构造沉降和泥沙淤积对洞庭湖区防洪的影响

With the long-term data of the geodetic sea level measurements undertaken in the Dongting Basin and the recent sediment data of Dongting Lake, we analyze the tectonic subsidence rate of the Dongting Basin and the sedimentary rate of Dongting Lake. From the point of view of geomorphology and hydrogeology, we distinguish the two different spatial concepts between “the basin of Dongting Lake“ and “the Dongting Basin“. Then, we discuss the influences of the tectonic subsidence and the siltation on the levees and the space of storing flood. The better quality of levees is required due to the tectonic subsidence and the siltation, and the difficulties of preventing flood disasters are increasing.The space of storing flood is not affected by the tectonic subsidence, but by the siltation. At present,the sedimentary rate of Dongting Lake is higher than the tectonic subsidence rate of the Dongting Basin. The tectonic subsidence capacity of the Dongting Basin counteracts a part of sedimentary capacity, and the shrinking tendency of Dongting Lake is restrained to a certain extent, but the tectonic subsidence is harmful to the situation of preventing flood disasters in the Dongting Lake area.     

洞庭湖区的泥沙淤积效应

以1951-2005 年长系列实测泥沙等资料为依据, 从泥沙淤积特性与资源环境之间的关系上, 探讨了洞庭湖区的泥沙淤积效应。研究表明: 由于洞庭湖区始终处于淤积状态, 加之人类活动影响, 导致了泥沙淤积循环演进的格局, 以至于使泥沙的灾害性效应与资源性效应 均在湖区得到充分的显示。主要表现在: ① 塑造了水体滩地、泥沙滩地、湖草滩地、芦苇滩地等类型滩地, 构成了湖泊巨系统的主体; ② 孕育或诱发了泥沙淤积→洲滩扩展、围垦→调洪功能下降、鱼类资源枯竭、生物多样性减少灾害链: 泥沙淤积→洲滩扩展→洪涝、水质污染; 泥沙淤积→植被洲滩浮涨→血吸虫病、害鼠致害灾害链; 泥沙淤积→洪溃决堤→土地沙 化灾害链。这些淤积型泥沙灾害链给湖区直接或间接地造成巨大的经济损失。③ 近55 年间, 泥沙塑造土地约98.13×10⁸hm², 人类合理开发利用洲滩资源获得了巨大的经济效益, 就地挖沙加高防洪大堤2~3 m, 累积土石方约55×10⁸ m³, 节省了购买大量原材料的开支。     

洞庭湖区的泥沙淤积效应

According to a long series of measured sediment data, the sedimentation effects of the Dongting Lake Area (DLA) were studied in light of the relationship between sedimentation characteristics and resources and environment. The result shows that the long-term deposi- tion and the impact of human activities have led to a cycle of the evolution of sedimentation pattern, resulting in sediment disaster effects and resources effects in the DLA. The main features are as follows: 1) The water beach, silt beach, lake marsh beach, reed beach and other types of beach shaped by sedimentation effects constitute the main body of the giant lake system. 2) The disaster chains are induced, i.e., sedimentation → marshland expansion and reclamation → flood function decline, fish resource depletion, biodiversity reduction dis- aster chain, sedimentation → marshland expansion → floods, water pollution disaster chain, sedimentation → marshland floating vegetation rising → schistosomiasis, rodents virulence disaster chain, sedimentation → flood embankment bursting → land desertification disaster chain. 3) Sedimentation has created about 98.13×104hm2 of land in the past 55 years. Ra-tional development and utilization of marshland resources have produced tremendous eco- nomic benefits.     

黄河下游泥沙淤积的经验统计关系

以黄河下游历年实测水文泥沙资料为基础,运用多元回归分析方法,建立了下游河道淤积量与淤积强度的经验统计关系。揭示了不同粒径组泥沙的来量和它们在全沙中所占的比率对下游河道淤积特征的影响。同时,研究了高含沙洪水及清水基流对下游河道淤积的影响。     

官坝河泥石流发育特征及对四川邛海的泥沙淤积效应

晚新生代以来青藏高原的强烈隆升造成青藏高原东南边界形成大量的构造断裂,同时构造拉伸和挤压作用也塑造了许多构造断陷湖泊。近年来很多湖泊的面积和深度逐渐减小,对当地生态环境和社会经济发展带来极大影响。选取青藏高原东南缘的西昌邛海流域为研究区,探讨邛海北岸官坝河泥石流发育特征及对邛海的泥沙淤积效应。研究发现：① 官坝河泥石流暴发频率高且规模大,崩塌滑坡和面源侵蚀是泥石流最主要的固体物质来源,动储量约为428.03万m³;② 山洪泥石流的频繁发生是邛海泥沙淤积的主要原因,而频繁地震和强降雨耦合作用控制着区域山洪泥石流活动,预测邛海流域泥石流活动仍将频繁发生,泥沙淤积问题更加严重;③ 自1950年以来,邛海流域泥沙淤积速率约为17.09 mm/a,如按当前淤积速率推算,邛海的寿命将仅约为600年左右;④ 建议对官坝河流域实施工程治理和生物防护相结合的综合治理,并加强流域管理和宣传培训等行政法治管理。该成果可为邛海流域综合规划管理和防灾减灾提供参考依据,有助于揭示青藏高原东南缘湖泊逐渐萎缩的真正原因和控制要素。     

大型水库运行下内蒙古河道泥沙侵蚀淤积过程

 通过1954—2000年黄河泥沙资料分析,黄河内蒙古河段侵蚀淤积过程对上游水库运行的响应主要表现为:①盐锅峡和三盛公首先将黄河输沙能力由7.33 kg·m-3降为6.27 kg·m-3, 使内蒙古河道由自然淤积状态转变为侵蚀下切状态,小于0.1 mm泥沙侵蚀速率高于大于0.1 mm泥沙淤积速率,河道发生粗化现象;②）刘家峡和青铜峡水库将黄河输沙能力降为3.91 kg·m-3,促使黄河河道中大于0.01 mm泥沙淤积速率大于小于0.01 mm泥沙侵蚀速率,使内蒙古河道发生粗化淤积现象;③龙羊峡水库将黄河输沙能力进一步降为 3.48 kg·m-3,加剧黄河内蒙古河道淤积现象, 大于0.01 mm泥沙和小于0.01 mm泥沙均呈现出淤积状态,淤积速度与黄河上游无水库运作时的自然状态相似。     

洞庭湖演变趋势探讨

洞庭湖的演变主要受构造沉降、泥沙淤积和人类活动影响三大因素的控制。目前 ,洞庭湖盆的构造沉降速率虽然较低 (3～ 10mm/a) ,但构造沉降量仍抵消了部分泥沙淤积量 ,在一定程度上抑制了洞庭湖日益萎缩的趋势。由于湖盆中泥沙淤积速率大于构造沉降速率 ,洲滩会继续发育和扩展 ,洞庭湖仍保持淤高的趋势。在“4 35 0工程”完成和三峡建坝后 80年内 ,湖盆泥沙淤积速率将降低到 1 79mm/a ,洞庭湖不断淤高的趋势将得到减缓。     

解决陕北库坝群泥沙淤积的根本途径

本文在对陕北黄土高原库坝群泥沙淤积治理模式研究的基础上,从该区地貌特征、水土流失成因出发,提出解决库坝群泥沙淤积的途径。具体采用沟头、支毛沟、干沟及坡面的综合治理,实现相对就地拦截泥沙,从而达到控制库坝淤积的目的。     

三峡水库不同类型支流河口泥沙淤积成因及趋势

为揭示三峡水库库区不同类型支流河口泥沙淤积的内在机理和变化趋势,本文充分利用水文、泥沙、固定断面和河道地形等原型观测资料,从支流水沙输移规律和河口局部水沙分布特征出发,研究了不同类型支流河口段泥沙淤积规律及主要影响因素的作用机理,探讨其淤积趋势及形成拦门沙的风险。结果表明:三峡水库蓄水后,库区不同类型支流河口普遍淤积,淤积范围及河道形态的变化各有特点;水库蓄水造成水动力条件减弱是河口泥沙淤积的根本原因,淤积幅度和范围主要取决于干支流来沙量和局部河势。在干支流来沙均明显减少的情况下,三峡水库库区支流河口泥沙淤积速度显著下降,形成拦门沙坎的可能性较小。     

风沙对黄河内蒙古河段河道泥沙淤积的影响

通过对黄河内蒙古河段河道淤积泥沙打钻采样,以及黄河沿岸及支流产沙地层采样分析对比,暴雨、洪水等分析追踪河道淤积泥沙源地表明,黄河内蒙古河段河道泥沙淤积主要来源于乌兰布和沙漠及十大孔兑(沟谷)的库布齐沙漠和丘陵沟壑梁地。通过输沙平衡法计算该河段河道泥沙淤积量得知,1954-2000年该河段淤积泥沙总量约20.11亿t,其中大于0.1mm的粗沙为15.57亿t,占总量的77.424%;小于0.1mm的泥沙约4.54亿t,占总量的22.57%。风成沙入黄淤积量是:乌兰布和沙漠6.0552亿t;库布齐沙漠5.8499亿t;二者约占大于0.1mm粗泥沙总量的76.46%。     

The influences of the tectonic subsidence and the siltation on the situation of preventing flood disasters in the Dongting Lake area

With the long-term data of the geodetic sea level measurements undertaken in the Dongting Basin and the recent sediment data of Dongting Lake, we analyze the tectonic subsidence rate of the Dongting Basin and the sedimentary rate of Dongting Lake. From the point of view of geomorphology and hydrogeology, we distinguish the two different spatial concepts between "the basin of Dongting Lake" and "the Dongting Basin". Then, we discuss the influences of the tectonic subsidence and the siltation on the levees and the space of storing flood. The better quality of levees is required due to the tectonic subsidence and the siltation, and the difficulties of preventing flood disasters are increasing. The space of storing flood is not affected by the tectonic subsidence, but by the siltation. At present, the sedimentary rate of Dongting Lake is higher than the tectonic subsidence rate of the Dongting Basin. The tectonic subsidence capacity of the Dongting Basin counteracts a part of sedimentary capacity, and the shrinking tendency of Dongting Lake is restrained to a certain extent, but the tectonic subsidence is harmful to the situation of preventing flood disasters in the Dongting Lake area.     

洞庭湖调蓄作用分析

洞庭湖作为长江中游的一个吞吐式大型湖泊，调蓄荆江洪水并调节湖南省湘江、资水、沅江、澧水四水水沙泄入长江。洞庭湖的调蓄相当于大型水库调节，然而又与水库调蓄有所区别。该文从分流分沙比、调蓄量以及削峰系数等几个方面来分析洞庭湖调蓄作用。并提出了洞庭湖区以适度退田还湖，蓄洪区采用退人不退耕的单退还湖方式，增加其调蓄能力，缓解自身防洪压力的有效措施。     

地面沉降对上海黄浦江防汛工程的影响分析

地面沉降导致上海地面高程损失,并降低防汛工程设防能力。1921~2007年地面平均沉降1.973 m,最大沉降3.035 m,市区普遍低于江河高潮位。地面沉降在中心城区外滩黄浦江防汛墙四次加高改建中分别占增高幅度的98.0%,62.6%,30.1%,7.8%,目前防汛墙仍受到地面沉降的持续影响,1994~2006年区域地面沉降占防汛墙总体沉降量的71.9%。地面沉降的长期危害是影响上海城市防汛安全的重要因素,加强地面沉降监测与防治是上海城市灾害防御的重要内容。     

环洞庭湖区城镇体系发展研究

通过对环洞庭湖区城镇体系发展的历史背景以及现状特征分析，指出其发展过程存在着城市空间格局发展不平衡，产业结构重复严重等问题，在此基础上，提出了相应的对策与发展措施，确保环湖区内城镇体系的持续，快速发展，并最终实现带动区域经济发展的目的。     

三峡工程建设背景下的洞庭湖区治水方略探讨

在长江三峡工程建设的大背景下,本文分析了洞庭湖区的水灾减灾机制,探讨了洞庭湖区的治水方略,提出应充分发挥三峡水库的调蓄功能,协调江湖关系,改善冲淤关系,加强水利工程建设,实现三峡水库与湖南四水水库的优化调度     

洞庭湖区旅游城镇化系统耦合协调性时空格局及影响因素

基于旅游产业、城镇化和生态环境耦合协调作用机理,运用耦合协调模型分析洞庭湖区2000—2018年17个县域旅游城镇化系统耦合协调性的时空格局及影响因素。结果表明:①时序特征上,近20 a来耦合度和协调度呈现同步上升态势,两者均出现"一波三折"过程变化特点。耦合度增强的同时,协调度也随之增强,但滞后于耦合度的变化,协调水平有待提升。②空间格局上,协调度与耦合度均呈现出"中部低、四周高"的分布特点。17个县域2个典型年份的耦合度和协调度出现了不同类型的转变,高层次耦合类型和协调类型的县域集中分布在洞庭湖外围地区,低层次的县域则集中分布在洞庭湖中部地区。③耦合协调类型的空间组合差异明显,由低层次向高层次转变的县域达到9个,组合类型的空间分布格局与耦合度和协调度的分异特征基本相似。④相关分析表明,协调度与表征旅游产业发展水平、城镇化发展水平和生态环境治理水平因子的较强相关性是形成这种时空分异格局的主要影响因素。     

60年来洞庭湖区进出湖径流特征分析

采用集中度与集中期、M-K趋势检验法、变差系数法等方法对洞庭湖入湖径流河流（荆江三口、湖南四水）和出湖径流（城陵矶）年径流量序列进行分析。结果显示：① 洞庭湖区径流集中期为每年6~7月份,最大径流出现时间为6月底7月初;径流集中期合成向量方向介于103.2~190.2°之间,均能够反映各河流进出湖径流量最大值出现的月份。② 径流变差系数介于0.194~0.761之间,说明径流年际变率大。各河流径流极值比均在0.6以上,径流量衰减较为明显。③ 从径流的丰枯交替规律来看,湖南四水水量分配相对较为平均。荆江三口以藕池口丰水年和枯水年概率最大,分别占到32.79%和57.38%,径流年际变化较为剧烈,不利于水资源的合理利用。     

洞庭湖环境系统变化对水文情势的响应

为全面揭示洞庭湖近数十年的水情异常与成因,将湖区视作一个大系统来研究。经水位~流量关系等多种方法研究表明：(1)入湖四水尾闾同水位流量减少1 200~2 800 m³/s,同流量水位抬高0.49~1.28 m;(2) 荆江三口分水比减少19.2%,分沙比减少25.1%;(3) 澧水、松滋、南洞庭湖等主洪道的水位流量关系均发生了较大变化;(4) 天然调蓄能力下降40%,湖口同流量水位抬高1.80~2.50 m;(5) 7~8月湖垸关系常处于危急状态。其主要原因是泥沙淤积恶性循环,导致了湖泊环境系统功能的变化,而由下荆江3处裁弯所引起的江湖水沙调整则加速了其变化过程。这些变化过程对水情的复合响应是：入湖水沙呈逐渐减少趋势变化,洪水位普遍抬高1.50~1.80 m,湖口有时出现江水倒流,洪水涨率增大,高洪水位持续时间长等异常水文现象,且给湖区造成了巨大的洪水压力。