基于流域面积～高程关系曲线的洪峰传播历时计算方法及其在长江流域的应用

流域内洪峰传播过程与流域的一些统计特性相关。本文基于重力驱动原理和流域面积~高程关系曲线,计算长江流域内洪峰传播历时。研究结果表明:由曲线法计算得到的长江流域53个子流域的洪峰传播历时与流域特征明显相关,曲线法计算值与经验公式计算值之间呈线性关系,通过线性转化可方便、快速地得到流域洪峰转播时间值。此方法可用于研究流域地貌与水文响应的关系及洪水快速预报。     

长江流域地貌特征及其环境地质意义

一、长江流域地貌的形成与发展史长江流域大体呈东西向展布.海西期结束海洋环境的东西向隆起——南岭、泰岭一大别山,分别横亘于它的南北边缘.印支运动使全流域都结束了海洋环境:总体呈东西向展布的米仓山、大巴山弧形构造和淮阳弧已形成皱形;巴颜喀拉山、川西、滇北等也相皱成山且遭受剥蚀.燕山运动则奠定了长江流域地貌的基本格局:自东而西形成了天     

新疆开都河流域主要地貌形态特征研究

自然环境组成要素中没有一个要素与地貌形态无相互影响,人类的任何一个生产活动也与地貌形态具有密切联系.以新疆开都河流域地貌形态为研究对象,探讨流域尺度地貌形态类型、不同地貌形态的空间变异特征.在开都河流域实地考察、制图分析、对地貌形态分类和测定不同地貌类型的面积和相对高度、各地貌类型相互影响的数据基础上,采用地貌类型学和地统计学的方法,对研究区的地貌形态进行了制图分类及其特征变异分析,并采用GIS定位测定方法,做出开都河流域的地貌类型空间数字地图.结果表明:开都河流域地貌形态复杂多样,虽然开都河流域是以天山山脉中段南麓的山间盆地——焉耆盆地为中心,但是在流域中陆地上的地貌类型均有分布.该流域是典型的封闭性盆地地貌为主,多种地貌形态并存而交叉分布;该流域由三个盆地地貌单元组成,表现出山间盆地地貌类型的环状分布特点.     

喀斯特流域水文地貌系统及其识别方法初探

本文运用系统论的思想,把陆地水文学和地貌学相结合,首先阐述了喀斯特流域与水文地貌系统的内涵和关系;然后对喀斯特流域水文地貌系统识别方法进行了探讨,提出了流域形态径流强度系数和导数高程积分曲线;最后以水文与形态之间的映射关系来探讨识别喀斯特峰丛洼地系统中的地下水系结构。      

流域地貌形态特征多重分形算法研究

为研究流域地貌形态特征的量化指标,提出基于高程分布概率的多重分形计算模型,结合大理河岔巴沟流域和大堡岔流域DEM数据进行多重分形计算,对流域地貌形态特征多重分形谱的表征意义进行了探讨。结果表明:流域地貌形态特征多重分形谱可以更加敏感、更加全面地对流域地貌形态的总体特征进行描述;多重分形谱的顶点对应简单分形的容量维,多重分形谱的宽度可以定量表征流域表面的起伏程度,多重分形谱的端点维数的差别可以间接地反映流域峰谷数目的比例;流域地貌形态特征多重分形谱能够分层次地刻画流域内部的精细结构,从而更加突出地表现异常局部地貌变化特征;流域地貌形态特征多重分形谱的无标度区间的合理范围,应该确定为DEM像元尺度到流域最大高程值的1.5倍左右最为合适。     

基于超熵理论的泥石流危险性模糊综合评判

泥石流灾害往往造成巨大经济损失,但由于其影响因素众多,如何合理进行危险性评判一直是研究的焦点问题.本文以研究项目为依托,选择泥石流流域沟谷的纵剖面形态指数作为流域的地貌特征指标,用超熵理论量化泥石流流域地貌系统的稳定性与演化趋势,并借助于模糊综合评判手段,对泥石流危险性进行评价.评判结果表明:该方法的评价结果与实际较为接近,为泥石流流域系统的演化趋势预测以及危险性等级划分提供了良好的分析方法.     

基于地貌扩散和水动力扩散的流域瞬时单位线研究

流域汇流是地貌扩散和水动力扩散共同作用的结果。用宽度函数描述地貌扩散,用河道响应函数描述水动力扩散,从而导出了流域地貌瞬时单位线的表达式。建立了长江三峡区间沿渡河流域的数字高程模型(DEM),由此自动生成了该流域水系,并提取了流域地貌瞬时单位线公式所需的地貌信息。23场洪水的检验结果表明:所建议的流域地貌瞬时单位线公式用于流域汇流计算具有较高的精度。     

喀斯特流域水文地貌系统汇流分析─—以喀斯特峰丛洼地谷地流域为例

在回顾目前汇流理论基本问题的基础上,根据喀斯特径流试验场水文资料,提出喀斯特流域水文地貌系统汇流结构场由地貌形态结构和含水介质结构组成,从而认识到喀斯特流域汇水流量过程的双层结构,并运用系统论的观点探讨了流域汇流特性。      

路南石林喀斯特流域水文特征初探

本文运用水文地貌系统耦合分析的方法,对路南石林喀斯特流域水文特征进行了探讨,对喀斯特完全入渗式流域和完全漏渗式流域的特性进行了初步研究,揭示了侵蚀基面的变化对流域地表地下水系结构的影响,认为石林发育区水文特征有其自身的特点。      

特邀主编致读者

正国土空间生态修复是实现美丽中国、"关系中华民族永续发展的根本大计"。本专缉是39家高等院校、科研院所、79名师生近年来研究的24篇最新成果。研究区域覆盖了青藏高原、黄土高原、内蒙古草原、长江流域、黑河流域(黄河上游)、华北平原等;研究尺度涵盖了区域尺度(流域尺度)、大中地貌尺度(景观尺度)和场地尺度。     

长江流域沿江镉异常源追踪与定量评估的方法技术研究:以长江流域安徽段为例

长江全流域性的Cd异常是被中国正在进行的多目标地球化学调查发现的重大生态环境问题。以长江流域安徽段为研究对象,对沿江镉异常源追踪与定量评估的方法技术进行了系统研究。通过对安徽段长江干流及其主要支流悬浮物中元素含量的测量查明:悬浮物是流域内重金属元素大跨度迁移的主要载体;Cd在悬浮物中的富集程度远远大于其他重金属元素,这或许正是Cd可以形成沿江流域性异常的主要原因;长江干流悬浮物中重金属元素含量的变化明显受到沿江支流的影响。安徽段长江干流及其主要支流重金属元素输出通量定量计算结果表明:秋蒲河是安徽段重金属元素输出通量最大的支流,每年在安徽段长江两岸土壤中沉积下约4.45t的Cd。利用悬浮物加密测量、1∶5万土壤测量和岩石测量对顺安河流域Cd异常源追踪结果显示:内生金属矿床特别是铅锌矿是悬浮物中Cd的最大的供应源。采用河漫滩沉积物分层采样技术和同位素测年技术,初步恢复了研究区Cd等重金属元素沉积和污染的地球化学历史,对研究区Cd等重金属元素异常的未来演变趋势进行了预警预测。     

苏北盆地XH-1钻孔晚新生代沉积记录特征及其与长江贯通时间的关联

对XH-1钻孔沉积物、长江和淮河下游现代沉积物的磁化率与粒度组分相关性进行了对比研究,结果表明,整个XH-1钻孔沉积物磁化率与粒度组分的相关性出现了4次显著变化,其中的第Ⅰ深度段(350—247m)和第Ⅲ深度段(234—57m)的相关性变化分别与淮河下游和长江下游现代沉积物的记录相一致;第Ⅱ深度段(247—234m)的相关性变化处于上下相邻两段的过渡变化之中;而第Ⅳ深度段(57—0m)的相关性变化处于一种不定式的波动之中。从影响磁化率变化的主要因素和苏北盆地自身的地质背景来看,XH-1钻孔沉积物磁化率与粒度组分相关性的变化情况在很大程度上反映了沉积物物质来源的不同,而造成物源差异的主要原因为长江三峡的贯通,及其贯通后对钻孔所在区域水系调整、变迁的影响。古地磁测试结果表明,XH-1钻孔沉积物磁化率与粒度组分相关性变化特征所揭示出的长江三峡贯通时间约在2.32MaBP。     

南通地区新构造运动特征

从盆地沉积及其演变特征入手，总结了该区新构造运动特征；运用新构造运动理论对海岸线的变迁、长江的迁移及旋扭变形现象进行了探讨，并提出建立第四系各年代的地层沉降速率数学模型、用升降运动速率划分和对比第四纪地层的见解。     

长江防洪决策支持系统——防洪决策风险分析

针对长江中游防洪决策过程,筛选出几个主要的风险因子.考虑暴雨洪水历史资料,短期洪水位预报以及中长期雨洪预报三种不同信息条件,建立防洪决策风险分析模型,针对长江三峡至螺山河段防洪系统,是否启用分蓄洪区的各种防洪决策方案,给出决策风险的定量描述.     

西气东输管道通过长江三江口方案工程地质条件评价

从工程地质及水文地质角度,对西气东输管道通过长江三江口方案适宜性进行了研究。指出了方案有利的环境地质条件及存在的主要环境地质问题,提出了相应的对策,为优化管道过长江设计、施工方案提供了地质依据。     

傍江备用应急地下水源地建设及意义

根据太湖水源水质富营养化现状和长江地表水源所处的地理位置,论述长江两侧地带系第四纪以来古长江河道沉积区,孔隙含水层厚度大、储存资源丰富、水质好,有江水天然补给条件,具备建设若干个江南、江北区域备用应急地下水源地的条件。建议开展沿江两侧地带备用应急水源地勘察评价,为长江三角洲地区应对地表水供水水源遭遇突发污染事件,提供备用应急地下水源,保障城乡居民饮用供水安全。     

鄱阳湖湖口河段近期演变规律及趋势分析

湖口河段是鄱阳湖流域水量汇入长江的唯一出口,也是江西与外界航运交通的咽喉,其演变情势直接影响流域防洪和航运安全。利用历次实测的水下地形图及湖口水文站实测断面资料,对河道冲淤、纵向及平面变化进行了分析。结果表明:湖口河段左岸滩地以淤积为主,主河槽及深泓线近期冲刷较严重,右岸受地形约束基本保持稳定。在未来一定时期内,河段岸线仍将保持相对稳定,并将维持左岸滩地淤积,主河槽和右岸冲刷的趋势。     

长江流域地下水资源特征与开发利用现状

为提升对长江流域水文地质和地下水资源的认知程度,突破以往单独从地表水或地下水角度进行评价的局限性,长江流域水文地质调查工程以地球系统科学理论和水循环理论为指导,充分考虑地表水与地下水的转化关系,将水文地质单元和地表水流域有机结合,划分长江流域地下水评价单元,建立典型地下水资源评价模型,开展了新一轮长江流域地下水资源评价。评价结果表明:(1)长江流域水循环要素时空分布不均,降水以中游最多,并由东南向西北递减;地表径流主要集中在夏季,且长江北岸比南岸集中程度更高;蒸散发量总体上呈现东部高于西部的特征,最大值集中在长江中游一带;长江流域地下水位总体保持稳定,丰枯季水位变化总体不大,一般小于2 m;长三角超采区的地下水漏斗面积已明显减小,相关环境地质问题得到了有效控制。(2)2020年长江流域的地下水资源总量2421.70亿m~3/a,其中山丘区地下水资源量2092.79亿m~3/a,平原区地下水资源量331.35亿m~3/a;地下水储存量较2019年整体略有增加趋势,其中四川盆地最为明显,共增加23.72亿m~3。(3)长江流域的水质上游优于下游,优质地下水主要分布在赣南地区和大别山南麓一带,部分地区水质较差的主要原因是原生劣质水的广泛分布。长江流域地下水开发利用水平整体很低,局部地区由于过往不合理的开发所引发的环境地质问题已得到缓解,岩溶塌陷、地面沉降等问题得到了较好控制。建议适当开发利用赣南地区和大别山南麓一带优质的基岩裂隙水。     

长江流域陆地水储量与多源水文数据对比分析

从趋势性、滞后性及相关性三方面,对2002—2013年间GRACE重力卫星反演的长江上游与中游陆地水储量与模型模拟土壤含水量、实测降水和实测径流数据进行了对比分析,并从干旱强度及发展时间两方面评估了标准化陆地水储量指数SWSI、标准化降水指数SPI、标准化径流指数SRI和标准化土壤含水量指数SSMI对区域性干旱的表征能力.结果表明:长江上游地区陆地水储量与降水、径流和土壤水蓄量均无显著变化,而中游地区陆地水储量则与水库蓄量同样具有显著性增加,反映人类活动对中游地区陆地水储量变化有很大影响;各指标指示的各等级干旱月份数量基本相当,但各指标反映的特旱具体月份有较大差别,基于GRACE数据构建的SWSI指标对特大干旱的指示性不好;对比各指标对上游与中游地区干旱事件发展时间,体现出水文干旱、农业干旱对气象干旱存在一定的迟滞关系.     

长江防洪决策支持系统总体设计

在分析总结长江中下游防洪经验和防洪决策流程的基础上,充分考虑技术的先进性,针对长江防洪决策支持系统的开发,提出了具有系统结构合理、软件设计先进、实用性强、扩充性好、适应实时要求特点的总体设计,确定了系统的开发原则.据此,拟定了系统的逻辑结构;以数据库、知识库作为信息基础,通过总控程序构筑系统运行环境,实现信息查询和防洪调度的功能.信息查询以灵活多样的查询方式、形象直观的表达形式来实现对实时水雨工情、洪水预报结果等信息的快速查询;防洪调度侧重运用洪水演进和调度模型对预案进行水情仿真,为决策者提供汛情发展事态信息.为对模型库进行有效的管理,提出建立决策方案管理系统的设计方案.为适应软件技术的最新发展趋势,选择了起点高、开发难度大的视窗软件系统作为系统的软件环境,实现了图形用户界面技术,使界面友好直观,操作灵活方便.