长江荆江分蓄洪区历史演变、前景和风险管理

依据社会经济统计数据、水文资料、遥感影像信息和实地调查资料,分析了荆江分蓄洪区在历史演变过程中形成的分洪与发展的矛盾及其在未来长江流域防洪体系中的重要作用,指出其风险管理的必要性。运用基于G IS栅格数据的二维水动力洪水动态演进模型,对荆江分蓄洪区1954年的分洪过程进行了模拟和验证,模拟了不同分洪规划方案下的洪水淹没范围,水深和水位,并结合现阶段社会经济发展情况,定量估算了农户和农业的分洪可能损失。在分洪损失评估基础上提出了荆江分蓄洪区引导人口合理发展、促进土地有效利用、开展防洪教育、实施洪水保险和确保安全运用预案等减轻洪水损失提高运用机率的洪水风险管理初步方案。

荆江流域堤垸围垦的生态人类学研究

堤垸围垦是荆江流域农业生计的主要形态,堤垸因此成为该区域特有的聚落形态。堤垸自然生态系统与地方文化所形成的耦合关系具有相对的稳定状态,能够保证堤垸农业生产获得居民所期望的经济效益。通过梳理堤垸的发展历程,探讨人口增长、堤垸农业与灾害之间的辩证关系,可见这种耦合关系并非一劳永逸。在生态制衡被打破之后,洪涝灾害和疫病的发生会调适人口的增长与堤垸的开发,新的适应策略建立后,环境与文化的耦合体重新归复稳定。

荆南三口流域水系连通性变化对水资源开发利用的影响

为了探讨水系连通性对荆南三口流域水资源开发利用的影响,采用Mann-Kendall趋势检验法分析1965—2017年长江荆南三口河系水位演变情势和径流量变化特征,重点剖析了水系连通性对三口地区水资源量、水文干旱、不同河系水资源开发利用的影响。结果表明:荆南三口流域特征水位变化趋势显著,年平均水位降低,不利于水资源开发;荆南三口流域多年平均径流量变化幅度大,水资源开发利用难度增大;荆南三口流域水文干旱次数呈增长趋势,干旱历时增长,水资源短缺问题严峻;荆南三口流域年径流量地区分配不均衡,年际相差大,对流域内水资源开发利用极为不利。

三峡水库运行下洞庭湖盆冲淤过程响应与水沙调控阈值

以1951-2011年洞庭湖区及荆江段干流主要控制站实测径流输沙量资料为依据,分析三峡水库不同蓄水阶段及不同调度方式下洞庭湖盆冲/淤响应,并提出上游来水来沙调控阈值。结果表明:①荆南三(四)口流量与枝城站流量、荆南三(四)口输沙率存在极显著正相关(p<0.0001),决定系数r2分别为0.859及0.895。②与三峡水库蓄水运用前(1999-2002)相比,一、二期蓄水阶段及全面试验性蓄水阶段(2008.10-2011.12)洞庭湖盆年均冲淤量由+4796.4×104t依次递减为+684.1×104t、+449.8×104t及-559.6×104t,湖盆冲淤率由+70.25%分别降至+31.13%、+23.56%及-42.64%。③预泄调度及蓄水调度期,湖盆泥沙均由以淤积为主转变为以冲刷为主,防洪补偿调度期湖盆泥沙表现为淤积,而在补水调度运用期则表现为冲刷。④洞庭湖盆处于冲/淤临界平衡状态时的荆南三口平均流量、输沙率及含沙量分别为970.81 m3/s、466.82 kg/s及0.481 kg/m3。并认为,为增强湖泊调蓄功能,必须进一步优化三峡水库调度方式,合理调控下泄水沙量。