河湖水系连通特征及其利弊

随着水资源以及水环境健康的恶化,河湖水系连通性作为河流健康以及提高水资源利用的一个重要指标在国家＂十二五＂战略规划中被着重提出。目前,中国对河湖水系连通特征及其对河流健康的影响缺乏足够的认识,本文主要对河湖水系连通的定义、分类、评判指标、影响因素及其对水环境健康的影响进行了一一阐述。分析表明：维持水系连通可以明显地改善...     

“河流水文、水系特征及成因”的教学

【学情分析】 河流水文、水系特征及成因,已在高二《区域地理》的相关章节中讲解过。考虑到学生文理分科不久,且高一必修1对这部分教学仅仅停留在会考要求层面,当时的教学目标是“掌握河流水文特征主要包括哪些要素;掌握河流水系特征主要包括哪些要素;了解河流水文、水系特征的影响因素;学会分析长江和黄河的水文、水系特征”。之后的阶段性测试反馈显示：学生要求容易混淆河流水文特征和水系特征,这在主观题答题中表现得尤为突出。     

四种河流水系阻力下的黄河三角洲湿地生态网络构建及对比研究

构建生态网络是增加景观连通性的有效途径,对提高生态系统整体性和保护关键生境具有重要意义。阻力面设定是生态网络构建的前提。以黄河三角洲天然湿地为研究对象,采用最小成本路径方法,设置4种河流水系阻力方案,即基础河流水系阻力、河流水系阻力减半、河流水系不设阻力和缩小阻力赋值区间,构建生态网络。并耦合网络分析方法和景观连通性指数,评价生态网络的连通性,探讨4种河流水系阻力设定对黄河三角洲湿地生态网络构建的影响。研究结果表明,不同的河流水系阻力赋值方案产生的湿地生态网络存在显著差异,阻力赋值大小与赋值区间对构建的生态网络结构产生重要影响;基础河流水系阻力产生的生态网络1和水系阻力减半构建的生态网络2的空间分布相对一致,节点、潜在廊道和长度总体变化不大;河流水系不设阻力时,生态网络3的空间分布发生较大改变,节点和潜在廊道长度增加,潜在廊道路径多与河流水系重叠,尤其是在黄河现行河道和黄河故道;缩小河流水系阻力的赋值区间,生态网络4的结构更为复杂,节点数、廊道数量和长度都显著增加。网络结构评估结果进一步表明,4种方案都能生成闭合的网络,当河流水系作为不适宜生境时,随着河流水系阻力的减小,网络闭合度(α指数)、线点率(β指数)、连接度(γ指数)、成本比(cost ratio)依次增大;缩小了阻力赋值区间,生态网络4的网络连接度、连接数和闭合度都相对最高。随着距离阈值的增大,生态网络的景观连通性提高;当距离阈值小于12 km时,4个生态网络的连通性小幅增加,当距离阈值大于12 km时,生态网络3的景观连通性明显高于其它3个网络。     

湘江流域城市群的水系形态格局演变规律分析

针对城镇扩张引起的水系衰减、结构单一化等问题,以湘江流域城市群为例,基于2001年、2015年两期同时期遥感数据,采用ENVI和ArcGIS等技术手段,运用拓扑学原理,选取河网密度、水面率、支流发育系数和面积长度比等水系数量、形态格局指标,研究湘江流域城市群水系形态格局演变规律。基于此,再结合三维城镇化,分析其水系形态格局时空演变规律。结果表明:(1)近15年来,湘江流域城市群河流长度、河流数量、水面率和河网密度都呈现衰减趋势,河流长度衰减最为明显;(2)研究区一二级支流的支流发育系数下降,二级支流的衰减受人类活动影响最大,主干河流面积长度比变化相对较小;(3)河流衰减有明显的区域分异规律,城市化程度越高,河流水系衰减越明显。研究区中,长沙市水系衰减最为严重,湘潭市水系变化不大。     

河流水系特征与河流水文特征

河流是自然地理环境重要的组成部分,对人类的生活和生产有着非常重要的意义。我们对河流综合开发利用的前提就是要认识河流水系特征和河流水文特征。河流水系、水文特征是高中地理必修教材中的重要内容,因为它与地形、气候、人类活动联系密切,所以高考中经常以此为载体考察学生运用已学知识分析问题和解决问题的能力。那么河流水系特征和水文特征有那些呢？与地形、气候、人类活动又有怎样的关系呢？     

快速城市化地区水系结构变化特征——以深圳市为例

为了探讨城市化对水系结构的影响,应用深圳市1982、2002年的二期水系详查图,定量分析了水系长度、密度、分枝比、分枝能力和分维数等参数的变化特征。结果表明: 快速城市化过程中, 深圳市的河道总长度减少、密度减小, 河道数目减少, 特别是低级别的支流减少较多; 河道的分枝比和分枝能力都有不同程度的弱化, 单个水系片区和全市的河流分维数都下降,河流具有简单化的趋势, 河流的多元化特征削弱; 对于不同水系片区来说, 其变化速度不同, 表明城市化过程对水系结构的干扰存在空间差异性。建议强力推进河流的蓝线规划和滨水区的开发管理, 将水网的保护和规划纳入到城市规划的管理范围; 注重在开发利用中的保护, 减少各类新建城市用地、农用地整理过程中对水系的破坏; 加大水土保持力度, 减少因水土流失导致河流淤塞; 加强管理, 严禁向河道中倾倒垃圾。     

长江源地区通天河段水系格局演化与构造活动的关系

青海玉树地区长江源区通天河段构造运动活跃,地震频发,如2010年曾发生7.1级地震;该地区分布有黄河、雅砻江、澜沧江等水系上游河网,水系呈直角状、倒勾状分布,是研究水系演化与新构造活动关系的理想区域。通过地形分析、河流水系分析和地貌指数计算,探讨了该地区水系格局演化对走滑断层相关构造活动样式的响应过程。该地区主要发育北西—南东和南西—北东两组流向的水系,其中北西—南东向河谷多为低河流比降、宽阔的不适称谷地,而南西—北东向河谷多为高河流比降、陡峭的峡谷。河流陡峭度指数（k_s）在通天河东南段为高值,在通天河流域西南段多采曲—宁恰曲流域、登艾龙曲流域、叶曲流域、巴塘河流域为低值;河流坡降指数（SL）在流域内整体差异不大,但在水系倒勾状或直角交汇区域的值高;流域高程积分值（HI）在通天河两侧大于0.45,在多采曲—宁恰曲流域、登艾龙曲流域、叶曲流域、巴塘河流域为0.15~0.45。地形、水系和地貌指数的分布特征表明该地区水系可能原为南东流向的平行水系,后期由于走滑断裂剪切作用导致河流改向、袭夺而演化为倒勾状水系。其中当江、立新乡、隆宝镇、上拉秀乡北部等地区断陷形成局部积水中心,而通天河南西—北东向细小支流如宁恰曲等由于断层东北向的逆冲抬升而溯源侵蚀加强,袭夺了原南东流向的河流。     

城市化背景下嘉兴市河流水系的时空变化

基于1960s,1980s和2010s的三期水系数据,通过构建定量描述河流水系变化特征的指标体系,对嘉兴市河流水系的时空变化特征及其与城市化的关系进行研究.结果表明:① 近50年来,嘉兴市的河流水系呈现出剧烈衰减的趋势,其中河流发育系数,河网密度和水面率分别减少了58.91%,28.49%和14.09%,但在城市化不同阶段,河流水系衰减的程度并不完全一致.② 在整个城市化进程中,河流发育系数和干流面积长度比变化的空间差异非常大,河网密度和水面率变化的空间差异相对较大,而盒维数和河流曲度变化的空间差异相对较小.③ 河流发育系数,盒维数和河网密度的衰减趋势为城区>近郊>远郊,水面率的衰减趋势为远郊>近郊>城区,河流曲度的衰减趋势为近郊>城区>远郊,但干流面积长度比的空间变化趋势不明显.④ 城市化对河流水系变化的影响十分显著,且城市化水平越高的地区河流水系的变化越剧烈,而城市化对干流面积长度比与河流曲度的影响大于其对河流发育系数与河网密度的影响.     

华北山地的古河道与古水系*

华北山地早第三纪地貌奠定了现代水系格局的基础。至晚第三纪晚期河流已发育到中-老年阶段。第三纪末期至第四纪早期,山地差异活动剧烈,断陷盆地形成,内、外流水系并存,遗留下垭口与顺直-曲流型宽谷。第四纪中期,河流袭夺,内陆水系先后变成外流水系,并生成“U”形宽谷。第四纪晚期,河流下切,水系变迁,现代水系形成。     

平原水网地区快速城市化对河流水系的影响

为了揭示平原水网地区快速城市化对河流水系的影响,基于1:50000地形图和30 m空间分辨率遥感影像数据,采用格网化河网密度、支流发育系数和分形维数等水系指标,分析了20世纪80年代至21世纪10年代苏州市河流水系的时空变化特征,探讨了土地城市化水平与河网密度变化之间的定量关系。结果表明：① 苏州市河流长度衰减了10.55%,其中干流长度增加了3.24%,一级支流与二级支流的长度分别减少了18.87%和11.76%;河网密度在空间上以减小为主,其中干流河网密度在空间上以增加为主,支流河网密度在空间上以减少为主。② 支流发育系数由3.36下降至2.78,水系结构趋于主干化;水系分形维数由1.70下降至1.63,水系形态趋于简单化。③ 土地城市化率高于40%时,河流水系衰减趋于明显,且土地城市化水平越高,河流减少的越多。为满足不同的经济社会发展需要,不同等级河流对土地城市化的响应不尽相同：为提高城市防洪排涝能力,一级河流总体上有所增加;土地城市化率小于40%时,部分二级河流被侵占以增加耕地面积,并新开挖了许多三级河流以提高农田排涝与灌溉能力;土地城市化率大于40%时,大量支流被填埋并转换为建设用地,而且等级越低的河流衰减的越严重。     

吉林省不同水系的高锰酸盐指数、化学需氧量和总有机碳的相关关系比较

通过对吉林省四大水系的主要河流在2005~2006年内采样,测其高锰酸盐指数(PV)、化学需氧量(COD)和总有机碳(TOC),用最小二乘法对PV—TOC、COD—TOC和COD—PV进行线性回归,并进行相关关系的显著性检验,建立吉林省四大水系主要河流PV—TOC、COD—TOC和COD—PV的定量关系模型。结果表明,吉林省四大水系主要河流中PV—TOC、COD—TOC和COD—PV之间均具有显著的线性相关关系,不同水系的线性相关关系之间存在一定的差异。     

基于重心模型的湘江流域水系与城镇化时空格局演变分析

针对城镇化导致水系及其水域空间被挤占、压缩甚至吞噬的现实问题,本研究采用1995、2005和2015年3期经Google Map校准后的水系与1995—2015年城镇建成区面积数据,运用空间计量模型和重心模型研究湘江流域1995—2015年水系演变与城镇化的时空特征,分析城镇建成区面积对水系变化的影响。研究结果得出：1)湘江流域水系总体呈衰减趋势,河流趋向主干化。各水系指标均产生空间集聚,与周围邻近地区存在相似性。但水系指标的空间集聚格局演变差异显著,河网密度(Dr)、河流弯曲度(Sr)、干流面积长度比(Rm)空间格局稳定,水面率(Wp)、河流发育系数(Kw)较不稳定。高值区集中在流域中下游,低值区则集中在株洲和永州。2)Dr、Kw、Sr、Wp与城镇化重心迁移方向相背离,Rm与城镇化重心迁移方向具有统一性,城镇化在水系演变过程中主要起负向影响。研究结果有助于为城市规划与水系保护提供参考。     

公路网系对喀斯特流域水系结构的影响

为了定量评价公路对地表水文过程的影响,选择典型喀斯特流域,在GIS水文分析功能支持下探讨了公路网系对流域水系结构的改变。研究表明:公路代表的人类强烈扰动集中分布在水系两侧1 km范围内。叠加路网之后流域内三级以下的低级水系数量和总长度显著增加,主河道分枝能力和流域平均分枝比增大,说明路网将增大河道行洪压力,同时减弱喀斯特流域的溶蚀作用而增强流水侵蚀作用。对子流域单元的统计分析表明,路面产流强度与子流域水系长度增加量之间存在较好的线性关系。在空间上,路网增加的水系在流域出口附近的集中程度较高。公路影响抑制喀斯特地下水系的径流调蓄作用,可能导致洪水期河流洪峰提前并增大洪峰流量,从而加剧洪灾风险。     

历史时期西北干旱区生态环境演变过程和演变阶段

在历史时期,西北干旱区的生态环境演变过程是绿洲化与沙漠化并存,人进沙退和沙进人退皆有。灌溉绿洲是通过人工水系(渠、库、井)、栽培植物和耕作土壤,逐步替代自然水系、自然植被和土壤形成的。沙漠化则是由于人类活动改变了水资源的地域分配,使河流中下游地表水减少,地下水位下降,植被衰败向发展扩大。在受人类干扰很少的自然水系情况下,本区生态处自然平衡;在较强干扰下的半自然水系时,生态平衡失调;在强烈干扰的人工水系时期,河流上游生态改善,下游急剧恶化。     

上海中心城区河流水系百年变化及影响因素分析

分析上海中心城区河流水系1860~2003年变化情况,研究表明:①140余年来中心城区有历史记载河流消失至少310条段,总长超520 km,水面积减少约10.46 km²,水面率下降3.61%。中心城区所在水利片河流水系结构破坏,水系分枝比受河道消亡影响明显降低,水系分维数异常;②中心城区河流水系阶段性集中消亡,消亡驱动力因消亡时期而异;③初步估算,140余年来中心城区河道槽蓄容量减少超过2 029×10⁴m3、单位面积可调蓄容量减少5.06×10⁴m³/km²。河道槽蓄容量较百年前减少超过80%,城市河网调蓄能力明显削弱,且1950~1990年市政雨水泵站累积增加数目与同期区域内河道累积消失数量、长度和槽蓄容量间均呈显著正相关性。     

海南岛,台湾岛河流水化学比较研究

本文对我国两大岛屿——海南岛和台湾岛河流的主要离子化学及河流的物理和化学侵蚀率进行了比较研究,对两岛河流水化学的共同点和差异及其成因进行了探讨。研究表明,无论是河水离子总量,还是物理侵蚀率和化学侵蚀率,台湾岛均显著地高于海南岛。两岛河水中氯离子含量、物理侵蚀率和化学侵蚀率均为东部水系高于西部水系。     

分形在数字水系累计汇水量阈值确定中的应用研究

基于DEM提取水系时,累计汇水量阈值的确定是关键。该文首先论述如何在GIS支持下,用计盒维数法计算分形维数;然后计算不同累计汇水量阈值条件下提取的水系的分形维数,进而分析阈值、水系的形态特征及其分形维数三者间的关系;最后通过比较实际河流与不同阈值下水系的分形维数,确定合适的阈值。实验表明,基于GIS计算分形维数的方法具有可操作性与高效性。同时,用分形维数量化阈值对水系提取的影响,并以实际河流的分形维数为参考,避免了阈值确定的随意性。     

基于河网水系的江南水乡风貌和文化保护途径——以上海朱家角镇为例

以上海朱家角镇为研究对象,结合遥感影像数据分析、历史资料收集整理、实地调查访谈,探讨基于河网水系的江南水乡风貌和文化保护途径,结果显示：@2006年朱家角共有河道374条,其中88．7％为村级河道;镇内水环境质量不容乐观,除溶解氧及化学需氧量外其余监测指标均未达到Ⅱ类地表水标准;②1965-2006年朱家角河网水系结构趋于主干化和简单化,期间消失河流164条,消失河流总长达27．77km,消失河流面积共0．45km2,消失河流均为村级河流;近40年,水乡文化在桥梁、街巷、民居、宗教性建筑及地名等要素上产生了相应变化;③从末端河道重视程度、城镇水环境整治、水乡文脉保育等方面提出建议,以便开展基于河网水系的江南水乡文化保护工作。     

浅析南涧河水系特征及危害治理对策

南涧河属元江水系在南涧县境内一级支流, 是县境中北部地区的主要水系。由于流域内植被历遭破坏, 地理环境自然生态严重恶化, 反映在水系特征与危害上, 使南涧河成为灾害频发的河流, 既制约、影响当地社会、经济发展, 又危及人民生命财产安全。为此应重视保护人类赖以生存的自然环境,以恢复自然生态平衡,提出治理水患必须施行山水兼治的对策,力图将水患灾害降到最低限度, 变害为利,确保民族地区经济可持续发展, 使全县尽快脱贫致富,摘掉 “贫困县”帽子。     

融合多源数字信息的流域水系提取方法研究

由于DEM数据不包括河流、湖泊(水库)及流域边界和堤坝等信息,因此常规仅依靠DEM提取水系的方法不能反映平坦区域及受人类影响强烈区域水系的真实特征。该文建立了融合DEM、河流、湖泊水库、流域边界和堤坝等多源数字信息的流域水系提取方法,对多源信息进行栅格化,采用所提出的高程-距离函数对DEM进行校正,使得提取的数字水系与实际水系精确拟合。将该方法应用于山区太湖西苕溪流域老石坎水库及其上游集水区和平原丘陵分布区的淮河史灌河蒋家集站、梅山、鲇鱼山水库区间流域,提取的河网结构与地图信息拟合较好。