此交汇通过,此处构造复杂、山高坡陡、沟谷深切、软岩广布,且多暴雨,是我国四大滑坡、泥石流灾害高发区之一。基于实地调查研究、并结合现有资料和研究成果,总结分析了白龙江流域滑坡、泥石流的分布特征、形成条件、成因机理、监测预警、防治措施等多方面进展及不足,推进该流域地质灾害研究,支持当地防灾减灾建设。

白龙江流域基于GIS与信息量模型的滑坡危险性等级区划

利用Rivertools提取流域边界,基于野外调查及在前人研究基础上,选取起伏度、坡度、坡向、岩性、降雨、植被覆盖、土地利用等11个与滑坡发生相关要素作为危险性评价因子.在GIS环境下,采用经验似然比的数据分类方法,运用信息量模型,绘制了研究区的滑坡灾害危险性等级区划图,最后利用15个活动滑坡对模型精度进行检验.研究结果表明:根据区划图,白龙江流域可分为5个区域:极高危险区、高危险区、中等危险区、低危险区、极低危险区,所占研究区面积比例分别为21%,26%,37%,11%,5%.活动滑坡都位于等级很高和高的区域内,说明模型评价结果与研究区实际情况吻合.

人工神经网络在滑坡敏感性评价中的应用

以边坡为基本研究单元,经过主成分分析和独立性检验得到白龙江流域对滑坡形成贡献最大的6个因子:人口密度、坡度、坡向、断裂距离、岩性和高程.使用人工神经网络对白龙江流域进行滑坡敏感性评价,采用ROC曲线对模型精度进行验证.研究结果表明,人工神经网络能有效地对该区域进行滑坡敏感性评价,且能将研究区划分成5个区:极低危险区、低危险区、中等危险区、高危险区、极高危险区,各区面积占研究区面积的比例分别为9.53%,41.46%,12.12%,25.33%,11.58%.

甘肃白龙江流域生态系统粮食生产服务价值时空分异

粮食生产服务是区域生态系统主要的服务功能之一,也是人类福祉和社会发展的基础,受自然环境和社会经济发展而不断变化。然而,目前国内外尚缺乏统一的生态系统服务价值的时空动态评估方法,尤其是在脆弱的山区过渡带区域。以灾害频发的脆弱生态过渡带——甘肃白龙江流域为例,尝试引入自然环境和人文社会要素对区域生态系统生产服务经济价值进行系数调整与修正,构建生态系统服务价值的计量评估模型,测算流域内生态系统生产服务价值并分析其时空差异性。结果表明:(1)1990—2010年间白龙江流域耕地面积波动起伏较大,但流域内生态系统生产服务价值却表现出持续上升的趋势,至2010年平均生产服务价值达186.74万元。生态系统生产服务价值空间格局变化不大,其高产区约占42.4%以上,主要分布在宕昌县西北部的岷江两岸和舟曲城关镇—武都汉王镇的白龙江两岸及其以北区域。(2)方法改进后,白龙江流域生产经济价值相对减小(172.74万元),间接反映了研究区内滑坡、泥石流等自然灾害和区位人文社会要素对生产经济价值的影响,更符合流域的实际情况。

基于综合指数法的白龙江流域生物多样性空间分异特征研究

大中区域尺度上生物多样性空间分布格局识别是制定和实施区域生物多样性保护计划的前提条件,也是生物多样性保护确定优先区域研究工作迫切需要解决的关键问题之一。拟以甘肃白龙江流域为例,结合InVEST模型和遥感、GIS技术,以区域生境质量、植物净初级生产力和景观状态指数为评价指标,应用归一化处理方法,构建区域生物多样性空间格局综合评估方法,在栅格像元尺度上开展白龙江流域生物多样性评价及其空间分异特征分析。结果表明:白龙江流域生物多样性较为丰富,空间分异特征明显。生物多样性较高的区域(Ⅰ和Ⅱ级以上)面积约占39.80%,且主要集中在自然保护区和林业管护区。生物多样性较低的地区主要分布在舟曲-武都-文县的白龙江两岸及其以北区域、宕昌县岷江沿岸、高寒稀疏植被区和高山积雪-裸岩区。

汶川地震对白龙江流域地质灾害的影响——以武都区构林坪为例

选取位于白龙江地质灾害最严重的中游区域,且受人类影响较弱的典型泥石流沟构林坪为例,基于SBAS InSAR技术监测分析2008年"5.12"汶川特大地震前后该流域的地表形变特征.研究发现横穿该流域上下游分界处的迭部-白龙江断裂自2008年前以8.0 mm/a的相对速率稳定抬升,在震后迅速增至11.5 mm/a.根据资源卫星、Geoeye,SPOT影像调查资料,与InSAR结果相应,该流域地质灾害的增幅明显上升.地震对地质灾害的作用表现为直接激发作用和潜伏后发作用,在白龙江流域,汶川地震不仅直接引发大量次生地质灾害,还使该流域的岩土结构、强度等遭到破坏,孕育大量潜在灾害,使该地区地质灾害长期并将会频繁发生,次生灾害的分布具有"上盘效应"和沿断裂带集中分布的特点.

白龙江干流典型滑移-倾倒型滑坡的特征及形成机制

探讨中陡倾角顺层岩质斜坡发生倾倒变形的特征、发育条件及形成机制。白龙江干流受区域构造环境条件的影响,纵向河谷发育,河谷两岸志留系白龙江群的砂质板岩、千枚岩等较发育,尤其在甘肃的舟曲、武都一带以软质、薄层状的绢英、碳质千枚岩为主。这些干流段岸坡稳定性较差,尤其是顺层岸坡段滑坡较发育,且多以滑移-弯曲(溃曲)、滑移-拉裂模式为特征。通过对白龙江干流水泊峡水电站的Ⅶ#滑坡、碧口水电站库区的青崖岭滑坡与孟家干沟滑坡的现场调查、分析,揭示了在陡顺倾层状岩质斜坡中还发育一种特殊的倾倒变形破坏模式,即滑移-倾倒模式。该类变形多发育在临空条件好、坡度40°以上由软硬相间或软硬互层状、岩层倾角一般在65°以上的高陡层状岩质斜坡中,是在斜坡应力场或遭受水、地震等作用下,坡脚首先发生初始倾倒变形,同时上部岩体发生滑移-倾倒,最终岩层发生连续弯曲变形、根部折断,折断面贯通而形成滑坡。

多种组合模型的区域滑坡易发性及精度评价

以滑坡灾害高易发的陇南白龙江流域中游及其岷江支流段作为研究对象,依托流域内2093处滑坡灾害点样本数据,开展多种组合模型区域滑坡易发性区划及精度评价研究。首先选取坡度、坡高、距断层距离、地层岩性、流域沟壑密度、植被归一化指数等6项影响滑坡发生的孕灾因子作为易发性的评价指标,依据各指标条件下的信息量值、确定性系数值和证据权重值曲线突变规律,并结合滑坡面积及分级面积频率比曲线作为等级划分的临界值来确定因子分级状态。其次,基于指标因子状态分级和相关性分析结果,采用信息量法、确定性系数法、证据权法分别与逻辑回归组合的3种模型开展区域滑坡灾害易发性区划,并从模型结果、适用性和精度等方面采用多手段对3种组合模型进行比较和讨论。研究结果表明:在区域滑坡易发性评价方面3组模型均表现较为理想,信息量和逻辑回归组合模型的预测精度为94.6%,其预测精度和准确性优于其它两种组合模型;研究区滑坡极高易发区主要分布白龙江两岸,尤其分布在两河口至桔柑乡段白龙江左岸区域,易发性评价结果成果可为该区域地质灾害防治和国土空间用规划及用途管制决策提供依据。

白龙江流域地质灾害特征及勘查思路

白龙江流域地处青藏高原向黄土高原过渡的斜坡急剧变形带,是我国泥石流、滑坡灾害最为严重的地区之一。"8.8"舟曲泥石流灾难的发生,再次暴露了对地质灾害调查研究程度不高,预警预报能力低,以及风险减缓措施不力的弊端。为了避免类似群死群伤重大地质灾害的发生,应进一步加强调查和研究等基础工作。进一步勘查的思路是:首先是对迭部、舟曲、宕昌、武都、文县、康县等6各县,按照《1∶5万滑坡崩塌泥石流灾害调查规范》要求,全面开展调查;二是对危及县城、集镇、重要居民点的地质灾害隐患点,按照规划前期勘查的精度要求,逐一进行勘查;三是针对不同类型的地质灾害发育分布规律、形成机理、成灾模式、监测预警技术、风险减缓措施等问题开展专题研究。

甘肃白龙江林区森林资源可持续发展力的评价

在森林资源可持续发展理论指导下,构建了森林资源可持续发展力综合评价指标的体系。以白龙江林区为例,通过对所选择的5个策略层(中间层,B层),20个措施层(最低层,C层)指标值的计算和纠正,建立森林资源可持续发展力评价的协调度模型:DH=∑B_iP_i,1996年的DH=0.5320,2000年的DH=0.6100,虽然均小于其理论值0.7000,判定该林区处于非可持续发展状态,但同时表明该林区正向可持续发展目标前进。

白龙江流域舟曲县城区地质灾害危险性评价

地质灾害危险性评价对城镇国土空间规划与防灾减灾管理具有重要的意义,目前地质灾害危险性评价方法较多,但主要集中在对区域或单体地质灾害的危险性评价研究,对城镇尺度地质灾害危险性评价较少。该文以地质灾害高发的舟曲县城区为研究对象,以网格划分为评价单元,以1:10 000地质灾害详细调查数据为基础。根据斜坡岩土体物理力学性质及侵蚀特征,利用无限边坡模型计算不同栅格单元的稳定性,并结合斜坡破坏概率及构建的斜坡滑动距离评价了城区斜坡危险性,在此基础上采用FLO-2D模型进行了泥石流灾害危险性评价,最后在arcgis平台下综合城区斜坡和泥石流危险性评价结果,完成了舟曲县城区50年一遇降雨条件下地质灾害危险性评价及区划。评价结果表明:舟曲县城区地质灾害高危险区面积6. 43 km2,共发育灾害点32处,威胁承灾体面积640. 29万m2;中危险区面积5. 15 km2,共发育灾害点7处,威胁承灾体面积509. 73万m2;低危险区及以下面积15. 80 km2,共发育灾害点3处,威胁承灾体面积1 527. 82万m2。该评价方法在一定程度上完善了城镇尺度的地质灾害危险性评价过程,并为舟曲县城区地质灾害防治提供参考。