漳江口溶解态稀土元素的地球化学特征及影响因素

河口区域稀土元素(Rare earth elements, REEs)的地球化学行为对理解海洋中REEs的循环具有重要意义。本文通过现场调查对2018年9月(暴雨时期)、2019年12月(旱季)及2020年8月(湿季)溶解态REEs在漳江口的分布特征、REEs的主要影响因素及人为稀土元素钆(Gd)污染进行研究。结果表明:漳江口溶解态REEs在不同时期的分布及分异存在显著差异,溶解态REEs含量暴雨时期>旱季>湿季。暴雨时期溶解态REEs主要呈现轻/中稀土相对富集及Ce正异常现象,而旱季及湿季溶解态REEs主要呈现重稀土相对富集及Ce负异常现象,颗粒物-水作用是不同时期溶解态REEs含量及分异存在差异的主要原因。Gd在不同时期均呈现正异常,暴雨时期、旱季及湿季人为Gd占比分别为18%~29%、26%~69%及22%~60%,推测Gd污染可能受河口上游医院核磁共振造影剂使用的影响。以上研究表明暴雨导致的颗粒物释放对河口溶解态REEs具有显著的贡献,今后研究需要重视特殊事件(如暴雨)对河口溶解态REEs来源和收支的影响。漳江口上游的人口密度相比全国其他地区较低但存在较为严重的人为Gd污染,说明我国其他河口人为稀土污染及来源也应引起广泛的重视。

物理机制引导的水库调度深度学习模型研究

为了从海量数据提炼人工调度经验来指导日常工作,机器学习等技术正逐渐应用于水库调控实践中。然而,仅依赖机器学习技术形成的水库调度方案,往往无法真实反映水库调度过程,使得调度经验刻画不到位。因此,本研究构建了物理机制引导的水库调度深度学习模型,以损失函数惩罚项的形式考虑水库出库流量的水量平衡约束、单调性约束、边界约束,以数据增强的方式在模型训练集与验证集中纳入稀遇洪水调度过程。研究结果表明,该模型在常规运行条件与稀遇水文条件均能有效模拟水库调度决策,与基准模型相比,该模型的模拟结果更符合水量平衡原理,有效减少负值流量,能准确模拟高值流量。该模型可为水库智慧调度的实现提供技术支撑。

广西郁江贝丘遗址群与稀遇洪水

水文方法估算稀遇洪水受到资料短缺的限制,用考古方法——贝丘遗址与稀遇洪水相关方法可以为稀遇洪水的估算提供辅证。郁江河段贝丘遗址群考古有一定的研究基础。研究表明,贝丘遗址的高程可作为稀遇洪水位的参考上限,对此,还通过地貌方法进行了检验。

高山峡谷区古洪水事件重建研究进展

古洪水事件重建是地貌学与环境变化领域的前沿性课题之一。高山峡谷基岩河段是古洪水重建的理想场所,通过系统梳理国内外文献,评述古洪水事件重建研究进展,认为识别古水位标志(palaeo-stage indicators)、系统建立流域尺度洪水综合地貌证据是古洪水重建的前提和基础。而不同类型的古洪水地貌证据中,古洪水滞流沉积物(slackwater deposits,SWD)是最完整的具有确切水位标志指示意义的高水位悬移质沉积物,而其他边滩坝体(bars)是指示洪水路径和水动力条件的低水位标志沉积物。基于这些洪水地貌证据与水位标志物指示,采用多种水力学模型重建古洪水规模。同时采用多种测年方法相互验证建立可靠完整的古洪水事件年代序列。从点到面建立古洪水事件数据库,提出不同成因类型古洪水事件的时空模式,系统揭示特大洪水发生规律及其演化趋势。其中,青藏高原周缘灾难性古洪水事件在形成年代、地貌证据和水文模拟等方面具有鲜明的时空特征与地貌效应,这些对认识全球末次冰期巨型洪水事件具有重要意义。在特定的时空尺度范围内评估极端洪水事件的地表过程与地貌效应,甚至大陆尺度灾难性古洪水研究已经拓展到行星尺度洪水地貌。此外,高山峡谷现代大洪水地貌原型观测对理解古洪水水文过程机制等具有重要的参考价值。

美国艾奥瓦州2008年特大洪水及洪灾稀遇程度

整理分析美国艾奥瓦州2008年特大洪水的雨情、水情和灾情;验证该次洪水的稀遇程度;指出洪灾统计资料因未作资料一致性处理,无法应用水文统计法推算其稀遇程度,将洪水的稀遇程度等同于洪灾的稀遇程度缺乏科学根据;举例说明中国水文水利专家不提洪灾的稀遇程度;提出了几点认识和建议。

稀遇洪水对在役水库大坝防洪能力影响分析

防洪能力复核是在役水库大坝安全评价的重要工作内容之一,水文系列的延长尤其是稀遇洪水的出现,将很有可能使得其设计洪水计算成果发生实质性变化;同时,大坝及各建筑物运行状态的变化,直接影响着工程整体调度运行方式的变化。上述两个方面的因素是影响大坝防洪能力发生变化的最主要因素,以青山垅水库防洪能力复核为例,对上述问题进行了详细计算与阐述,结果表明在稀遇洪水影响下该水库副坝现状抗洪能力不满足规范要求,且溢洪道宣泄校核洪水时存在安全隐患。研究成果可为类似大中型水库大坝防洪能力复核提供参考。

长江防洪工程对珍稀水生动物和鱼类的影响

长江流域防洪规划的实施 ,将显著提高防洪保护区的防洪标准 ,其经济效益、环境效益、社会效益十分显著。但防洪工程建设项目实施后 ,将给长江河道演变、江湖关系、水文情势等带来一系列的变化。根据防洪规划的工程项目 ,结合珍稀水生动物和鱼类资源目前的现状 ,从流域的角度探讨分析防洪工程实施后的综合影响 ,如上游防洪水库和其它梯级的开发建设 ,将对长江上游珍稀和特有鱼类资源产生显著影响 ;

曲靖市2017年春夏旱涝成因及其对农业的影响

利用NCEP/NCAR逐月再分析资料、土壤墒情资料和农业灾情调查,从旱涝成因、土壤墒情变化、旱涝对农作物影响角度,系统分析评估曲靖市一典型春夏旱涝年的气候成因及其对农业的影响。结果表明,2017年曲靖市雨季开始期偏晚,初夏干旱严重,雨季开始后旱涝急转。5月至6月上旬,500hPa我国中高纬地区受平直西风气流控制,不利于冷空气南下;同期低纬地区西太平洋副高稍偏强、南支槽略偏弱,导致干旱天气持续并成灾。6月中旬至7月中旬,500hPa上乌拉尔山地区高压脊偏弱,贝加尔湖地区为正距平,东北亚地区为槽区,同时西太平洋副高显著偏强偏西、脊线位置偏南,造成降水异常偏多和洪涝。干旱造成农作物成灾和绝收面积达84871 hm^2,洪涝致农作物成灾和绝收面积达30535 hm^2,评估2017年曲靖市干旱、洪涝灾害致使农作物受灾损失5%,经济作物受灾损失10%。

岷江下游航电梯级生态流量协同造峰调度研究

岷江下游4个水电梯级的开发将对最下游梯级水电站(龙溪口)坝址下长江上游珍稀、特有鱼类国家级自然保护区内的重点保护鱼类产卵、繁殖关键生命周期的洪峰流量过程产生影响。因此,有必要开展梯级电站生态流量联合调度研究。研究认为,在鱼类产卵高峰期的7~8月,梯级电站可分预泄-敞泄-回蓄3个阶段实施造峰调度,老木孔,东岗岩,犍为和龙溪4个梯级同步敞泄,保证洪峰顺利通过各梯级,维持下游天然水文过程;洪水过后,采取专门的调度措施回蓄,延长回蓄时间,保证退水过程与天然洪峰保持基本一致,避免造成下游减脱水过程。研究方案的实施可为下游长江珍稀特有鱼类提供类似天然的水文过程,减轻水电梯级开发对鱼类产卵的影响。