里下河地区水利治理与水网协同演变分析

里下河地区作为江淮下游平原的典型平原河网地区,河流湖泊众多、水网密布,当地水网建设改变了原有的自然地理和抽排格局。总结了20世纪50年代至今里下河地区水利问题综合治理和水系演变的过程,并结合水网形态特征指标与水网协同演变进行了分析。结果表明:里下河地区在建设水网过程中防洪和供水能力有了较大的提升“,六横五纵”的骨干水网逐渐形成,但是仍然面临着湖荡萎缩的问题。这些可以为平原河网地区水利综合治理及水网建设提供借鉴与思考。

平原水网地区开发区水土保持评估报告编制探讨

探讨平原水网地区开发区水土保持区域评估报告编制的重点内容和存在的难点,并结合已批复的开发区水土保持区域评估报告,分析评估报告编制应注意的方面:①开发区水土保持评估报告编制大纲应参照国标并可做章节简化,体现整体性、全局性和指导性;②水土流失防治目标要结合个性指标并相应提出区域性控制指标;③土石方量可参考区内典型已验收生产建设项目的土石方挖填模数进行计算,土石方平衡遵循表土应剥尽剥,区内综合利用的原则;④要突出开发区水土保持总体布局和防治体系的完整性,明确单个防治分区的防治措施体系、防治标准和任务;⑤开发区管理机构应有明确的职责,实施负面清单制度。

水系局部改变对河网水情及水质影响的分析

给出了平原水网地区水系局部改变后用于预测水情变化的水力边界条件的确定方法,以及因水系改变造成的水情、水质变化的计算方法,并将该方法应用于苏州市区水系水质变化分析。得出结论:水系变化必然产生局部水流形态的改变,最终影响污染物的对流扩散输运;局部水域水系改变愈大,模拟边界涵盖的范围应愈大。

基于湖河网络八景系统的江汉平原区域风景特色研究

叠加不同时代的江汉平原古云梦泽变迁范围形成湖圈,以注入或流出该圈的5条河流为轴,形成"一圈五轴"的湖河网络体系,以轴圈上的城镇为节点,形成"十二点、五岛"的节点性城镇系统,以此关联考察节点城镇八景的种类、构成、特征与演变,从而建立对江汉平原区域风景特色解析与认识的总体框架。通过"十二点、五岛"八景的词云分析,认识到江汉平原风景的湖、河、台特色与月、古、晴景象;立足节点城镇八景之横向系统,解析了该平原风景的江汉朝宗大气与山水楼台创意;立足节点城镇八景之纵向系统,认识到其上江轴地理剖面中山水的格局及其八景的呼应配合,以及其他各轴自然地理剖面反映的空间大开大合、山体大起大落的"灵秀湖北"特色。

漕桥河小流域平原河网地区水环境污染分析

作为太湖主要入湖河流的漕桥河流域,地势平缓,河浜密布,是典型小流域平原河网地区。该文通过对流域内污染物来源和污染物特征进行了源解析,得出如下规律:化学需氧量(COD)主要来源于农村生活污染和工业污染;总氮(TN)主要来源于农业种植业和干湿沉降;NH4-N来源于干湿沉降、农业种植业、工业污染和农村生活污染;总磷(TP)主要来源于种植业和城镇生活污染。4个常规监测断面水质污染指标评价结果表明:丰水期河网地区水质可达到国标Ⅳ类水质标准,平水期、枯水期的水质为劣Ⅴ类;来自武宜运河的客水主要影响上游地区水质,来自太滆运河的客水主要影响下游地区水质。37条主要河浜的等标污染负荷排序结果为:总氮(TN)对漕桥河污染负荷最大,其次为NH4-N。该研究对于漕桥河流域河网水利整治与水环境生态修复规划有一定的指导作用,对中国南方河网地区的水利整治有一定的借鉴参考价值。

近50年人类活动引起的杭嘉湖平原区水位变化

针对杭嘉湖地区洪涝灾害日益加剧的现状,基于1960-2007年日降水和日水位资料,采用Spearman检验、有序聚类分析和线性模拟方法,研究了近50 a来降水和水位变化,在此基础上探讨了降水和人类活动对特征水位变化的贡献率。结果表明,区域近50 a降水变化未见明显趋势,水位呈增加趋势,年最高水位、年平均水位和年最低水位增率分别为0.03 m/10a、0.05 m/10a和0.09 m/10a,且平均水位和最低水位增加达到显著性水平。8个代表站点特征水位均呈增加趋势。空间上沿水流方向,线性坡度值增大。水位降水响应率和平水年水位序列分析显示人类活动是水位变化的重要原因。人类活动对最高水位、平均水位和最低水位变化的贡献值分别为39.0%、56.2%和82.9%。

苏北平原河网区典型农村中小河流水体氮磷赋存特征

以苏北平原河网区的盐城市射阳县某个典型圩区(面积12.73km2)为例,通过连续15个月对圩区内沟渠河流水体采样分析,研究苏北平原河网区中小河流地表水氮磷赋存特征。结果表明:研究区域中小河流水体氮磷超标严重,水体处于富营养化状态。所有水样品总氮质量浓度均超过GB 3838—2002《地表水Ⅲ类水质标准》(ρ=1.0 mg/L),79%的总氮质量浓度超过Ⅴ类水质标准(ρ=2.0 mg/L);73%的总磷质量浓度超过Ⅲ类水体标准(ρ=0.2 mg/L),39%的样品超过Ⅴ类水质标准。地表水氮素和磷素主要以溶解态形式存在;硝态氮是溶解态总氮主要赋存形态,相应的比例约为60%,铵态氮比例最少,约为10%;溶解态活性磷是溶解态磷素主要赋存形态,约为80%。畜禽养殖相对集中区域地表水氮素和磷素浓度高于其他区域;中沟、干渠等小型河流水体在夏季存在水质分层现象。

浅谈平原河网地区生态友好型调度——以太湖流域为例

太湖流域主要为典型的平原河网地区,流域内众多水利工程的建设与运行,已初步形成流域防洪与水资源调控工程体系,保障了流域经济社会发展,但是流域现行综合调度难以充分考虑水生态环境改善的需求,统筹兼顾流域防洪、供水、水生态3个安全协调难度较大。新形势下生态文明建设被提上国家战略高度,倒逼太湖流域要实现以水资源可持续利用支撑经济社会可持续发展,建设流域水生态文明,因此,流域生态友好型的调度研究迫在眉睫。阐述了水利工程的生态效应以及生态友好型调度的基本概念,结合平原河网地区主要特征以及流域调度理念的转变,初步界定太湖流域平原河网地区生态友好型调度的内涵,梳理总结流域生态友好型调度亟需研究的相关问题,以期为太湖流域面向"三个安全"(防洪安全、供水安全和生态安全)的综合调度深入研究提供可资借鉴的依据。

平原河网地区人类活动对降雨-水位关系的影响——以太湖流域杭嘉湖地区为例

太湖流域快速城镇化、水利工程等一系列人类活动对流域水文过程产生了深刻影响.本文以快速城镇化的杭嘉湖地区为例,基于1961—2014年逐日降雨、水位观测资料,构建了水位涨幅(ΔZ)、水位增长速率(k1)和退水速率(k2)等指标,旨在揭示变化环境下该地区降雨过程中水位的变化特征及可能的驱动因素.结果表明:1)变化环境下杭嘉湖地区近54年降雨量呈微弱的增加趋势,但降雨过程中的水位涨幅呈下降趋势,尤其是平均水位涨幅呈显著下降趋势,且于2000年左右发生明显变化;突变后水位涨幅下降主要集中在10～50 mm/d的降雨过程中,而大于50 mm/d的降雨过程中突变后水位涨幅较突变前有所升高. 2)从空间分布上来看,各站降雨量与水位涨幅存在明显的空间差异,降雨量总体呈增加趋势,增加趋势东强西弱;大部分站点的水位涨幅却呈下降趋势,其中位于区域南部站点的平均水位涨幅下降趋势较东北部更为明显,水位涨幅呈显著下降站点的空间分布与杭嘉湖南排工程等水利工程的分布较为一致. 3)通过对杭嘉湖地区降雨过程中水位增长速率和退水速率的变化分析发现,突变后较突变前退水速率有所提高,说明近年来水利工程等设施的完善和有序调度使得杭嘉湖地区的排洪能力有所提高,该变化可能是导致杭嘉湖地区地区突变后一定强度的降雨过程中水位涨幅下降的主要原因.而杭嘉湖地区强降雨过程中水位涨幅依然较高,可能是该地区洪峰水位居高不下的主要原因.此外,由于该地区近年来起涨水位抬升明显,对洪峰水位的抬升也有一定影响.

平原河网区活水畅流对水动力和水质的改善效果

青浦区青松片为典型感潮平原河网区,水动力弱、水流往复。采用数值模拟和现场试验相结合的方法,诊断了现状"西引东排、南引北排"活水方案存在的问题,西引东排流量仅10~20 m^3/s,北排依靠泵排,对河网水动力提升影响范围有限,多数河段为滞留水体。基于吴淞江水位高、拦路港-黄浦江潮差大等水动力特点,提出"北引东排、西南自然引排"活水畅流优化方案。结果表明,优化方案水动力显著提升,主干和中小河道流速分别提升27.5%和18.5%;优化方案引排流量显著提升,西大盈港、东大盈港、油墩港、新通波塘北引吴淞江流量达40 m^3/s;水质显著提升,主干河道水质由Ⅴ至劣Ⅴ类提升至Ⅳ类。

平原水网地区湖泊群退圩还湖规划研究及退后效益分析——以兴化市里下河湖区为例

实施退圩还湖,清除保护范围内的养殖圩和种植圩,恢复水体自由水面,提高湖区蓄滞能力,修复湖区水生态环境,己成为里下河湖区目前亟待解决的问题。对兴化市里下河湖区的现状及存在的主要问题进行梳理,提出了兴化市里下河湖区退圩还湖规划方案,分析了退圩还湖工程实施以后的效益,为后续退圩还湖工程的实施提供依据和保障。

基于在线SVM的平原河网河道水位预报方法

针对平原河网地区河道水位预报的不确定性特征,以京杭运河代表站拱宸桥站为例,提出了一种基于在线支持向量机的河道水位预报方法。根据拱宸桥站河道水位影响因子,选取京杭运河2008—2013年11场典型洪水过程的1500组水文数据作为样本,分别构建了固定式、在线增量式和在线剔除式SVM水位预测模型。定性定量比较了不同预见期下3种模型的预测数据,结果表明在线剔除式SVM模型的预报精度要高于其他2种模型。该方法可为研究平原河网地区河道水位过程实时预报提供参考。

平原河网地区地表水环境保护功能区划分的研究

从地表水环境保护功能区划分工作的实践出发 ,针对复杂的水文、水质条件 ,探讨平原河网地区地表水环境保护功能区划分的工作方法和实现区划目标的对策措施。

里下河地区水质模型的开发与应用

江苏位于江淮沂沭泗下游,中部和南部以平原河网地区为主,区内圩区密布,水情、工情复杂,河网流速缓慢,水环境容量较小。以江苏省里下河地区为典型研究区域,在里下河地区水文水动力模型的基础上,根据区域河网水流运动和污染物排放、迁移特点,构建了分布式污染负荷模型以及零维湖泊、一维河网相结合的水质模型,实现了区域水量水质耦合模拟计算,模拟结果良好。研究表明,里下河地区主要污染物排放中,点源污染60%~70%来自于生活污水,面源污染30%~40%来自于旱地径流,受河网沟通等因素影响,中部和北部地区水质劣于南部地区。模型对于探索区域污染物的产生、迁移和转化及其时空分布特征具有支撑作用,并对其它类似平原河网地区水质模型的开发应用提供参考。

城镇化背景下太湖流域武澄锡虞区降雨-水位响应关系

太湖流域快速城镇化、水利工程等人类活动对流域及区域水文特性产生了深刻影响。文章以快速城镇化的武澄锡虞区为例,基于1952—2020年逐日降雨、水位观测资料,通过分析降水强度—水位增长速率关系和退水速率等,揭示变化环境下该地区降雨过程中水位的变化特征及可能的驱动因素。结果表明:(1)变化环境下武澄锡虞区近69 a降雨量、平均水位、年最高水位均呈增加趋势,年最高水位的变化趋势更为明显,且于2007年左右发生明显突变;(2)通过对地区降雨过程中水位增长速率和退水速率的变化分析发现,突变后较突变前涨水速率和退水速率有所提高,说明近年来水利工程等设施的完善和有序调度使得武澄锡虞区的排洪能力有所提高。

平原河网区公路工程水土保持监测工作初探

浙江省平原河网地区水系密布,降雨丰沛,在项目开发建设过程中极易使水土流失入河,造成河道淤积,影响河道防洪功能。通过对平原河网地区生产建设项目水土保持监测重点、难点进行分析,提出相应的对策建议,为平原河网地区的水土保持监测工作提供一些实践经验。

东江三角洲水环境综合模型及其应用研究

平原感潮河网河道密集、水动力学条件复杂,不同条件下水环境状况及影响比较难模拟和定量评价。利用M IKE11软件建立东江三角洲水环境综合模型,可充分利用三角洲河网实测资料建立流域水力学模型、主要污染物运移规律和自净、富集规律的水质模型,并对模型进行率定和验证。利用其进行东江下游及三角洲供水水源保证工程不同布置方案实施前后对东江三角洲区域水环境影响效果模拟分析。通过应用表明,该模型能较好模拟东江三角洲在不同条件下的水环境变化,评价结果可以为该区域水环境保护和水资源管理提供科学依据。

平原河网区水利工程调控下水文连通变化

在水利工程建设及其人为调度的影响下,平原河网水系连通程度发生了巨大变化。为此,针对平原河网区水文连通难以模拟的问题,在现有水系结构连通的基础上,将水利工程的运行纳入水文连通的评价体系,提出一种适用于平原河网区水利工程调控下的水文连通评价指数(SLCI)。该指数从水闸通过概率、水流分流能力及河网连通程度,从点—线—面分尺度逐步评价不同调度规则下汛期与非汛期水文连通的动态变化。并且,该指数以格网为评价单元,结合反映地理要素空间集聚性的Getis-Ord Gi*指数,相比行政单元、水利片区等大尺度评价单元,能够更精细地描述水文连通空间上的分异性。太湖流域武澄锡虞区是一个典型的平原河网区,本指数在该区域进行了应用,得到以下结果:受到水闸调控的作用,武澄锡虞区非汛期时平均水文连通指数为0.66,汛期时平均水文连通指数则为0.50。另外,非汛期时水文连通集聚空间范围比汛期时高5%。其中,非汛期与汛期连通高值区SLCI值分别为0.93与0.87,低值区SLCI值分别为0.25与0.16。本文提出的水文连通评价指数可为有关部门开展长三角地区水系建设工作提供理论支撑,也为开展人为调控下平原河网区水文连通评价提供新思路。