长江中下游分汊河道洪枯期主支汊易位机制探讨

分汊河段广泛存在于自然界的河流中,其主支汊易位关系到河势、防洪、供水及航运等诸多方面。本文以长江中下游分汊河道为对象,采用水文变异与河道演变分析等方法,分析了主支汊洪枯期交替分类与区域特征,剖析了主支汊洪枯易位主导因素,探讨了洪枯转换下分汊河道主支汊易位机制。研究表明:长江中下游主支汊洪枯交替型河段主要集中在中游宜都至黄石河段,洪枯非交替型河段主要集中在苇源口河段以下,中游河段流量、含沙量、水位、水面比降等条件有利于洪枯期主支汊易位的形成;驱动因素分析表明,主支汊洪枯易位类型主要有主支汊分流比差异小、洪枯期汊道来流条件差异大和洪枯期主支汊过流能力差异大三种;洪水主汊上游有高水位下吸纳主流的阶梯式边滩、洪枯水流惯性差异明显和“大水趋直、小水坐弯”等情况,易导致主支汊易位。

1961─2010年降水和土地利用变化对淮河干流上中游径流的影响

为了研究近50a来降水和土地利用变化对淮河干流上中游径流变化的影响程度,利用逐日径流和降水资料,采用线性趋势、累积距平、Mann-Kendall非参数检验法和t检验等统计方法,探讨了淮河干流上中游径流的变化趋势、突变等,并基于双累积曲线,构建了降水-径流关系模型,定量估算了降水和土地利用变化对径流的贡献程度。结果表明,(1)淮河干流上游径流量呈增加趋势,其线性倾向率为0.08×10~8 m^3·a^(-1),而中游呈减少趋势,其线性倾向率为-0.38×10~8 m^3·a^(-1),且中游径流量C_v大于上游;上游和中游降水量均呈增加趋势,其线性倾向率分别为0.34和1.72 mm·a^(-1);径流量的年际波动均大于降水量。(2)上游径流量突变年份为1972年,降水对径流量影响的基准时段为1961-1972年;中游径流量突变年份为1985年,降水对径流量影响的基准时段为1961-1985年。(3)相对于基准时段,降水有利于径流增加,而土地利用变化导致径流减少。(4)土地利用变化是引起径流变化的主导因素,对上游和中游径流量变化的贡献率分别为76%和74%;降水对径流量变化起着次要作用,但其影响也不容忽视。

长江中下游典型下蜀土剖面成分对比研究

根据长江中下游三个下蜀土剖面94个样品主要组分元素化学成分的分析结果,结合西北洛川黄土数据资料进行了下蜀土剖面主要元素成分含量和风化程度的分析对比。结果表明不同下蜀土剖面在主要组分含量上差异不明显,但在易淋溶元素含量和经历的化学风化程度方面存在一定差异。

2011年春夏长江中下游旱涝急转特征及原因分析

利用NCEP再分析资料,分析了影响2011年春夏季长江南部中下游地区发生旱涝急转的异常大气环流特征及影响因素。发现:长江南部中下游地区旱涝急转发生与西北太平洋副热带高压的变化有密切关系。副热带高压由弱到强的变化为降水提供了水汽条件,高空急流的变化则为降水提供了上升运动条件。进一步分析表明,西太平洋副热带高压西伸加强的原因与副热带高压加强前一候时间内孟加拉湾地区的异常对流加强有密切的关系。急流的变化则与陆地气温的季节变化和中纬度西太平洋强经向海表面温度(SST)梯度异常存在密切的联系。本文的研究表明:2011春夏季长江中下游地区旱涝急转现象的发生,是局地大气环流变化,南北半球大气相互影响以及海洋对大气环流影响的共同作用造成。

黄河干支流防洪形势、总体布局及治理措施

目前 ,黄河下游洪水威胁依然是国家的心腹之患 ,上中游干流河段及主要支流防洪工程还不完善 ,洪水灾害时有发生。黄河下游防洪治理的基本思路是 :“上拦下排、两岸分滞”控制洪水 ;“拦、排、放、调、挖”处理和利用泥沙。黄河防洪减淤的总体布局是 :在充分利用现有干支流水库的基础上 ,继续兴建中游干流古贤、碛口水库 ,支流沁河河口村水库 ;根据水沙条件的变化 ,长期不懈地进行下游堤防加高加固、河道整治、挖河固堤等下排工程建设 ,排洪排沙入海 ,保证设防标准内的防洪安全 ;重点进行东平湖滞洪区建设 ;长期开展上中游黄土高原的水土保持 ,减少入黄泥沙 ;完善防洪非工程措施。黄河下游的主要治理措施是堤防加固、河道整治、东平湖滞洪区加固、滩区安全建设、挖河固堤、河口治理以及古贤、河口村水库建设。上中游干流河段和主要支流的治理措施主要是堤防、河道整治或防冲护岸工程建设。

浔江防洪堤对西江中下游洪水的归槽影响

基于河道洪水演算原理,建立符合河流水力特性及其变化规律的边滩滞洪水库调节法流量演算模型、校正因数法水位演算模型,利用实测洪水和防洪堤资料进行归槽或还原演算,综合分析防洪堤对洪水归槽的影响。保护区滞洪容积占次洪水总量9.50%的浔江防洪堤对西江中下游洪水过程的归槽影响大于对洪峰的归槽影响,而且洪水类型和干支流组合不同,影响的程度也不相同:对流量过程、洪峰流量影响的最大归槽流量、最大归槽流量比重分别为3 680 m3/s、9.63%,2 700 m3/s、5.90%,对水位过程、洪峰水位影响的最大变幅为0.60、0.22 m。浔江防洪堤造成的洪水归槽并未显著改变西江中下游洪水特性,干支流洪水遭遇、区间降雨和雨洪重叠仍然是形成西江中下游大洪水的主要因素,西江中下游洪涝频繁是气候和流域环境变化综合影响的结果。

西线南水北调对黄河中游北干流开发利用的影响

分析了黄河中游北干流的自然条件和开发运用现状 ,展望了西线南水北调实施后黄河中游北干流 6个梯级枢纽的开发利用前景 ,提出以梯级联调为主综合利用北干流水利资源的具体措施。

三峡水库调度对下游洪水位的影响分析

三峡水库的修建改变了长江下游洪水特性,在分析长江沿岸工程设计洪水时,宜考虑三峡水库调度对长江中下游实测典型洪水的影响。本文采用还原计算方法对2012年7月洪水中三峡水库调度运用的拦洪削峰作用进行分析,本次洪水过程中,三峡水库调度运用降低了长江中下游干流各站水位,其中宜昌~沙市河段下降2.5m左右,城陵矶~汉口河段水位下降1.0m左右,九江~大通河段水位下降0.3m^0.5m左右。

黑河中游地区水资源分析

利用系列资料系统分析了近60 a来黑河流域中游地区水资源变化特征,结果表明,自20世纪50年代以来,出山口地表水径流量的年际变化相对比较稳定,径流丰枯呈现周期性交替变化,多次出现连续丰水段或连续枯水段,丰水年与枯水年发生的概率相当,由于冰雪径流的调节作用,使径流的年际变化明显减小。莺落峡在不同年代的径流量年内分配情况基本上比较稳定,没有大的变化,但是正义峡的径流年内分配情况却有明显的不同,主要是受中游灌溉的影响。

澜沧江中下游流域土壤侵蚀时空演变特征

为了探究土壤侵蚀演变机制,以澜沧江中下游流域为研究区域,利用改进的土壤流失方程(RUSLE)模型,开展流域内土壤侵蚀时空演变特征研究,引入随机森林算法探讨了流域内土壤侵蚀因子的相对重要程度。结果表明:澜沧江中下游流域2005—2015年土壤侵蚀量为0~1.89万t/(km^(2)·a),平均土壤侵蚀模数为0.252万t/(km^(2)·a),中下游子流域平均土壤侵蚀模数处于较低风险以上和中风险侵蚀以下级别。自2005年以后,澜沧江中下游流域土壤侵蚀空间分布特征呈现中度侵蚀风险区域扩张,高度和低度侵蚀风险收缩的趋势。随机森林算法结果发现植被覆盖管理因子和地形因子是影响澜沧江中下游流域土壤侵蚀的主要因素,土壤可蚀性因子、降雨侵蚀因子和水土保持措施因子的相对重要程度偏低,均未超过20%。可见,土壤侵蚀的时空异质性主要是由于植被覆盖和地形影响改变了局部气候而导致的。

近30年扬州市耕地土壤肥力变异特征及其驱动因素分析

【目的】揭示耕地土壤肥力变异特征及其影响因素,以指导长江中下游粮食主产区农业生产与耕地保育。【方法】江苏省扬州市是长江中下游粮食主产区的典型区域,选取扬州市1984年与2014年土壤pH、全氮、有效磷、速效钾和有机质作为土壤综合肥力评价指标,采用内梅罗指数法计算土壤综合肥力指数,采用GIS和地统计学相结合的方法,确定各项肥力指标和综合肥力指数的时空变异特征和分布格局,通过回归分析探究土壤肥力差异的主控因素。【结果】1) 30年间(1984—2014年)长江中下游粮食主产区耕层土壤有机质、全氮和有效磷含量分别增加了6.01 g/kg、0.33 g/kg和21.21 mg/kg,速效钾含量降低了9 mg/kg,土壤pH降低了0.77。土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量呈中等变异性,土壤pH呈弱变异性;2) 30年间耕地土壤肥力指数增加0.31,年度间稳定,呈中等变异性和中等空间自相关性,耕地土壤肥力水平上升明显。耕地土壤肥力等级1984年以Ⅲ级为主、占总耕地面积的73.27%,2014年以Ⅱ级为主、占比76.20%;3)成土母质、土类、亚类、土壤质地、土地利用方式对长江中下游粮食主产区耕地土壤肥力变异达到极显著影响(P <0.01)。1984年和2014年土地利用方式能够独立解释53.9%和58.0%的耕地肥力演变差异,是长江中下游粮食主产区30年耕地土壤肥力变异最主要影响因素。【结论】长江中下游粮食主产区耕地土壤肥力总的呈增加趋势,肥力等级由1984年的以Ⅲ级为主,提升到2014年的以Ⅱ级为主。土地利用方式是长江中下游粮食主产区(扬州市) 30年间耕地土壤肥力变异的最主要驱动因素。

长江中下游及邻区水系沉积物和岩石铜元素分布特征及铜地球化学省成因研究

利用水系沉积物地球化学数据,以Cu含量大于32×10^(-6)为边界在长江中下游及邻区圈定出面积大于1000km^(2)的铜地球化学省6个。为识别该区铜地球化学省的成因,对水系沉积物和岩石中Cu的分布特征以及铜地球化学省与矿集区的空间对应关系进行了剖析。结果表明,铜矿集区往往产出于具有3层套合结构的铜地球化学省内部,铜矿集区与铜地球化学省的浓集中心存在空间对应关系。研究区铜地球化学省主要包括三种成因类型,分别为:由成矿作用及后期的风化分散作用引起、由高背景地层引起和由高背景地层和成矿作用及后期风化分散作用共同引起。该认识对于缩小找矿靶区,提高找矿精度和效率起到较大的促进作用。

汉江中下游流域污染负荷及水环境容量研究

通过调查和分析汉江中下游流域各污染源,以化学需氧量(COD)和氨氮(NH_3-N)为污染负荷指标,分析了流域污染负荷现状,确定了主要污染源。在此基础上,选择COD和NH_3-N作为计算因子,利用一维水质模型测算汉江中下游流域干流及主要支流的水环境容量。结果表明:江汉污染源主要为中心城镇生活污染源、规模化畜禽养殖污染源和工业污染源; 2015年排入汉江中下游干流河道的污染负荷量为340 572. 15 t,以COD为主;潜江段以规模畜禽养殖污染源为主,其他均以城镇生活污染源为主。根据模型计算结果可推知,汉江中下游干流河道COD的水环境容量目前尚较富足,但NH_3-N的水环境容量已接近负荷阈值;汉江中下游支流唐白河、竹皮河和天门河的COD和NH_3-N水环境容量均较小。

黄河法中生态保护制度的构建

为了更好地贯彻黄河流域生态保护和高质量发展的国家重大战略,弥补分散立法的不足,实施流域综合管理,解决黄河流域面临的特殊生态问题,有必要制定黄河法作为黄河流域管理的基本法和综合法。本文利用数据分析法、实证分析法和文献研究法,以解决黄河流域面临的主要生态问题为目标和导向,依据有关政策文件、法律法规和改革成果,分析了黄河法需要建立健全的生态保护制度,包括全流域节水制度、水源涵养制度、水土保持制度和水污染综合治理制度、自然湿地生态修复制度等。

澜沧江中下游干流水电开发水足迹研究

水电开发导致水资源消耗易被忽视,而大规模流域梯级水电开发具有明显的水足迹,以澜沧江中下游干流8座梯级水电站为例,利用水足迹计算方法评估水电站运行期间消耗的水资源,计算水电站水足迹,分析水足迹影响因子。结果表明,8座水电站水足迹平均值为2.23m^3/GJ,低于世界和全国平均水平;水电站间水足迹差异较大,变差系数Cv值为0.65;效能和地形因子是导致水足迹差异的关键因子。

澜沧江中下游地区林茶复合生态系统经营与乡村发展研究

澜沧江中下游地区是世界茶的发源地之一,林茶复合生态系统经营是当地重要的传统农业生产方式之一。通过对澜沧江中下游地区林茶系统经营现状的分析研究,发现当地社区林茶系统经营在意识、技术、产品营销上已具备一定优势,在提高社区土地利用率、增加林产品产出、提升茶叶品质、美化人居环境、维护社区生态平衡等方面发挥了重要作用,但在资源利用、生计维持和社区产业发展中仍存在一些问题。研究提出了解决问题的办法,为促进澜沧江中下游山地社区生计发展和林茶资源可持续经营利用探寻了一条新途径。