不同降雨工况下嵩县陆浑水库上游地区地质灾害综合评价

降雨强度越大诱发地质灾害的频率越大,大中型水库作为集雨中心,其周围地灾环境的风险性更值得深入探讨,研究区陆浑水库属于大I型水库,其上游地区的降雨强度和地灾风险密切相关,至今相关研究尚且薄弱。因此,本研究选取地貌、高程、与水系距离、植被覆盖率等9个评价指标因子,利用ArcGIS对陆浑水库上游地区开展地质灾害综合评价。结合不同降雨频率,以10 m×10 m栅格采用统计模型方法开展危险性评价。最终与综合易损性叠加进行矩阵计算分析,得到研究区域在4种不同降雨工况条件下的风险分区,研究结果显示,在50年一遇的降雨条件下,研究区高危险区面积占比8%,发育地灾点占研究区域的18%,中、低危险区面积占比92%,发育地灾点占研究区域的82%;高风险区面积占比8%,发育地灾点占研究区域的36%,中、低风险区面积占比92%,发育地灾点占研究区域的64%。研究成果可为陆浑水库上游地区日后的地灾预警与防护工作提供有效的科学依据。

陆浑湖国家湿地公园鸟类多样性研究

为了解陆浑湖国家湿地公园鸟类多样性现状和变化,采用样线法、样点法和同步调查法,对该公园鸟类种类、数量和分布进行详细调查。结果表明,陆浑湖国家湿地公园共发现鸟类18680只,隶属于18目55科207种,其中优势种5种。古北界鸟类有105种,广布种鸟类有69种,东洋界鸟类有33种,古北界鸟类占明显优势;留鸟有69种,冬候鸟有57种,夏候鸟有45种,过境鸟有36种。鸟类Shannon-Wiener多样性指数为4.19,Margalef丰富度指数为20.95,Pielou均匀度指数为0.79;秋季鸟类物种数最多,Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数均最高;夏季鸟类Pielou均匀度指数最高。陆浑湖国家湿地公园中,鸟类物种较多,丰富度较高,具有湿地环境鸟类群落组成复杂的典型特征。

暴雨移植情景下陆浑水库洪水模拟分析及应对策略研究

极端天气事件引发的暴雨洪涝灾害严重威胁水库的安全运行,从极限思维和底线思维的防汛观念出发,通过移植“75·8淮河暴雨”和2021年“郑州7·20暴雨”到陆浑水库进行洪水模拟,开展了暴雨移植情景下陆浑水库洪水模拟分析及应对策略的研究。研究结果表明:暴雨移植情景下陆浑水库现状工程的泄洪能力不足,水库需要增建非常溢洪道;非常溢洪道老虎沟出口方案施工工程量略大于汤池沟出口方案,但是后者涉及人员搬迁难度较大,故倾向于前者。根据模型试验结果对非常溢洪道的设计规模和方案进行了优化和完善。

陆浑水库坝基渗透稳定性研究

本文在厘定坝基渗透模型和边界条件的基础上,运用数值模拟的方法,对坝基渗流场水力坡降和坝基渗透稳定性进行研究。研究表明,目前大坝的运行状况正常;水库在缓慢蓄水过程中,截水槽、坝后逸出带和断层破碎带的水力坡降远小于允许坡降,不会危及坝基的稳定性。这为水库投入正常水位(319 5m、327 5m、331 8m)运行提供了理论依据。

陆浑水库坝基断层破碎带渗透稳定性评价

陆浑水库位于河南省洛阳市嵩县境内 .为了论证大坝在水库投入正常高水位 (319.5m ,32 7.5m ,331.8m)运行时的安全 ,经过对 30余年的水位观测资料的整理和分析 ,在厘定水文地质模型的定性分析基础上 ,运用现代数理统计原理 ,成功地解决了困扰水库正常运行的坝基渗流问题 ,获得了关于坝基渗透稳定状况及其变化趋势的认识 .结果表明 :目前大坝的运行状况是正常的 ;水库在缓慢蓄水过程中 ,截水槽的薄弱部位可以得到渗透加固 ,截水槽中的填土与岩石结合面的抗渗比降可达 45以上 ;上游铺盖与截水槽结合下游排水的防渗体系有效地控制了坝基渗流 .同时 ,预测了高水位时坝基渗流是稳定的 ,水库完全可以投入高水位运行 .这为病险水库的论证提供了一个案例 .

土地形态图式语言及其应用

土地形态是在自然与人文生态过程共同作用下形成的文化景观。景观环境的多样性不仅决定了土地类型和人文过程的多样性,也决定了土地形态图式语言的多样性。水平空间上的镶嵌过程和垂直空间上的嵌套结构是土地整体景观的重要特征。以耕地、鱼塘和园地形态为主要类型,结合土地利用类型的特征,选取典型土地空间,初步构建了由土地形态基本单元(字)、组合单元(词)和复杂组合(词组)通过水平镶嵌和垂直嵌套形成的土地形态图式语言体系。土地形态基本图式语言共形成3大类9中类64小类的"字"、3大类9中类89小类的"词"和2大类7中类35小类的"词组"。在此基础上以河南省嵩县陆浑湖南岸为例,融合基地的自然与人文生态环境和陆浑湖功能设计,将土地形态图式语言语汇选择性应用到设计实践中,验证了基于土地形态图式语言应用的人文生态设计方法。

陆浑水库汛限水位动态控制风险研究

结合陆浑水库的实际,探讨了以预泄调度方式实施汛限水位动态控制所面临的风险。研究了陆浑水库实施汛限水位动态控制域、动态控制实施条件、调度方式,重点对其所面临的风险和损失进行了评价和计算。结果表明,陆浑水库以预泄调度方式实施汛限水位动态控制是可行的,在风险允许的范围内,水库经济效益大大提高。

未来气候情景下覆被变化对径流量的影响

以陆浑水库控制流域为研究对象,利用流域DEM、土地利用数据、1987—2001年气候和水文观测数据,在率定SWAT模型参数的基础上,以SCS模型参数的变化来反映覆被变化,分析了未来气候变化情景及覆被变化情景对径流的影响。结果表明:2011—2050年在流域落叶林地面积退化30%情况下径流量将增大7.02%,落叶林地面积增加20%情况下径流量将减少8.48%。

陆浑水库坝基水位观测资料分析

经过对 30余年水位观测资料的整理和分析 ,在厘定水文地质模型的基础上 ,运用数理统计原理 ,获得了坝基地下水渗流特征及其变化趋势的基本认识 ,这包括库、管水位关系 ,代表断面测压管平均位势过程线 ,特定库水位时测压管管水位过程线 ,坝基渗流量变化。研究表明 ,上游铺盖与截水槽结合下游排水的防渗体系有效地控制了坝基水位 ,这为水库投入正常高水位(319.5 ,32 7.5 ,331.8m)的运行提供了详实的理论依据。

水库优化调度与厂内经济运行耦合模型研究

以陆浑水库及水电站为研究对象,以发电流量作为耦合参数,综合出力系数k作为反馈调节参数,构建了水库优化调度和水电站厂内经济运行耦合模型,通过对水电站不同运行工况下k值数据库的调用,采用动态规划方法和递推优选算法联合求解耦合模型。通过与对综合出力系数k取定值的方案对比表明了所构建耦合模型的有效性与合理性。

陆浑水库控制区近50年夏季降水变化特征

利用陆浑水库控制区域6个气象观测站1961—2012年逐月降水资料,分析了控制区域近50年夏季降水的变化特征.结果表明:陆浑水库控制区域1981—2010年夏季年降水量与年降水量的比值平均为0.50,但年际变化和阶段性变化特征明显,最大值和最小值分别为0.69和0.22,极值比达到3.14.夏季降水量与年降水量线性关系均极为显著,能够用夏季降水量的变化特征标识年降水量的变化.陆浑水库控制区域夏季以及6—8月各月的平均降水量(对应的站间均方差)常年值依次为324.6,70.8,135.2,118.6 mm(82.0,70.8,48.7,36.9 mm).这8个要素均没有显著的线性趋势,均以波动性变化为主,但均具有明显的年际和阶段性变化特征.陆浑水库控制区域夏季及其各月的平均降水量与对应的站间均方差均具有极为显著的线性相关关系,至少能够通过信度为0.01的显著性检验.

多风险因素影响下的水库防洪调度风险综合评估研究

汛限水位是水库协调防洪与兴利关系的关键控制点,合理设置汛限水位,是实现洪水资源化的重要途径。在考虑多种风险因素影响下,构建风险综合评估指标体系,建立综合评估模型,对水库防洪调度风险进行综合评估;以陆浑水库为例,探讨了多种汛限水位方案的可行性;结果表明:在考虑设计洪水过程、洪水预报误差、水库调度滞时、水位-库容关系四种风险因素影响下,陆浑水库前汛期汛限水位可抬高至318.7 m,兴利库容可增加0.64 m^3;后汛期汛限水位可抬高至319.2 m,兴利库容可增加0.66 m^3。该研究为水库防洪调度风险综合评估研究提供了技术支撑,并为陆浑水库实际防洪调度风险研究了提供科学参考。

经验性洪水预报模型在陆浑水库的应用及其与小花间洪水预报模型结果对比

在对陆浑水库经验性洪水预报模型介绍的基础上,根据历史数据及流域地貌信息确定了模型参数,对1975-2011年25场洪水的计算结果与实测值进行了对比,同时对2003-2011年的7场洪水预报结果与黄委水文局小花间洪水预报模型预报结果进行了对比.结果表明:两模型模拟结果精度相差不大,都能满足预报精度要求,7场洪水小花间洪水预报模型模拟结果整体效果稍好,尤其是洪水过程与实测过程比较吻合;经验性洪水预报模拟结果稍差,但误差在可接受范围之内.两个模型都具有一定实用性,建议两模型联合运用,将小花间洪水预报模型的洪水预报结果作为指导水库防洪调度的主要依据,经验模型的预报结果作为参考.

水库运用对河流水文情势影响的IHA法评价——以伊河陆浑水库为例

水流是河流生物环境的主要决定因素之一,影响生物群落组成及其多样性。水利工程会改变河流天然径流过程,研究河流的水文情势具有十分重要的意义。基于龙门镇水文站实测流量数据,采用IHA法就陆浑水库运用对伊河径流过程的影响进行了评价。结果表明,陆浑水库的运用对龙门镇水文站水文年极值出现时间变化的影响不大,而对月流量、年极值、频率、延时和变化率指标改变显著,明显改变了下游河道水文情势,对下游河道内的水生态环境产生了较大影响。

改进层次分析法在土石坝安全评价中的应用

对影响土石坝安全的基本事件进行系统分析和研究,开发土石坝安全评价数学模型。该模型直观地反映了各基本事件之间的关系,利用概率计算理论求解土石坝溃决概率,同时引用改进层次分析法,分析各基本事件对大坝溃决的影响程度,可较好地确定各基本事件的概率权重。以陆浑水库大坝为例进行安全评价,对数学模型进行验证,结果表明该模型的模拟计算结果与目前对大坝安全评价的结论较吻合。

陆浑水库污染源调查及防治措施

2008～2009年调查了陆浑水库污染源,分析了水库水质污染情况,并按《地表水环境质量标准》中方法对水库水质监测进行分析和评价。结果表明水库现状水质总体状况尚好,属轻度污染水质类型。针对水库水质污染原因,提出了Ⅰ级保护区内污染防治、Ⅱ级保护区内生活污水处理、Ⅲ级保护区内农村面源污染防治等一系列措施,这可为进一步改善水库水质、维护良好的生态系统提供可靠依据。

基于空间尺度的黄河调水调沙

基于空间尺度的黄河调水调沙理论是:利用小浪底水库不同泄水孔洞组合塑造一定历时和大小的流量、含沙量及泥沙颗粒级配过程,加载于小浪底水库下游伊洛河、沁河的"清水"之上,并使其在花园口站准确对接,形成花园口站协调的水沙关系,实现既排出小浪底水库淤积泥沙,又使黄河下游河道不淤积的目标。2003年9月6～18日,黄河水利委员会为验证该理论开展了原型试验。试验结果表明:①利用异重流排沙和浑水水库排沙的特点,达到了小浪底水库拦沙初期"拦粗排细"、减缓库区淤积的目的;②利用小浪底—花园口区间的洪水资源,将小浪底水库排出的细泥沙输送入海,并且不增加下游河道淤积,提高了水流的输沙效率;③实现了下游河道减淤与减灾的统一;④小浪底水库存蓄了6.02亿m3水量,为引黄济津和翌年农田灌溉储备了水源。

陆浑、故县水库分期设计洪水深讨

陆浑、故县水库由于入库径流年内分布不均匀，防洪与兴利之间存在很大矛盾。通过对这两个水库实测洪水资料分析、气象资料论证、历史洪水的考证，提出以８月２０日作为陆浑、故县水库每年汛期的前汛期和后汛期的分界。文中还分别计算了两水库汛期不同阶段的设计洪水，为水库的合理调度奠定了基础。

陆浑水库滨岸带沉积物重金属污染评价及其迁移能力分析

为研究滨岸带沉积物重金属污染及迁移转化情况,以陆浑水库滨岸带为研究对象,采用地累积指数法和潜在生态风险评价法对重金属的污染程度及风险进行评价,并采用重金属活力值法评价重金属的迁移能力。结果显示:重金属Cu、Pb、Cd、Cr、Mo、Zn的含量均超出了土壤环境背景值,分别为背景值的2.88、2.61、21.54、2.02、78.87、1.19倍;各采样带中的重金属含量随海拔高度的变化而变化,其中,Cr、Zn、Cd、Pb和Mo的含量自L4采样带起随海拔的降低而逐渐下降;Mo存在严重超标现象,属于Mo极重度污染,Cd为中度、偏重度污染;陆浑水库滨岸带整体处于极强的污染状态,Mo和Cd是生态风险的主要贡献因子,各重金属的污染风险程度与地累积指数法的结果相符合;根据活力值法显示各重金属迁移能力由强到弱的顺序为:Cd>Pb>Mo>Cu>Zn≈Cr。

杜甫陆浑庄即偃师尸乡土室(土娄庄)说质疑

杜甫《忆弟二首》诗题下自注云"时归在河南陆浑庄",学界普遍认为陆浑庄就是他在偃师的尸乡土室,这一看法存在诸多疑点。其一,陆浑县和陆浑山在洛阳西南,尸乡土室所在的偃师县在洛阳之东,两者并非一个地方,称尸乡土室为陆浑庄并不合常理。其二,陆浑庄当是杜甫一家人共同居住的一处别业,有一定规模,而尸乡土室则只是杜甫单独居住(或和其妻共同居住)的别业,两者并不相同。其三,"时归在河南陆浑庄"之文,清代早期以前的杜集多作"时归在南陆浑庄"。若作"南陆浑庄",当是相对于洛阳而言,其方位与陆浑县或陆浑山相合,而与尸乡土室不合。其四,杜甫前后的唐人不少都有陆浑庄或陆浑别业,它们都在陆浑县和陆浑山,唯独杜甫家的陆浑庄在偃师,也不合情理。因此,陆浑庄更可能在洛阳之南的陆浑山一带,是不同于偃师尸乡土室(土娄庄)的杜甫家另一处别业。