太湖流域降雨与太湖水位关系分析

太湖流域快速城镇化、水利工程建设等人类活动对流域水文过程产生了较大影响。基于1981~2018年太湖流域日降雨、太湖水位实测资料,分析了流域降雨与太湖水位涨幅关系,旨在揭示变化环境下该地区降雨与水位关系的变化特征及可能的驱动因素。研究表明,2000年以来太湖水位抬高趋势明显,但同等时段降雨量条件下对应的太湖水位涨幅有所下降,且降雨量越大,太湖水位涨幅减小的越明显;流域各时段降雨与太湖水位涨幅相关关系约0.9,流域10d雨强每增加50mm,太湖水位涨幅约16cm。该研究成果可为太湖水位的中长期预报,尤其是对入汛前、入梅前等关键时间节点的太湖水位调控、雨洪资源利用等流域管理工作提供参考。     

太湖流域营养盐产量演变和趋势的数值模拟研究

认识流域湖泊水体富营养化的演变和趋势是湖泊污染控制和治理中的重要研究课题。本文将在分析和论证太湖流域营养盐自然本底、人类活动作用急剧增加的近50年来太湖流域营养盐的变化情况、以及全球气候变化和流域经济发展未来30年太湖流域营养盐变化趋势等三方面的基础上,对太湖流域营养盐产量变化做出评估和预测。研究表明,在未来气候变化概率分析和区域经济发展规划基础上,太湖流域未来30年营养盐流域产量将比现代（2000s）增加25%～33%,这将增大太湖水体污染的压力。     

太湖流域营养盐沉积200年的历史模拟研究

介绍边界条件设置为工业时代以前太湖流域处于自然农耕状况下,对太湖的总氮和总磷沉积反演200年的数值模拟研究。模拟反映了自然状况占1990s湖泊富营养化观测资料的湖区总氮约7%,占总磷约12%。模拟总氮和总磷浓度与太湖沉积钻孔沉积样推算的水体含量的数量级和变化范围相当,太湖流域的营养盐空间来源模拟也能够与流域自然地理变化吻合,表明模拟能够捕捉到流域营养盐历史变化特征,对湖泊营养物质来源、沉积和空间分布的流域环境历史变化响应具有良好模拟能力。      

探讨太湖历史极端洪水发生年份和水位高程

较之气候水文平均态的缓慢变化,特大洪水引发的灾害对人类社会影响更加显著,而关注极端洪水、认识小概率事件需要更长时间序列.本文通过对太湖钻孔的沉积和磁学参数特征研究,对比太湖文物发掘的历史洪水资料,试图多指标定量重建太湖长序列极端洪水.太湖水则碑对1600～1954A.D.特大洪水记录了15次,通过与现代洪水仪器记录对比和论证,其最低4.03m水位相当于1921～2004A.D.观测太湖的年最高水位80％百分位.太湖钻孔中的沉积粒度和磁化率特征捕捉了水则碑洪水序列中的85％的洪水年,同时补充了水则碑洪水漏失的信号.3次能够被历史文献佐证的洪水沉积信号发生在1766A.D.、1875A.D.和1882A.D.,其洪水水位估计在4.0～4.1m,4.1～4.2m和4.13 ～4.23m.频谱分析显示了沉积洪水指标与水则碑洪水指标具有3个同步的重现期,分别约在90～102年、60～ 62年和42～44年.分析历史洪水与PDO一致性的统计关系,获得估计概率为0.17 ～0.20,肯定了太湖洪水年与PDO存在关联,反映出历史洪水的发生与现代过程相同,受到了太平洋季风环流和夏季降水控制.这些结论为延长洪水时间系列、分析小概率事件、认识极端洪水特征和重现期等提供了重要水文依据.     

太湖湖体总氮平衡及水质可控目标

通过对2007~2010年环太湖水文巡测及降水调查,进行了湖体总氮平衡分析,在充分调查现有与规划的各类型污染源总量控制工程措施的基础上,量化出具有空间分布的流域总氮污染削减率,利用构建的太湖流域及湖体水环境数学模型模拟污染削减后的太湖湖体总氮浓度场,并提出水质可控目标。结果表明：太湖出入水量共127.8亿m3,其中通过降水进入太湖的水量为24.9亿m3,占入湖总水量的19.5%;全年总氮收支量达到4.47万t,其中通过干湿沉降进入太湖的总氮量为0.70万t,占入湖总通量的15.5%,可见干湿沉降进入太湖的污染物不容忽视,其变化趋势与太湖地区降水特征相关性较好。同时通过模型推算,定出2015年太湖湖体不同功能区总氮的可控目标,整个湖体平均值约为2.3mg/L,为太湖总量控制提供科学依据。     

太湖湖体总氮平衡及水质可控目标

通过对2007~2010年环太湖水文巡测及降水调查,进行了湖体总氮平衡分析,在充分调查现有与规划的各类型污染源总量控制工程措施的基础上,量化出具有空间分布的流域总氮污染削减率,利用构建的太湖流域及湖体水环境数学模型模拟污染削减后的太湖湖体总氮浓度场,并提出水质可控目标。结果表明:太湖出入水量共127.8亿 m3,其中通过降水进入太湖的水量为24.9亿 m3,占入湖总水量的19.5%;全年总氮收支量达到4.47万t,其中通过干湿沉降进入太湖的总氮量为0.70万t,占入湖总通量的15.5%,可见干湿沉降进入太湖的污染物不容忽视,其变化趋势与太湖地区降水特征相关性较好。同时通过模型推算,定出2015年太湖湖体不同功能区总氮的可控目标,整个湖体平均值约为2.3 mg/L,为太湖总量控制提供科学依据。     

1999年梅雨期太湖暴雨洪水分析

1999年梅雨期，太湖流域遭受了特大暴雨袭击，太湖出现超历史高水位，部分地区受淹，防污形势十分严峻，利用太湖地区实测雨量，水位，蒸发及环太湖巡测流量资料，分析了1999年梅雨期太湖洪水特征，进出水量及进退水速度等，对进一步合理运用太湖地区水利工程，反思和完善庆湖流域防洪规划及综合治理具有重要的战略意义。     

太湖流域洪水的周期信息图及其可公度性法预测

据1991年江淮地区异常洪水预测的启示,从太湖流域的历史旱涝记载文献,环湖洪水调查成果和实测水位雨量记录等资料,进行太湖流域洪水周期规律的探讨.通过多种周期提取方法,建立起洪水周期信息图,发现太湖洪水存在着8～11年、20～24年、37～42年和58～62年的周期现象,然后采用可公度性法预测,以供防洪减灾参考.     

太湖流域61年来降水时空演变规律分析

基于太湖流域1951～2011年长系列降水资料,采用正交函数分解法、Spearman和Mann-Kendall非参数统计检验法、连续小波分析方法等,从空间分布、趋势性、周期性和突变性等方面系统剖析了61年来太湖全流域及各水利分区降水的时空演变规律。结果表明,太湖流域降水表现为两种空间分布类型,一类是年降水量振幅高值中心位于以市岭站为中心的浙西山区以及湖西区的长兴～宜兴一线,第二类表现为年降水量以湖区为分界呈南北相反的分布型态。61年来,太湖全流域和各水利分区年降水量、汛期降水量及年最大30日降水量均不存在显著的变化趋势,但具有较明显的丰枯周期。本文研究结果可为流域开展洪水资源利用、制订调度方案、应对气候变化提供科学依据。     

太湖流域设计暴雨修订

太湖流域属平原河网地区,河网密布、水流流向往复不定,不存在流域出口控制断面,太湖流域设计洪水一般根据设计暴雨采用流域产汇流模型间接推求。因此,设计暴雨成果将直接影响流域防洪规划、工程设计、风险图编制等多项工作,其可靠性关系到流域的防洪安全,是一项十分重要的基础工作。开展了太湖流域设计暴雨修订计算,与太湖流域防洪规划设计暴雨成果对比分析,并针对设计暴雨过程推求采用的不同空间分配方法,进行成果的合理性评估。     

中世纪温暖期我国华东沿海海平面上升与气候变化的关系

北宋初期以来,我国杭州湾以北的沿海水文环境以及人类活动的响应发生了重要的变化。从文献记载来看,这个变化主要表现在两个方面：一是太湖流域古三江排水的格局发生改变,由古娄江、古东江和吴淞江组成的三路排水改变成仅剩吴淞江一路,东北和东南方向的出海通道基本不通,太湖地区的水面面积扩大,湖群发展,许多濒湖低田受淹,沦为浅湖;二是杭州湾至苏北沿海地区开始历史上海堤修筑的高潮,最终完成全面的海堤工程。这两个现象是同时开始出现的。形成北宋初期以来杭州湾以北沿海水环境发生重大变化的原因可以用海平面的上升来解释。海平面上升使太湖流域东流水势受阻,为维持流域上游来水与下游输送的平衡关系,太湖自动向比降增加的方向发展     

太湖流域水资源问题及解决途径

太湖流域水资源问题及解决途径王兴祥（水利部太湖流域管理局）随着人口增长和经济发展，不少国家出现了缺水问题或面临水对经济发展的制约，我国也不例外。太湖流域虽是我国的平原水网地区，但当地水资源量仍显不足，加上流域内经济发达，人口稠密，排放的废污水量增多，...     

太湖流域风型年梅雨洪涝灾害比较分析

通过对太湖流域１９３１年、１９５４年、１９８３年和１９９１年等４次典型梅雨降雨１流域水性、洪水运动和洪涝灾害损失的对比分析,指出梅雨降雨是造成太湖流域降雨总量大、水位高和洪涝灾害严重的主要因素。     

太湖流域典型年梅雨洪涝灾害比较分析

通过对太湖流域1931年、1954年、1983年和1991年等4次典型梅雨降雨、流域水情、洪水运动和洪涝灾害损失的对比分析,指出梅雨降雨是造成太湖流域降雨总量大、水位高和洪涝灾害严重的主要因素.     

太湖软土区基坑事故原因调查与分析

基坑安全是基坑施工的关键问题,基坑安全的关联因素多种多样,搞清这些关联因素对基坑的影响特征对基坑科学的发展具有重要的现实意义,通过对环太湖流域(笔者称之为太湖软土区)各类基坑事故的调查分析,初步摸清了太湖软土区基坑安全的关联因素以及这些关联因素对基坑的影响特点,提出了确保基坑安全的一些关键技术措施,为太湖软土区基坑工程的科学设计与施工提供了基础依据,介绍了环太湖流域的自然地理特征、地层结构、岩土物理力学性质、水文地质特征和岩溶特征等基本背景资料,给出了工程实例。     

"引江济太"工程对太湖及周边地区的影响分析

引江济太是近年来太湖流域实施的一项重要调水工程。本文应用监测资料,分析了太湖流域实施引江济太工程对太湖及其周边地区水资源量和质的影响,说明了引江济太工程有效增加了太湖流域水资源的供给,改善了太湖水体水质和用边河网地区的水环境,提出了需加强引水期水资源量质监测,并建议研究增加新的调水线路,扩大引江济太效果。     

太湖流域梅雨时空演变规律研究

了解和掌握太湖流域梅雨特性,对预测未来流域水文水资源情势变化,制订流域水资源利用和防洪决策等具有重要意义。本文根据1954~2009年共56年的梅雨特征量资料,采用经验正交函数分解(EOF)、非参数统计方法和Morlet连续小波等方法全面分析了太湖流域梅雨空间分布、长期变化趋势、丰枯变异和周期振荡等时空演变特征。研究结果表明:56年来,太湖流域梅雨主要有两种分布型态,梅雨特征量中,梅期长度与梅雨空间差异度具有显著增长的趋势,出梅日期、梅雨期长度、梅雨量、梅雨强度和梅雨集中度均在20世纪60年代末期具有明显的突变特征,太湖流域梅雨量在经历了5个阶段的丰枯变化之后,预计在2010年之后将进入偏丰期。     

1980年长江的洪水

长江是我国第一条大河,是世界第三大河,全长6300公里,流域面积约180万平方公里。长江干流宜昌以上为上游,有金沙江、岷沱江、嘉陵江、乌江四大水系,集水面积约100万平方公里,占全流域的55％;宜昌至湖口为中游,有洞庭湖、鄱阳湖、汉江水系入汇,集水面积约66万平方公里,占全流域的36％;湖口以下为下游,集水面积约14万平方     

太湖沉积对流域极端降水和洪水响应的研究

认识极端洪水特征和周期,急需建立长期洪水记录和序列。过去150 a来长江下游极端降水引发了多次太湖特大洪水,太湖湖泊沉积提供了长于观测资料的洪水记录。本文利用太湖中心开阔水域的近现代沉积,采用210Pb和137Cs测年法和粒度、磁学特征分析,与区域夏季降水和长江下游洪峰流量进行相关分析,恢复了太湖流域150 a来的历史洪水事件。根据长江下游极端夏季降水（Pjja≥90%百分位）和极端径流(Q≥90%百分位)以及历史文献记载,太湖流域自1840年以来约有24次特大洪水年,而湖泊沉积物砂级粒径与低频磁化率等特征能捕获与之对应的中洪水事件15次。这表明湖泊沉积记录能较好地反演过去洪水变化,为利用沉积记录认识百年极端洪水长周期变化和特征提供了沉积学、磁学等方面的科学依据。     

太湖流域污染负荷模型研究

在大量参数试验和调查的基础上,通过研究太湖流域各种点源和非点源污染负荷的排放去向、产生量和处理系数,建立了太湖流域污染负荷模型。该模型的计算结果为太湖流域水质模型的模拟提供了污染源的各种污染负荷完整的输入资料,不再需要繁杂地整理和准备太湖流域水质模型必须输入的各种污染负荷数据。可以通过图形直观地显示太湖流域各种污染源的污染物产生量和处理量,使整个流域上难以直接量测的各种污染负荷得到量化。