太湖流域湖西区入湖水量变化及原因初步分析

随着太湖流域湖西区沿江引排工程的全面建成,以及区域水资源调度的开展,湖西区水文情势发生了一定变化。基于1986~2012年太湖流域湖西区出入湖水量、降雨量、沿江主要口门引排水量资料,采用Mann-kendall检验法、小波分析法和滑动检验法,对湖西区降雨量、沿江口门引排水量及净入湖水量的各月变化和周期变化特征进行研究,并对年净入湖水量增加的影响因素进行分析。结果表明:湖西区全年和汛期降雨量呈不显著的上升趋势,全年及汛期引水量、净引水量呈显著上升趋势,全年、汛期、各月净入湖水量均呈显著上升趋势。湖西区净入湖水量统计量在1997、1999、2001、2006年超出了临界线,其中,1997年净入湖水量由偏少转为偏多,可能与降雨由偏枯转为偏丰有关;1999年与湖西区沿江口门改扩建、口门调度以引水为主有关;2001、2006年则与环太湖巡测线路向湖边调整使控制水量增加有关。此外,湖西区净入湖水量的不断增加也与湖西区土地利用变化影响产汇流规律有关。     

江南运河水文情势变化分析

随着太湖流域城镇化进程的加快,江南运河水文情势发生了明显变化。基于运河代表站水位资料、水利分区降雨资料、沿长江(江苏段)主要口门引排水量、出入太湖水量资料,采用Mann-Kendall趋势检验与突变检验法,对代表站水位进行了研究,并初步提出运河水文情势变化的可能原因。结果表明:(1)常州年最高水位及汛期5月、9月平均水位上升可能与湖西区四闸净引水量上升有关;而洛社与无锡(大)汛期5月、9月平均水位上升与武澄锡虞区沿长江(江苏段)口门净引水量显著上升有关,6月、7月、8月平均水位上升可能与地区涝水出路受阻导致原先入太湖的水量改为入运河有关;受张家港、十一圩闸、望虞闸引水及运河上游来水的共同影响,苏州(枫桥)亦出现水位同步上升的趋势。(2)运河代表站水位变异点主要发生在90年代中后期到21世纪初期,与太湖流域各省市陆续进入城镇化快速发展阶段的时间基本一致;同样的降雨,城镇化快速发展后的水位涨幅均明显高于城镇化快速发展前,以无锡(大)最明显。     

天津市滨海新区东丽湖地区基岩热储回灌研究

天津市滨海新区东丽湖地区雾迷山组热储层为该区主要开发利用热储层,共有11眼地热井,由于集中开发利用,静水位埋深以每年3m速度下降。为了缓解水位下降,目前利用地热流体尾水进行回灌,水位埋深下降仍然较快。东丽湖地区有丰富的地表水水源,为增加回灌量,在丰水期利用处理后的湖水开展集中回灌,建成集中回灌系统。为研究集中回灌后研究区的动力场和温度场特征,在本区开凿1眼回灌井,进行回灌试验,确定该井的最大回灌率为152m~3/h。建立研究区的数值模型,模拟供暖季和非供暖季2种回灌方式下的动力场和温度场特征。供暖季回灌量为30×104m~3/a,平均到供暖季120d,回灌水温20℃,自然回灌方式;非供暖季采用湖水回灌,回灌量为40×104m~3/a,平均到丰水期120d,回灌水温20℃,自然回灌方式。在无湖水回灌和有湖水回灌条件下,预测1a和5a后研究区的动力场和温度场特征,结果表明,增加湖水回灌可减缓热储层压力下降速率,对温度场不会产生明显影响。     

考虑水体面积变化的鄱阳湖平原区地表-地下水相互作用模拟

湖泊的水情变化会影响其与地下水之间的物理水文过程和生态行为,鄱阳湖独特的“河湖相”转换特征使得该地区地表-地下水交换过程更加复杂。采用Visual MODFLOW构建三维非稳定流地下水流数值模型,利用LAK3子程序模块,通过输入五河入湖以及鄱阳湖流入长江的水量,实现湖水面积的动态模拟。结果表明,2019年湖水位模拟值与实测值的均方根误差为0.225 m,地下水水位模拟值与实测值的均方根误差为0.571 m;模型模拟鄱阳湖水面积环比变幅-41%～83%,与遥感影像结论吻合。该模型减少了湖泊作为边界条件的约束,可以有效刻画鄱阳湖频繁变化的湖水位和水体面积,准确模拟地下水流场和地表-地下水相互作用关系对湖泊水体高度动态变化的响应。枯水期主要由地下水补给湖水,交换量为2.03×107～10.58×107 m3/mon;丰水期湖水补给地下水,交换量为2.04×107～16.53×107 m3/mon,湖区及周边地下水水位相比枯水期平均抬升2～3 m,地下水由湖区流向周边地区。本研究为地表水体剧烈变化地区提供了有效的数值模拟方法,研究结果可为鄱阳湖平原区未来水资源管理和环境评价提供基础。     

近60a来洞庭湖水位演变特征及其影响因素

基于1956-2015年洞庭湖主要控制站实测水文数据,运用Mann-Kendall检验法、主成分分析法对比分析了近60 a来洞庭湖东、南、西三个湖区水位演变特征及其影响因素。结果表明：从调弦口堵口至葛洲坝截流后,南咀和城陵矶站同流量下水位均升高,但南咀站平均水位受三口分流能力减弱而下降（0.03 m）,城陵矶站平均水位受湖盆泥沙淤积和长江干流顶托作用而上升（1.33 m）;三峡水库运行后,湖盆冲淤基本持平,湖泊同流量下水位基本不变,由于该时段长江流域整体为相对枯水期,因而与葛洲坝截流后相比湖泊年平均水位下降约0.31~0.58 m。近60 a来南咀站平均水位呈显著下降趋势（p<0.05）,而城陵矶站水位呈显著上升趋势（p<0.01）,说明湖泊水位影响因素作用存在空间异质性。洞庭湖年内水位存在涨（4-5月）~丰（6-9月）~退（10-11月）~枯（12月-次年3月）的变化特征,葛洲坝运行期丰水期水位上涨明显,三峡运行期各月水位均有下降,受水库调度方式影响7-10月水位降幅最大。洞庭湖流域降水量、四水入湖和出湖径流大小以及长江干流水情是洞庭湖水位变化的主要影响因素,三口来沙变异条件下的洞庭湖冲淤量变化是湖泊水位变化的次要因素。     

张掖城市湿地地下水防污性评价研究

通过系统分析张掖城市湿地水文地质条件,采用DRASTIC法,选取了地下水位埋深、净补给量、含水层介质、土壤介质、地形、包气带介质和渗透系数共七项影响因子对张掖城市湿地城市区地下水防污性进行了评价。结果表明,张掖城市湿地地下水防污性较好地带主要分布在研究区南部新墩镇——二十里铺一带地下水深埋区,水位埋深一般大于10 m,...     

洞庭湖萎缩对湖内洪水影响

为了更好地理解湖泊萎缩对湖内洪水过程的影响,在假定洞庭湖将继续萎缩的前提下,通过建立荆江-洞庭湖水动力模型,定量分析洞庭湖萎缩对湖内洪水的影响。研究结果表明,湖内水位及洪峰流量随湖泊面积的萎缩而增加,洪峰水位到达时刻随着湖泊萎缩而提前。若遇1996年型洪水,洞庭湖面积若从目前的2 670 km2减小至1 380 km2时,西洞庭湖及南洞庭湖内最高水位将抬高2.0 m左右,东洞庭湖水位将抬升0.4 m左右,城陵矶站点洪峰水位到达时刻将提前约11 h,洪峰流量增加约4 800 m3/s。因此,若洞庭湖湖泊面积在目前基础上（面积2 670 km2）继续萎缩,湖区特别是西洞庭湖及南洞庭湖将面临更为严峻的洪水灾害。虽然湖泊萎缩对西洞庭湖与南洞庭湖内水面坡降影响较小,但东洞庭湖内水位同时受湖泊萎缩及长江来流的影响,水面坡降发生较大变化,在距离蔡家洲80~110 km（鹿角站附近）河段水面坡降出现大幅增大。     

基于多源卫星测高数据的洞庭湖流域2003—2017年湖泊水位变化监测

利用ICESat-1和CryoSat-2测高数据获取了2003—2017年洞庭湖流域内湖泊的水位信息,分析了湖泊水位的时间变化过程,并结合TRMM卫星降水数据及人类用水等数据,讨论了湖泊水位变化对气候及人类活动的响应.结果表明,流域中80%的湖泊在2003—2009年呈现出水位下降趋势（-0.18~-0.09 m/a）;75%的湖泊在2010—2017年呈现出水位稳定或上升趋势（0~0.39 m/a）;总体来看,75%的湖泊在2003—2017年呈现出水位上升趋势（0.02~0.22 m/a）.分析表明,湖泊水位变化为多种因素共同作用的结果,降水为近年来洞庭湖流域内湖泊水位变化的主要驱动因子;以三峡水库为代表的水库运行会对湖泊水位产生季节性影响;同时,人类用水的持续增长也对湖泊水位有一定的影响.多源测高卫星为长时序大范围的湖泊水位监测提供了有力的手段,这对研究湖泊水位变化及其与气候和环境的响应具有重要意义.      

梅雨期太湖超标洪水水文气象特征分析

基于太湖流域逐日报汛降水量、ERA5逐日大气再分析等资料,对比分析太湖2016和2020年梅雨期超标洪水水文气象特征.结果表明:(1)2016年、2020年梅雨量分别为412.0 mm、583.8 mm,太湖最高水位分别为4.87 m、4.79 m;对于各个时段极值降水量及重现期,2016年北部湖西区、武澄锡虞区较高,...     

信息与动态

河南水文二队大口径空气（泡沫）钻探获突破本刊讯近日,由河南水文二队承担的太原狼坡煤矿区水井钻井工程经过60天的紧张施工,圆满完成施工任务。该井终孔井深800 m,静水位埋深515 m,水量50 m3/h,单涌1.0 m3/（h.m）。     

太湖流域应对特大洪水防洪工程效益模拟

防洪效益评估对防洪工程投资决策与减灾对策制定具有重要意义。建立集成了与太湖流域防洪效益评估相关的系列模型和方法,包括含降雨产流与平原净雨计算的水文分析方法、由河网水动力学模型和平原区域洪水分析模型组成的大尺度水力学模型、综合流域社会经济和淹没因素的洪灾损失评估模型。模拟了太湖流域遇特大洪水的灾害损失,开展了不同防洪工程应对流域性特大洪水减灾效益的预测分析。结果表明：1999年型200年一遇降雨将会给太湖流域造成高达568.29亿元的直接经济损失,外排动力增强30%至100%的防洪效益介于26.69亿元到45.70亿元之间,新建圩区、太浦河拓宽的防洪效益依次减小,而圩区泵排能力增加30%的防洪效益仅为0.65亿元。基于研究成果提出了增设外排泵站、加强圩区科学调度、通过保险分担风险等应对特大洪水的对策措施建议,为太湖流域特大洪水的防治提供支撑和参考。     

太湖流域应对特大洪水防洪工程效益模拟

防洪效益评估对防洪工程投资决策与减灾对策制定具有重要意义。建立集成了与太湖流域防洪效益评估相关的系列模型和方法,包括含降雨产流与平原净雨计算的水文分析方法、由河网水动力学模型和平原区域洪水分析模型组成的大尺度水力学模型、综合流域社会经济和淹没因素的洪灾损失评估模型。模拟了太湖流域遇特大洪水的灾害损失,开展了不同防洪工程应对流域性特大洪水减灾效益的预测分析。结果表明:1999年型200年一遇降雨将会给太湖流域造成高达568.29亿元的直接经济损失,外排动力增强30%至100%的防洪效益介于26.69亿元到45.70亿元之间,新建圩区、太浦河拓宽的防洪效益依次减小,而圩区泵排能力增加30%的防洪效益仅为0.65亿元。基于研究成果提出了增设外排泵站、加强圩区科学调度、通过保险分担风险等应对特大洪水的对策措施建议,为太湖流域特大洪水的防治提供支撑和参考。     

Effect of metal pollution on the water quality in Taihu Lake

Heavy metals Cu, Zn, Cr, and others were carried though Liangxi River and Xiaomei River from Wuxi City and Huzhou City into Taihu Lake. Pollution of heavy metals in the water and sediments and chemical forms of Cu, Ph, Zn, Cd, Hg, Cr in the surface sediments were analysed to predict the effect of the pollution on water quality in Taihu Lake.     

太湖流域1991年洪涝及今后治理措施

1991年太湖流域发生了自1954年以来最严重的洪涝,湖西及流域北部的降雨强度以及太湖最高水位均高于1954年,给苏锡常地区带来了严重的损失.阐述了1991年降雨和洪水的特征,分析了产生洪涝灾害的原因,并对今后的治理措施进行了探讨.     

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。     

应用嵌套模式研究梅梁湖区风生流

应用数值嵌套模式,研究不同风向情况下,梅梁湖与竺山湖之间的马山区围垦对梅梁湖风生流的影响。结果表明:风场作用初期,偏Ｓ风使得太湖湖水流入梅梁湖;偏Ｎ风使得梅梁湖湖水流入太湖。梅梁湖稳定风生流流态表现为:在S、E风作用下形成逆时针环流;在N、W风作用下形成顺时针环流。马山区围垦阻隔了梅梁湖与竺山湖之间的湖水交换,进而影响梅梁湖的风生流流态,导致其湖水更新速度减慢。     

Evaluation of morphometric parameters of drainage networks derived from topographic maps and DEM in point of floods

An evaluation of morphometric parameters of two drainage networks derived from different sources was done to determine the influence of sub-basins to flooding on the main channel in the Havran River basin (Balıkesir-Turkey). Drainage networks for the sub-basins were derived from both topographic maps scaled 1:25.000 and a 10-m resolution digital elevation model (DEM) using geographic information systems (GIS). Blue lines, representing fluvial channels on the topographic maps were accepted as a drainage network, which does not depict all exterior links in the basin. The second drainage network was extracted from the DEM using minimum accumulation area threshold to include all exterior links. Morphometric parameters were applied to the two types of drainage networks at sub-basin levels. These parameters were used to assess the influence of the sub-basins on the main channel with respect to flooding. The results show that the drainage network of sub-basin 4—where a dam was constructed on its outlet to mitigate potential floods—has a lower influence morphometrically to produce probable floods on the main channel than that of sub-basins 1, 3, and 5. The construction of the dam will help reduce flooding on the main channel from sub-basin 4 but it will not prevent potential flooding from sub-basin 1, 3 and 5, which join the main channel downstream of sub-basin 4. Therefore, flood mitigation efforts should be considered in order to protect the settlement and agricultural lands on the floodplain downstream of the dam. In order to increase our understanding of flood hazards, and to determine appropriate mitigation solutions, drainage morphometry research should be included as an essential component to hydrologic studies.     

太湖生态环境演化及其原因分析

太湖地处长江下游三角洲,水域面积为2338km²,平均水深1.9m,最大水深不足2.6m,为一典型的大型浅水湖泊。太湖流域地势平坦,河网密布,河湖水力关系复杂。其主要补给径流来自西南部的天目山区及西部的宜溧河流域。每年夏天,大部分入湖洪水通过位于东太湖的太浦河及东北部的望虞河分别排入黄浦江与长江,由于出入湖河道的特殊位置,使得太湖南部的换水周期较短而北部较长。近几十年来,太湖由于污染而逐步呈现富营养化特征,污染物主要来自北部的无锡市和常州市,通过河道排入太湖北部的五里湖与梅梁湾,因此上述两地的水质较南部差。在东太湖,水产养殖对水环境的影响很大,亦呈现出富营养化特征,并殃及该地区的供水,加之该地区为太湖主要的泄洪通道,因此泥沙淤积严重,而且水生植物生长旺盛,呈现出明显的沼泽化趋势;在太湖四周地区,由于湖泊围垦和水利工程建设,其污染净化能力将降低,从而加速水环境恶化的趋势。太湖所面临这些问题,有待于强化湖泊科学管理来解决。     

太湖生态环境演化及其原因分析

太湖地处长江下游三角洲,水域面积为2338km²,平均水深1.9m,最大水深不足2.6m,为一典型的大型浅水湖泊。太湖流域地势平坦,河网密布,河湖水力关系复杂。其主要补给径流来自西南部的天目山区及西部的宜溧河流域。每年夏天,大部分入湖洪水通过位于东太湖的太浦河及东北部的望虞河分别排入黄浦江与长江,由于出入湖河道的特殊位置,使得太湖南部的换水周期较短而北部较长。近几十年来,太湖由于污染而逐步呈现富营养化特征,污染物主要来自北部的无锡市和常州市,通过河道排入太湖北部的五里湖与梅梁湾,因此上述两地的水质较南部差。在东太湖,水产养殖对水环境的影响很大,亦呈现出富营养化特征,并殃及该地区的供水,加之该地区为太湖主要的泄洪通道,因此泥沙淤积严重,而且水生植物生长旺盛,呈现出明显的沼泽化趋势;在太湖四周地区,由于湖泊围垦和水利工程建设,其污染净化能力将降低,从而加速水环境恶化的趋势。太湖所面临这些问题,有待于强化湖泊科学管理来解决。