丹江口水库秋汛期降水的环流特征

本文应用群分析的方法,对1951-1980年9月分10°E-165°W,10°N-70°N范围内的500毫巴环流形势场进行分类,以便了解不同类型的大气环流特征以及在不同大气环流型影响下,丹江口水库区流域降水和平均入库流量发生变化的情况.进而为水库的调度方案的编制和洪水预报提供气候学依据.     

丹江口水库向白洋淀补水生态调度方案研究

白洋淀是华北平原最大的淡水湖泊。近年来,入淀水量和降水量持续减少导致淀水位持续下降。尽管国家实施了多次的生态补水调度,但由于缺乏长效补水机制,白洋淀生态环境恶化趋势仍没有得到有效控制。南水北调中线一期工程的建设,使利用丹江口水库向白洋淀补充生态环境用水成为可能。本文通过研究丹江口水库不同运行调度方案,探讨了利用水文和气象预测、预报信息来指导水库生态调度的可行性。在分析生态预报调度方式内涵的基础上,结合丹江口水库相机补充白洋淀生态用水实例来说明该方法的实用性和可行性。研究表明,基于预报信息的生态优化调度方案,可使白洋淀多年平均补水量增加48%以上。     

南水北调中线工程对汉江中下游的影响分析

本文分别计算了丹江口水库１９６９－１９９０年实际下泄流量过程和大坝加高向黄淮海地区调水１５×１０９ｍ３后下泄过程在２０２０水平年下汉江中下游各点的水位流量过程，比较了两者的水位流量差①，分析了丹江口水库调水对汉江中下游各点水位和流量的影响以及引起的灌溉用水和航运的变化。结果表明，丹江口水库调水后，丹江口水库下游各点的多年平均水位、流量将下降，流量过程趋于缓和，洪水流量减少，枯水流量增加；灌溉取水量减少，破坏状况加重，枯水期航运流量增加，但中水期航运时段减少。最后，作者对汉江中下游补偿工程提出了建议。     

党河水库入库径流量变化特征及趋势分析

根据党河沙枣园水文站历年观测数据,利用模比系数定级分类和波谱分析等方法,对党河水库入库径流的年际变化特征进行了分析研究,发现多年变化过程大致经历了3个枯水期、3个平水期和3个丰水期。如以10a为一个代表段来观察,50和60年代为枯水段,70和90年代为平水段,80年代为丰水段。总体而言,党河水库入库径流量枯水年、丰水年出现的机率大体相当,而平水年出现的机率相对较小。进一步分析发现,党河水库入库径流过程存在着2~3a、6a、10~11a和22a的变化周期,其中以6a、10~11a和3a的周期最为显著。这些周期的存在有明确的物理意义。在以上分析研究的基础上,采用灰色系统理论建立了残差序列周期修正GM(1,1)模型,对党河水库入库径流未来的变化趋势进行了研究。结果表明,本世纪开始的若干年内,随着天气系统的变化引起的祁连山区西部降水量的增加,党河水库入库径流量将呈现一个缓慢的上升趋势,预计这期间的年平均流量将略高于多年平均值。     

长江上游降水对三峡水库蓄水关键月入库流量的影响

论文基于长江上游271个气象站点1961—2017年逐日降水量数据及三峡水库日入库流量资料,辅以差异t检验、合成分析、相关分析和聚类分析等方法,就长江上游降水对三峡水库入库流量的影响进行了分析,结果表明：① 三峡水库蓄水期关键月的入库流量受同年8月及9月的降水影响最为明显;② 依据降水特征将长江上游进行分区的结果是在沿江及以南遵循自然流域划分,长江以北则不同,6个区分别为：I区(嘉陵江流域南部)、II区(金沙江上游、岷沱江北部、嘉陵江北部)、III区(重庆—宜昌)、IV区(乌江)、V区(宜宾—重庆)、VI区(金沙江流域中下游);③ 6个区对三峡水库蓄水关键月的入库流量贡献：I区和III区的降水量最大,汇流距离短,相较其他4个区,贡献最大;II区站点稀疏,降水量最少,汇流距离长,贡献最小;其他3个区(IV、V、VI区)贡献相近;④ 分析2003年以来蓄水期遭遇的3次流量峰值超50000 m³/s的洪水过程,其中2014年9月11—18日I区出现连续强降水,同时叠加III区过程性强降水,导致了19—20日三峡水库入库出现超过50000 m³/s的超大洪峰,证实了I区和III区降水对三峡入库流量的高贡献影响分析结论可靠,该结论也对三峡水库合理蓄水调度具有一定的参考价值。     

丹江口水库上游水资源现状及变化趋势分析

南水北调中线工程从汉江丹江口水库引水，丹江口上游水资源状况是影响调水量的重要因素。本文对丹江口上游水资源及利用状况进行了分析，应用指标法，回归法，灰色法对上游地区２０００，２０２０水平年水资源消耗量作了预测，并据此分析了丹江口入库水量变化趋势。结果表明，丹江口上游水资源丰富，且入库水量不会因上游工农业发展产生明显衰减，水库有向外流域供水的能力。     

南水北调中线工程水源地水环境保护

丹江口水库作为南水北调中线工程水源地,水质达二级以上。但目前已出现局部区域入库支流和水库本身的水环境恶化趋势,随着南水北调工程的实施,入库支流的水环境与工程对水质的高标准要求之间的差距将会拉大。因此水源地水环境保护成为工程实施需要考虑的关键问题之一。本文分析工程水源地水环境保护的难点,认为经济落后、水质和生态的逐渐恶化是其水环境保护的主要制约因素。对此提出了工程水源地水环境保护的主要对策     

海勃湾水库排沙效果及影响因素北大核心CSCD

海勃湾水库是黄河内蒙古段龙头水库,其排沙效果对水库运行及黄河内蒙古段泥沙淤积有着重要影响。水库排沙比是描述水库输沙特性的关键指标,排沙比越大,入库泥沙占水库淤积比例就越小。以海勃湾水库建成蓄水(2014年)至2021年实测资料为基础,分析水库排沙特征,并采用相关性分析探讨影响排沙比变化主要因素。结果表明:水库多年平均排沙比为19.35%,较设计值明显偏小,未产生理想排沙效果,淤积和排沙主要发生在汛期,大流量期间呈现“多来多排”的特点;排沙比变化主要受水沙条件和水库运行方式以及地形影响:排沙比与入库流量及入出库水沙协调性具有正相关关系,与坝前水位及滞洪时间具有负相关关系,水库地形上窄下宽、上陡下缓分布以及乌兰布和沙漠风沙入库对排沙比造成负面影响;汛期排沙比主要受滞洪时间影响。还建立了汛期排沙比经验计算式。     

黄河上游夏季流量对气候变化的响应及未来趋势预估

本文从气候变化的角度出发, 研究黄河上游龙羊峡水库夏季流量与流域气候条件的响应关系及流量预估模型, 并根据区域气候模式输出数据降尺度生成的未来气候情景, 对未来龙羊峡夏季水库流量进行了预估。结果表明:近35 年来, 黄河上游夏季气温升高、蒸发增大, 降水略有减少;黄河上游龙羊峡水库平均入库流量呈递减趋势, 夏季流量对流域降水量、平均最高气温及最低气温的响应显著;未来两个时期(2020s、2030s)龙羊峡夏季流量均较基准期(1988-2010 年)减少, 但在不同气候变化情景下流量变化有所差异, 其中A2 情景下夏季平均流量分别减少23.9%(2020s)和19.8%(2030s), B2 情景下分别减少14.4%(2030s)和17.3%(2030s), 据此, 未来气候变化对黄河上游流域夏季流量的可能影响将弊大于利, 但仍具有较大不确定性。     

密云水库入库径流变化趋势及动因分析

运用回归分析和多种曲线拟合方法,对密云水库近几十年来的入库径流时间系列进行了分析,结果表明,入库径流总体上呈指数减少趋势,洪峰流量从绝对流量和所占比例两个方面都有大幅度的减少,而且洪水减少程度高于一般径流减少程度。同时,变化过程中表现出明显的阶段性。分析认为,气候变化对入库径流减少的影响较小,而流域内人口的增加和土地利用变化是入库径流减少的主要驱动因子。     

上荆江枯水位对河床冲刷及水库调度的综合响应

为系统揭示长江中游近期枯水情势及其对三峡水库蓄水的直接和间接响应,本文以冲刷剧烈、枯水位降幅最大的上荆江为例,通过统计其不同形式枯水位的变化特征,建立了水位下降与河床冲刷、水库不同运行方式的相关关系。结果表明,沙市站同流量枯水位几乎与枯水河槽河床平均高程等幅下降,枝城站枯水位下降幅度较小与本底河床形态、河床粗化及航道整治工程有关。上荆江汛前枯水位降幅、最低水位及极枯水位历时等枯水情势会受到三峡水库补水调度的影响,这种补水效应沿程递减,至沙市站补水调度仍然无法抵消河床下切对枯水位造成的影响。     

基于经验模型的长江口南支上段压咸临界流量

河口区域盐水入侵,威胁三角洲地区城市淡水资源取用及生态环境安全,合理确定压咸临界径流流量,有助于进一步改进流域水库群的调度模式。以长江口南支为例,利用2009-2014年期间60余个潮周期氯度资料,综合分析多种盐度预测经验模型的有效性,确定了抑制咸潮入侵的临界径流流量。结果表明:①咸潮入侵强度随径流与潮差组合而不同,长江口径流流量小于30000 m^3/s时可发生盐度超标现象,69%的盐度超标天数发生在流量小于15000 m^3/s时期,当径流量小于12000 m^3/s时盐度超标几率达65%;②盐度与潮差之间为指数型曲线关系,潮差总体呈半月周期变化,根据潮差累积频率分布得到平均意义上"连续10 d盐度超标"临界条件对应的青龙港潮差约为2.7 m,由此推算得到临界大通流量略大于11000 m^3/s;③采用多种盐度预测经验模型进行计算,避免连续10 d盐度超标对应的临界径流流量区间为11000～12000 m^3/s,平均阈值取为11500 m^3/s;④在三峡及上游梯级水库联合运行后,2008-2015年长江入海最低径流流量有所增加,但仍低于压咸潮临界阈值,建议优化水库调度模式,控制长江入海径流最低流量在11500 m^3/s以上。     

B—P神经网络在径流长期预测中的应用

人工神经网络作为一个具有高度非线性映射能力的计算模型，已广泛应用于模式识别、自动控制等许多领域。在数值预测方面，它不需要预先确定样本的数学模型，仅通过学习样本数据即可进行预测。作者以龙羊峡水库入库径流为研究对象，将人工神经网络中的反向传播算法（简称B－P模型）应用于入库径流变化趋势的长期预测，并将基结果与常用的时间序列分析方法的计算结果进行比较，以分析人工神经网络在径流预测领域应用的优越性及其应用前景。     

黄河上游内蒙古河段平滩流量对人类活动和气候变化的响应

冲积河流平滩流量既反映了河道尺度上的水文-地貌耦合关系,又与流域因素密切相关。从这一概念出发,以黄河上游内蒙古河段为例,研究了平滩流量的变化,并在流域层面与河道层面上对其成因进行了研究。结果表明：上游水库调节改变了出库流量过程,使汛期流量大幅度减小,泄流过程均匀化,因而平滩流量减小。在龙羊峡水库修建后洪水流量减小导致漫滩机遇降低的情形下,泥沙淤在主槽内,也是平滩流量减小的重要原因。泥沙冲淤对于平滩流量的影响存在着某种累积或滞后效应,巴彦高勒平滩流量Q_bf,BY不仅与当年的冲淤量有关,还与以前冲淤量有关,前4 a平均淤积量对平滩流量的影响最大。建立了平滩流量与前4 a累计淤积量、年均流量、年最大日流量的多元回归方程,该方程表明平滩流量既与当年的流量特征相联系,也与一定时间尺度上河道冲淤造成的后果相联系,反映了某种水文地貌耦合关系。研究还表明,存在着以下因果关系链：龙羊峡水库修建→汛期来沙系数增大→河道淤积加强→平滩流量减小。因此,通过改变龙羊峡水库的运用方式,增大汛期下泄流量,可以减小河道淤积、增大平滩流量,从而增大下泄洪水的能力,降低凌汛期间的防洪压力。平滩流量的变化是流域因素变化的结果,所建立的多元回归方程表明,在50 a的时间尺度上,暖干化指标的增大、引水率的增大、水库总库容的增大和天然径流系数的减小,是黄河上游平滩流量减小的原因。     

黄河万家寨水库流域降雨径流的分布式模拟及率定

应用SWAT (Soil and Water Assessment Tool)模型,研制了黄河万家寨水库流域分布式降雨径流模拟系统,并对万家寨水库流域进行了10年（2000-2009年）径流模拟。其中,以2000-2006年为系统参数的敏感性分析期和模型率定期,以2007-2009年为模型的验证期,模拟结果显示,万家寨站点上模拟径流与实测径流过程线的相关系数达到0.97以上。在此基础上还将数值预报模式与模拟系统相耦合,对万家寨水库入库径流进行了预报和检验分析,结果较好。因此,该模拟系统能够较好地反映万家寨水库入库径流量的变化过程,具有一定的适用性,为进一步进行降雨径流预测提供了技术支撑。     

新时期新疆水库大坝建设的主要问题与对策建议

截止 2018 年,全疆（含兵团）已建、在建及拟建水库 722 座（包括电站水库）,总库容 295.0 × 10⁸ m³。有力地改善了水资源调控和利用效率,在灌溉、供水、防洪、发电、旅游等方面发挥了极其 重要的作用。新时期按照水利部“水利工程补短板、水利行业强监管”的工作总基调,针对南北疆 水资源配置不平衡问题、水资源利用不充分问题,谋划提出了兴建数十座大中型山区水库,以及提 升已建水库大坝信息化管理水平、加强水库调度运行管理,在满足生态需水的前提下统筹生活、生 产供水,最大程度发挥水库效益、确保水库安全运行。针对新时期气候变化条件下水库洪水风险 分析、大坝建设需要重点关注的几项关键技术、山区水库替代平原水库、河流健康与生态调度、水库 清淤与能力提升、水库信息化与智能调度以及延长服役期等问题进行了探讨,提出若干对策建议。     

基于COSI-Corr技术的龙羊峡库区1987—2019年风沙输移特征及潜在入库量估算

风沙活动威胁着龙羊峡水库的安全运营,查清沙害来源和入库量对于防治水患和沙害具有重要意义。基于1987、1995、2003、2013、2019年的Landsat卫星影像,利用COSI-Corr技术监测了龙羊峡库区不同时空的沙丘移动特征,并重新评估库区近32 a的潜在风沙入库量。结果显示：（1）1987—2019年龙羊峡库区沙丘平均移动速率为5.81 m·a^-1,呈先加速（1987—2003年）后减速（2003—2013年）再加速（2013—2019年）趋势;沙丘移动方向在132.81°—165.82°范围内,与该区主风向一致。（2）近32 a向龙羊峡水库输送的潜在风沙量可达7.82×10⁷ m3（1.20×10⁸ t）。上风向塔拉滩潜在输送量为7.38×10⁷ m3（1.14×10⁸ t）,下风向木格滩仅贡献了0.44×10⁷ m3（0.68×10⁷ t）。（3）库区内风沙输移受风况、气候、植被等多种因素的影响,在未来全球变暖条件下,青藏高原的风沙活动将会持续发展,风沙入库量的长期累计效应将对水库安全构成严重威胁,必须引起足够重视。     

昆马力克河洪水规律及成因初探

本文着重研究了昆马力克河的洪水规律,阐述了发生类型、形成机制和发生时间,剖析了溃坝型洪水典型流量过程线找出了影响洪水发生规律的主要因素为高空气温,气候波动与前期降水以及涨率,为新疆干旱地区水情予报、防洪抗旱和水资源利用提供参考依据。     

三峡水库下游弯曲河型演变规律调整及其驱动机制

大型水库的兴建深刻改变了下游水沙输移特点,进而导致河床演变规律显著调整,水库下游弯曲河型对水沙过程改变响应敏感,是水库下游河床演变、航道整治、河势控制等方面研究的关键区域。本文基于1996-2016年的实测水文、地形资料,对长江三峡水库下游弯曲河型的演变规律及其驱动机制开展研究,结果表明：① 三峡水库蓄水前,下荆江存在“凸淤凹冲”、“凸冲凹淤”两类弯曲河型,而三峡水库蓄水后均表现为“凸冲凹淤”的一致性规律;② 在水库拦沙作用的影响下,下荆江河段平滩河槽存在累积性冲刷现象,冲刷部位集中于枯水河槽与基本河槽之间的低滩,冲淤部位调整主要由变化的流量过程所驱动,上游河势、河道边界以及支流入汇等因素均有一定驱动作用;③ 在三峡水库蓄水后缺乏大洪水的情况下,凸岸水流挟沙力随流量增加逐渐增强,水流对凸岸冲蚀力度在平滩流量级附近（20000~25000 m3/s）达到最强,平滩流量附近流量级的持续时间超过20天时,弯曲河道发生凸冲凹淤现象。而悬沙中造床粗沙的减少,增强了水流冲刷强度,加剧了凸岸的冲蚀程度。     

滇池流域宝象河水库沉积物中有机碳的来源

通过对滇池流域宝象河水库沉积物TOC、TN、C/N、δ13C及粒度等指标的测定,分析了沉积物中有机碳的主要来源及其变化趋势。结果表明:水体中不同位置沉积物有机碳来源并不相同,距三岔河入库河口相对较近的沉积柱芯A中C/N比值介于2.93~11.73,δ13C值介于-23.66‰~-21.78‰,有机碳主要来源于水生生物,陆源输入贡献较小,有机碳含量受粒径大小影响显著;距三岔河入库河口相对较远的沉积柱芯B中,其TOC和TN含量较高,分别介于14.62~24.93 g?kg-1和2.11~3.3 g?kg-1,δ13C值变化范围为-28.36‰~-26.36‰,粒度以黏土和细粉砂为主,有机碳主要来源于水库周边陆源输入,受人类活动影响强烈。