东平水道上段30年来河道演变研究

利用地理信息系统(GIS)与数字高程模型(DEM)技术,定量分析了30年来东平水道上段河道演变过程,结果表明:河道总体有冲刷的趋势,其中1977-1990年冲刷量为660X104m3,平均冲刷速率为50×104m3/a:1990-1999年冲刷量为0025x108 m3,平均冲刷速率为270x104 m3/a:20世纪90年代变化强度大于80年代.东平水道上段河床下切幅度不一,沿程下切幅度先增大后减小再增大;深泓线在河口到三水区段从河道右岸向左岸偏转,从三水区到紫洞段,深泓线位置较为稳定.河床地形的剧烈变化引起了河道水动力的变化,如水位大幅下降,水位流量曲线变化,思贤滘分流比变化等.大规模无序挖沙和航道整治是引起东平水道上段河道演变的主要原因.     

西北江网河来水来沙及分水分沙变化特征

根据西、北江干流高要、石角和西北江网河区顶端马口、三水共4个代表水文站1960-2004年流量、输沙率的月均序列,分析西北江网河来水来沙及分水分沙变化特征,结果表明:西北江网河来水来沙季节变化明显,且西江比北江更为集中;西江的水沙变幅比北江小,西、北江输沙率年际变化大于流量年际变化;来水来沙均存在明显的3种尺度周期变化,即年内(0.3～0.7 a)、年际(1.2～6.6 a)和年代际(11.0～20.2 a)周期变化,以年代际变化最为显著;来水量长期变化趋势除马口站外均为递增,来沙量长期变化趋势除三水站外均为递减;1993年后西北江网河区顶端三水站分流分沙比显著增大,其与网河区大规模无序采沙活动密切相关.     

近数十年来东平水道河床演变特征

东平水道受径、潮动力相互作用,水流、泥沙和河床演变具有独特的时空变化特征.20世纪80年代以前处于缓慢的自然淤浅过程,由于航道整治工程调整作用和疏浚维护等因素的影响,80年代中后期由淤积转变为冲刷状态,大规模的河床采沙是90年代以来河槽加剧加深增容的主导因素.近数十年来,虽然东平水道平滩水位下降,但是造床流量增加,潮汐动力相对增强,河床演变特征表现为宽深比下挫,滩槽高差提升,满槽容积增大,河槽向有利于水沙输送的窄深方向发展.     

近几十年来西北江三角洲网河区顶点的河相关系

据西北江三角洲网河区顶点马口、三水两水文站1959－1988年的实测大断面、流量、流速和水位资料，采用Leopold的水力几何形态关系建立断面河相关系，探讨两水文观测断面的河相关系特征、年际变化及河相关系的差异。河相关系表明，西北江三角洲的断面水力几何形态指数β1值相对较小，而β3值相对较大，代表了珠江特有的丰水少沙河流的河相关系。     

黄浦江水位变动与潮汐的相关性研究

选取黄浦江上位于外滩、浦江园、泖港镇的三个观测点,于2013年7月7日对其水位进行测量、对到达最高和最低水位的时间进行捕捉,并与相应的吴淞口高低潮差、高低潮时刻进行对比分析。发现:①吴淞口潮波自黄浦江下游向上游上溯;②高低水位差自下游观测点向上游观测点递减;③观测点高水位时刻滞后于吴淞口高潮时刻的时间短于其低水位时刻滞后于吴淞口低潮时刻的时间;④黄浦江潮波上溯速度在高低潮时和具体河段呈现出时空变化的复杂性。结论:①黄浦江水位变化是吴淞口潮波传递的结果,并非引潮力直接作用于河水所致;②吴淞口潮波对河流的影响程度从下游向上游逐渐减弱;③吴淞口高潮对径流的顶托作用和上溯潮波的回流补给使低水位时刻滞后于吴淞口低潮位时刻的时间长于高水位时刻的滞后时间;④感潮河段水位、流量变化规律具有复杂性。提供了通过研究性学习开展地理规律实证研究的案例。     

南极长城站验潮站数据处理和潮汐特点初步分析

继在南极中山站建成我国南极首个永久性验潮站后,2012年1月在南极长城站又建成了我国南极第二个永久性验潮站。通过对长城站验潮站相关数据进行分析处理,得到了验潮基准系统的水准网平差结果和验潮仪零点标定结果,以及长城站附近海域海洋潮汐170个分潮的调和常数,并据此进行了潮汐预报,同时分析了长城站潮汐余水位的变化特征,探讨了利用附近的Antarctic Base Prat验潮站的余水位改正长城站潮汐预报的可行性,结果表明使用Antarctic Base Prat验潮站余水位改正长城站潮汐预报,可以显著提高长城站验潮站潮汐预报的精度,余水位改正后2014时段的潮汐预报中误差为±3.42 cm,明显好于改正前的预报中误差±10.43 cm。     

近几十年来珠江三角洲1月和7月水位变异分析

以水动力学原理为基础,运用累积距平法、有序聚类分析法、滑动F识别与检验法和M-K趋势与突变分析法4种方法,对珠江三角洲1959-2005年47 a的7月和1月水位时间序列进行突变点分析.结果表明:7月平均高水位的变异点集中在1974-1982年和1989-1995年两个时段,1月平均低水位的变异点集中在1970-1980年和1984-1993年两个时段,且大部分潮位站存在一个变异点,少数存在两个.入海口门站1月平均低水位和7月平均高水位序列变异点前/后的均值出现增加的特征,1月平均低水位C1值基本保持不变     

长江荆南三口河系水位演变规律及对江湖水量交换关系的响应

为分析荆南三口河系水位演变规律与江湖水量交换关系。依据1956—2017年荆南三口、湖南四水、洞庭湖城陵矶站以及长江干流枝城站月平均水位及流量和该流域8个雨量站的降水数据,运用Mann-Kendall趋势检验法、回归分析、流量年特征值等方法研究了三口水位的时序演变特征及其与流量、降水、江湖水量交换、人类活动的关系。结果表明：① 与阶段一（1956—1966年）相比,阶段二（1967—1980年）、三（1981—2002年）、四（2003—2017年）河系年平均水位、年最高水位分别下降0.74 m、0.37 m,年最低水位上升0.07 m;② 在涨（4—5月）、丰（6—9月）、退（10—11月）、枯（12月—次年3月）四个水文节点上,最低水位降幅最大（-0.98 m）,平均水位次之（-0.78 m）,最高水位最小（0.55 m）,并将其降幅按水文节点排序依次为退水期（-0.95 m）>丰水期（-0.61 m）>涨水期（-0.21 m）>枯水期（0.15 m）;③ 河系水位变化与其流量变化有着较好的一致性（二者的相关系数r =0.65）,与降水量相关性较弱（r =-0.16）,但2002—2017年相对干旱的气候加剧了河系水位的下降。从总体上看,长江枝城来水量减少和以水利工程为代表的人类活动方式是导致荆南三口河系特征水位下降的主要驱动因素。     

西藏富锂盐湖-班戈错未来水位变化趋势预测

利用2016—2020年班戈错水位观测资料,采用ARIMA季节乘积模型、Winters线性模型及时间序列分解模型建立针对该湖的水位预测模型。通过对比时间序列分解模型在班戈错水位预测精度较高,运用时间序列分解模型对2022—2024年水位进行了预测,确定未来3年将会出现水位的明显升高,水位增幅达到0.97 m。研究结果能为LiCl矿的开采提供精度较高的水位预测,并通过水位监测来指导班戈错矿田建设。     

近50年人类活动引起的杭嘉湖平原区水位变化

针对杭嘉湖地区洪涝灾害日益加剧的现状,基于1960~2007年日降水和日水位资料,采用Spearman检验、有序聚类分析和线性模拟方法,研究了近50 a来降水和水位变化,在此基础上探讨了降水和人类活动对特征水位变化的贡献率。结果表明,区域近50 a降水变化未见明显趋势,水位呈增加趋势,年最高水位、年平均水位和年最低水位增率分别为0.03 m/10a、0.05 m/10a和0.09 m/10a,且平均水位和最低水位增加达到显著性水平。8个代表站点特征水位均呈增加趋势。空间上沿水流方向,线性坡度值增大。水位降水响应率和平水年水位序列分析显示人类活动是水位变化的重要原因。人类活动对最高水位、平均水位和最低水位变化的贡献值分别为39.0%、56.2%和82.9%。     

九龙江口南港水位变化分析

根据石码站1980年以来多年潮位统计资料,分析九龙江口南港潮位变化及其原因．结果表明,近十多年来,南港低潮位持续下降,而高潮位变化不大,2005年平均潮差达4．0m以上．大量挖取砂和径流量减少是导致低水位下降的主要原因．南港已成为受潮汐影响明显的河口潮流段,其深度基准面应按照海区性质,选用理论最低湖面．     

未来长江口流量和潮位变化及其对河口水质的影响

本文通过长江口实测氯度与流量和潮位资料的相关分析,预估了未来河口水质的变化。计算表明,当大通站下泄流量不足13×10³m³/s时,未来东线调水及海平面上升,将使长江口南支河段水质严重恶化;三峡水库建成后,枯季1-3月增加下泄水量虽可抵消东线调水的影响,但在水库蓄水的10月遇枯水年分,水质将大幅度下降。     

基于TOPEX/Poseidon卫星数据的江河流量测算

TOPEX／Poseidon卫星的原始目的是测量海面高度变化信息,为海洋监测服务。作者通过假设基准面的方法,将由TOPEX／Poseidon卫星数据估算的下垫面水位相对变化信息转化为”水位”系列并建立了由TOPEX／Poseidon得出的“水位”与相邻水文站实测流量间的相关关系,进而实现了由TOPEX／Poseidon卫星数据估算河道流量的目的。利用1998～1999年TOPEX／Poseidon在长江下游大通附近的过境数据和对应年份大通水文站实测流量数据,验证了本方法的可行性。研究结果表明：在长江下游河道地区,由TOPEX／Poseidon卫星数据可定量估算出山河流流量信息。     

珠江白鹅潭卡口河段地形演变及其影响

白鹅潭位于广州市区西部,是珠江广州段水最深、河面最阔之处,前、后航道及流溪河交汇的节点,其特殊的地理区位和自然条件对广州市城市发展起着至关重要的作用。文章首先探讨珠江白鹅潭段河段卡口的地质地貌特征,利用近代地图及遥感图等数据,分析白鹅潭的河道演变及冲淤变化。结果表明,白鹅潭卡口河段的控制性作用对珠江水位的稳定具有重要的影响,白鹅潭段河床演变总体特征为河道缩窄较为明显,而淤浅相对较缓,卡口河段束窄,势必影响上游洪水下泄和缩减下游纳潮量。因此为保护珠江和广州城市的安全,应遵从河道演变规律,保证珠江卡口段两岸有较开阔的空间,不应再束窄江面。     

塔里木河下游生态输水河道两侧区域地下水运动规律研究

根据塔里木河下游断流区域含水层水文地质特征及其实际输水过程中河水对浅层地下水的补给规律,建立了塔里木河下游绿色走廊生态输水河道附近区域地下水运动的一维非稳定流模型,并通过在整个输水过程中流量与水位两种边界条件相互转换的一种方法求解模型。最后应用上述模型分析了间歇性输水条件下塔里本河下游断流河段河道两侧地下水位恢复状况,为输水生态效益的定量评价及其今后输水工作的决策提供理论基础。     

长江中游荆江河段同流量-水位演化特征及驱动成因

水库运行改变了坝下游水沙输移条件,在河道冲刷的同时,引起水位过程出现适应性调整.本文以长江中游荆江河段为对象,采用多项式拟合法,对比分析1991-2016年间分级流量一水位变化特征,采用基于河流动力学原理的分离变量法,识别河道冲淤、下游控制水位及河床综合糙率等变化对分级流量-水位变化的影响程度.研究表明:1991-20...     

The relationship between water level change and river channel geometry adjustment in the downstream of the Three Gorges Dam

In this study, data measured from 1955-2016 were analysed to study the relationship between the water level and river channel geometry adjustment in the downstream of the Three Gorges Dam (TGD) after the impoundment of the dam. The results highlight the following facts: (1) for the same flow, the low water level decreased, flood water level changed little, lowest water level increased, and highest water level decreased at the hydrological stations in the downstream of the dam; (2) the distribution of erosion and deposition along the river channel changed from “erosion at channels and deposition at bankfulls” to “erosion at both channels and bankfulls;” the ratio of low-water channel erosion to bankfull channel erosion was 95.5% from October 2002 to October 2015, with variations between different impoundment stages; (3) the low water level decrease slowed down during the channel erosion in the Upper Jingjiang reach and reaches upstream but sped up in the Lower Jingjiang reach and reaches downstream; measures should be taken to prevent the decrease in the channel water level; (4) erosion was the basis for channel dimension upscaling in the middle reaches of the Yangtze River; the low water level decrease was smaller than the thalweg decline; both channel water depth and width increased under the combined effects of channel and waterway regulations; and (5) the geometry of the channels above bankfulls did not significantly change; however, the comprehensive channel resistance increased under the combined effects of riverbed coarsening, beach vegetation, and human activities; as a result, the flood water level increased markedly and moderate flood to high water level phenomena occurred, which should be considered. The Three Gorges Reservoir effectively enhances the flood defense capacity of the middle and lower reaches of the Yangtze River; however, the superposition effect of tributary floods cannot be ruled out.     

Evolution characteristics and drivers of the water level at an identical discharge in the Jingjiang reaches of the Yangtze River

The operation of large-scale reservoirs have modified water and sediment transport processes, resulting in adjustments to the river topography and water levels. The polynomial fitting method was applied to analyze the variation characteristics of water levels under different water discharge values in the Jingjiang reach of the Yangtze River from 1991–2016. The segregation variable method was used to estimate the contributions of the varied riverbed evaluation, the downstream-controlled water level, and the comprehensive roughness on the altered water level at an identical flow. We find that low water levels in the Jingjiang reach of the Yangtze River from 1991–2016 are characterized by a significant downward trend, which has intensified since 2009. Riverbed scouring has been the dominate factor causing the reduced low water level while increased roughness alleviated this reduction. From 1991–2016, there was first a decrease followed by an increase in the high water level. The variation characteristic in terms of the "high flood discharge at a high water level" before 2003 transformed into a "middle flood discharge at a high water level" since 2009. The increased comprehensive roughness was the main reason for the increased high water level, where river scouring alleviated this rise. For navigation conditions and flood control, intensified riverbed scouring of the sandy reaches downstream from dams enhanced the effects that the downstream water level has on the upstream water level. This has led to an insufficient water depth in the reaches below the dams, which should receive immediate attention. The alteredvariation characteristics of the high water level have also increased the flood pressure in the middle reaches of the Yangtze River.     

新疆塔里木河下游断流河道输水对地下水变化的影响分析

结合2000～2002年以来塔里木河下游间歇性输水后地下水变化的监测数据．用回归分析的方法对输水后地下水位动态响应变化过程进行分析,揭示输水量与地下水的响应范围之间的关系。结果表明：在横向上．随着向塔河生态输水次数和输水量的增加．地下水的响应范围逐渐扩大．但随远离输水河槽中轴线,响应程度减小．地下水位的抬升幅度减弱;纵向上,输水河段上游区段地下水位响应范围最大,中游区段次之,下游区段较小。在第二次输水过程中,靠近河岸地下水位出现急剧上升,而在第三次输水过程中,地下水的响应范围则有巨幅增加．输水量与输水持续时间与地下水位变化有着密切关系。     

三峡大坝下游水位变化与河道形态调整关系研究

三峡水库蓄水利用已有13年,对坝下游洪、枯水位和河道形态调整的影响已初步显现,通过对1955-2016年长江中游水位、河道地形等资料的分析,结果表明：① 坝下游各水文站同流量枯水位下降、洪水位变化不大,最低水位上升,最高水位下降趋势;② 2002年10月-2015年10月枯水河槽冲刷量占平滩河槽冲刷量的95.5%,冲淤分布由蓄水前“冲槽淤滩”转为“滩槽均冲”,不同蓄水阶段存在差异;③ 河槽冲刷过程中,上荆江及以上河段枯水位下降趋势趋缓,下荆江及以下河段下降速率增加,应采取防控措施遏制河道水位下降趋势;④ 枯水河槽冲刷是长江中下游航道水深提升的基础,枯水位降幅小于深槽下切深度,在河道和航道整治工程综合作用下航道尺度提升,提前5年实现了2020年航道尺度规划目标;⑤ 平滩水位以上河槽形态调整不大,在河床粗化、岸滩植被、人类活动等综合作用下河道综合阻力增加,出现了中洪水流量—高水位现象,应引起足够重视。三峡水库汛期调蓄作用可有效提升中下游洪水防御能力,但不排除遭遇支流洪水叠加效应,中下游洪水压力仍然较大。