不同成因类型堰塞湖的应急处置措施比较

在对堰塞湖所造成的危害和成因类型分析的基础上,将堰塞湖分为:滑坡型堰塞湖、崩塌型堰塞湖和泥石流型堰塞湖,并对这三种类型堰塞湖所具有的特征和采取的应急处置措施进行了比较.对于不同成因类型、不同特征的堰塞湖,都要在尽可能降低堰塞湖危害的前提下,充分考虑各种因素、因地制宜的选取应急处置方式.     

"5·12"汶川地震堰塞湖应急处置措施的讨论——以唐家山堰塞湖为例

堰塞湖是地震诱发的次生灾害类型之一.唐家山堰塞湖是"5·12"汶川地震造成的规模最大、潜在威胁最严重的堰塞湖,水利部组织了唐家山堰塞湖应急处置,成功降低了该堰塞湖风险,未造成新的人员伤亡.从该堰塞湖溢流的流量过程曲线和对北川县城的影响来看,还有值得改进的地方.经初步分析,提出改进措施:1.变梯形过流断面为复式断面;2.增大设计纵比降;3.保护泄流槽的进、出口,控制沟道下切速度;4.抛掷人工结构体控制沟床下切速度.为了避免自然排泄的不利影响,提出"人工可控排泄"处理堰塞湖.希望这些措施在以后类似堰塞湖应急处置中能够被参考,最大限度减少灾害损失,减少防灾减灾的社会、经济成本.     

“长江”一课教学设计

正一、教学目标知识与技能了解长江的源头、入海口,初步学会从景观图片中提取河流的水文信息,列表比较长江黄河的水文特征,读图找出长江上中下游的划分界限,学会列表比较长江上中下游的特征;学会运用地理图表比较长江的历史和现状,了解存在的问题和针对性解决办法。过程与方法通过对长江水文特征的横向比较、上中下游特征及历史与现状的纵向比较,学会选择比较     

岷江上游叠溪溃坝堆积体的沉积特征与历史溃决洪峰流量

岷江上游叠溪河谷段在地质历史时期发生了一次大型岩质古地震山体滑坡事件,并堵塞岷江形成一个大型古堰塞湖。堰塞湖形成后在晚更新世晚期(约27 ka BP)发生了溃决,并在其下游形成长约5 km的天然溃坝堆积体。基于野外地质调查,采用测量统计、取样分析及理论计算等方法,研究了叠溪古堰塞湖溃坝堆积体的沉积特征,并重建了溃决洪水的最大洪峰流量。叠溪溃坝堆积体主要由砾石、卵石、砂及少量粉/黏土组成,剖面中发育叠瓦、孔洞、块状、杂基、支撑—叠置及韵律互层等构造特征。从上游至下游,溃坝堆积体的出露厚度逐渐变薄,砾石碎屑成分表现出由粗变细的变化趋势。采用水力学理论方法重建了溃决洪水的最大洪峰流量,溃口处洪水平均流速和最大洪峰流量分别为17.23 m/s和49821.28 m~3/s,如此大规模的堰塞湖溃决洪水在世界范围内也是十分罕见的。叠溪溃坝堆积体的沉积特征与溃决洪峰流量重建,对于了解滑坡堰塞湖坝体溃决过程、溃决洪水演进机制以及山区地质环境演化规律等方面具有重要意义。     

滑坡、泥石流堰塞湖灾害主要的成灾特点与减灾对策

"5·12"汶川特大地震,在灾区形成了大量堰塞湖,具有明显危害的达34处,严重地危害或威胁到上下游人民生命财产安全.为了及时有效地处置和减轻堰塞湖灾害损失,收集、分析了我国西部一些滑坡、泥石流堰塞湖灾害的形成、危害和处置的资料,启示如下:滑坡、泥石流形成的堰塞湖灾害往往较滑坡、泥石流本身的灾害更严重;滑坡堰塞湖一般较泥石流堰塞湖规模大,堵塞时间长,危害更严重;大地震既能形成滑坡堰塞湖,余震又能造成其溃决;冰湖溃决泥石流易堵塞江河,形成堰塞湖;控制或减缓湖水位上涨,尽早在水位较低时泄流是滑坡、泥石流堰塞湖首选的减灾对策.     

鄱阳湖"斩秋湖"水位调控方式对湖泊湿地的影响及启示

鄱阳湖由于其长期的水文和地质过程形成了独特的碟形湖泊群。人类活动历史演变形成的、与大型通江湖泊节律性水文特征相互协调的"斩秋湖"水位调控是长江中下游季节性湖泊中的一种重要渔业方式。采用PRA方法调查和统计渔业数据,分析了"斩秋湖"人工调控的成因和调控方式;基于"斩秋湖"渔获物组成和年龄结构,分析其对湿地生态系统和关键物种生境的影响。结果表明:"斩秋湖"水位调控会显著改变湖泊湿地物种组成和群落生物量,提出了该调控方式对湖泊湿地保护与管理的启示。     

两万年来岷江汶川古堰塞湖事件研究

位于构造活动频繁的高山峡谷地区,常发生滑坡堵江,进而形成堰塞湖。堰塞湖对河流自然演化及人类文明发展均有着重要影响,非稳态堰塞湖形成蓄水后往往进一步溃决引发特大洪水,致使下游河道严重冲刷并导致大规模基础设施破坏,而稳态堰塞湖会抬高上游侵蚀基准面,抑制上游河床下切,改变河流纵剖面形态。对于古堰塞湖事件的研究不仅可以更好地理解现代堰塞湖灾害,也可指示地质历史上的极端气候事件与构造运动事件。经野外考察,在青藏高原东缘,岷江上游汶川芤山发现古堰塞坝残留体,以及对应的上游湖相沉积物和下游溃坝特大洪水沉积物,标志着堰塞湖形成—稳定—溃决过程。研究表明,该堰塞湖形成于1.4万年前,初期发生小部分漫顶溃决,后稳定存在近万年,由于地震作用,距今3.8～6.9 ka间溃决消失。深入研究这类地区古堰塞湖形成与溃决,对该地区河流地貌演化研究、现代堰塞湖风险、特大滑坡灾害链防治和理解古人类文明的发展与消亡,均有着重要的指导意义。     

湿地水文学研究进展及科学前沿问题

湿地水文过程控制湿地的形成与演化,湿地水文情势制约着湿地环境的生物、物理和化学特征,从而影响到湿地类型分异、湿地结构与功能,湿地水文研究是认识湿地生态系统的结构、过程与功能的主要内容。湿地水文情势分析涉及湿地的降雨-径流、湿地蒸散发、湿地地下水运移等主要过程。湿地水循环及水量平衡是湿地水文情势和过程研究的综合,关系到湿地水文循环过程的各个方面。湿地水文过程、边际效应和参数特征及对不同尺度水周期的响应与功能差异等是现代湿地水文研究的重要科学问题。     

5·12汶川地震龙门山风景区地震次生山地灾害特征与处理

5·12汶川地震激发了龙门山风景区崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖等链状次生山地灾害.通过应急调查发现,该区已有堰塞湖5处,危害性崩塌、滑坡6处,已成灾泥石流沟1条,潜在泥石流沟11条,根据各处灾害的主要特征,确定堰塞湖的危险程度,提出山地灾害处理建议.     

塔里木河干流水资源分配现状及其利用问题

基于塔里木河干流1957-2017年阿拉尔断面、英巴扎断面、恰拉断面来水量特征,首先初步分析塔里木河干流上、中、下游的耗水特征,并基于干流断流和生态输水时间节点,进一步分析1957-1972年、1973-2000年、2001-2017年上中下游各区间段耗水特征,根据这些历史数据变化,从管理角度判别上中下游较为合理的水量分配策略;其次,重点指出塔里木河干流在明确定位为生态河流背景下,未来水量调配精细化管理面临的主要三大基础性问题：灌区耕地面积不清、生态和农业用水量不清、水文数据存在偏差等,并指出问题产生的原因背景,以及从流域水资源管理体制机制上给出相关解决的建议。明确认识到目前塔里木河干流水资源分配利用存在的问题,是未来解决好流域生态环境的关键,通过这些问题的探讨藉此引起更多理性关注,对未来推动塔里木河流域生态环境改善的精细化管理具有重要意义。     

青海湖水量变化模拟及原因分析

为了探讨气候变化和人类活动对流域水文过程的影响,以分布式水文模型SWAT为基础,结合湖泊水量平衡模型,建立了青海湖水位(水量)模型,模拟了青海湖过去几十年水位变化过程。水文因子分析表明,20世纪80~90年代青海湖流域径流和湖泊水位变化的主要原因是气候变化。根据不同气候情景,对未来青海湖水位变化进行了预测。结果表明,未来30年径流增加的可能性比较大,青海湖水位下降速度将会减缓甚至出现上升趋势。这一结果将会缓解青海湖流域水资源日益紧张的局势,并有利于植被的恢复,减少土地沙化面积,对流域生态环境的改善和社会经济的发展将会有极大的帮助。     

基于流量监测的西藏东南部然乌湖水量平衡季节变化及其补给过程分析

青藏高原分布着亚洲大陆最大的湖泊群,其湖泊变化对气候变化响应敏感。基于遥感数据的湖泊面积变化不足以反映外流湖对气候变化的响应,需借助湖泊水量平衡过程分析来进一步研究各补给要素的变化。本文利用2015年4月-11月然乌湖水文气象监测数据,通过建立流量—水位关系,依据连续的水位数据重建了观测期内然乌湖主要径流的水文过程线,并结合SRM模型分析了然乌湖的水量平衡过程及季节变化。结果表明,观测期内然乌湖入湖水量约为18.49×10⁸ m³,其中冰川融水约为10.06×10⁸ m³,冰川融水占然乌湖补给的54%以上,湖面降水、湖面蒸发对湖泊水量平衡过程影响微弱。流域降水对湖泊的补给具有明显的季节特征。春季受西风南支扰动影响,然乌湖地区降水量大,降水是春季然乌湖的主要补给源。夏季和早秋由于气温升高,冰川消融量大,冰川融水是湖泊补给的主控因素。在未来气候变暖的条件下,冰川融水将会在湖泊补给中占据更大比例,并可能使得流域内的冰湖水量增加,产生潜在灾害风险。     

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。     

洞庭湖年径流泥沙的演变特征及其动因

通过对洞庭湖1951~1998年径流泥沙演变过程及其驱动力的全面分析表明, 径流泥沙关系密切, 其相关系数r = 0.9013。年径流量、年输沙量总体均呈同步减少趋势, 在演变过程中表现出明显的阶段性。由于湘、资、沅、澧四水流域产水量大, 森林覆盖率达52%以上, 连年兴建的水利工程及工农业、生活用水量的增加, 未能对四水河流水文特征产生根本性的影响, 其入湖径流泥沙基本处于稳定状态, 故没有对湖泊径流泥沙的演变造成深刻影响。而由长江中游河段的调弦口堵口, 下荆江系统裁弯和葛洲坝截流所引起的3次江湖水沙关系调整, 即是导致洞庭湖径流泥沙缓减速减的主动因子。     

The effect of the Changjiang River on water regimes of its tributary Lake East Dongting

The blocking or reversing effect of the downstream trunk river on its tributary lakes is an essential aspect of river-lake hydraulics. To measure how and the extent to which a trunk river can influence its tributary lakes, we made a case study in Changjiang River and one of its tributary lakes, Lake East Dongting (Lake ED) during a 35-year study period (1980–2014). Specifically, we investigated Lake ED’s discharge ability into Changjiang River using stage-discharge relationship curves, and hence the changes of the lake discharge ability under different hydrologic conditions of the Changjiang River. The results show that (1) the Changjiang River does exert a huge impact on the water regimes of Lake ED. And this impact varies seasonally. A variation of 3000 m³/s in Changjiang River’s runoff would change the lake water level by about 1.1 m in dry seasons, by 0.4 m in wet seasons, and by 0.6 m during severe summer floods. (2) Changes in the Changjiang River runoff triggered by the Three Gorges Dam since 2003 have led to dramatic water regime variations in Lake ED. Other factors, including reduction of lake inflow and the lake bed erosion, also exacerbated the water regime variations in Lake ED.     

流域水热条件和植被状况对青海湖水位的影响

湖泊是陆地水资源的重要组成部分,也是局地气候和全球环境变化的敏感指示器之一。湖泊面积增加和水位的变化直接反映了流域内水量平衡变化过程,对区域和全球的气候变化的反映较为敏感。利用线性趋势法对青海湖流域长时间序列气象、水文资料以及流域水热条件和植被生长状况进行分析研究,利用皮尔逊相关系数法计算了各因素与湖水位的相关关系,旨在定量评估区域气象、水文、植被等要素的变化对和湖泊水位变化过程的贡献,开展细致的青海湖水位变化特征的影响因子探讨与分析。结果表明：该流域气候呈现显著的暖湿化趋势,其中流域年降水量总体上呈现弱的增加态势,气候倾向率为10.8 mm·（10 a）^-1;流域年平均气温呈显著的升高趋势（P <0.01）。流域年可能蒸散率和年实际蒸散波动较大,年实际蒸散虽有波动但增加趋势非常明显（P <0.01）。流域净第一性生产力（P）平均值为2.86 t DM·hm^-2·a^-1,呈现显著的增加趋势（P <0.01）。从1961年开始湖水位呈现逐年波动下降的趋势,到2004年水位最低（P<0.01）;2004—2015年的近10 a连续上升,上升速率达14.4 m·（10 a）^-1（P <0.01）。流域气温升高、降水量增加,流域气候呈显著的暖湿化特征,入湖河流径流量也呈现出弱的增加态势;气候暖湿化特征导致流域生物温度增加,植被生长状况得到改善,[WTBX]NPP[WTBZ]显著增加。年降水量增多,河流径流量增大,湖水位抬升;前一年的降水量、≥0 ℃积温、温度、径流量、NPP和蒸发量对湖水位的影响更大;NDVI和NPP的增加反映流域植被生长状况得到好转,从而增加了流域植被水土保持和水源涵养能力,对湖水位产生间接的影响。降水量、≥0 ℃积温、温度、径流量和NPP对青海湖水位起到正反馈效应,而蒸发量对湖水位主要起负反馈效应,年降水量和年径流量是湖水位变化的最直接的影响因子。     

The hydrological effect between Jingjiang River and Dongting Lake during the initial period of Three Gorges Project operation

Based on the measured hydrological data from 1951 to 2008, the chain hydrological effect between Jingjiang River and Dongting Lake is analyzed by comparative method after the Three Gorges Project operation. The result indicates that 1) the scouring amount in Jingjiang River made up 78.9% of the total from Yichang to Chenglingji, and its average scouring intensity was higher than the latter; 2) the water and sand diversion rates at the three outlets of the Jingjiang River were reduced by 2.33% and 2.78% separately; 3) the proportion of multi-year average runoff and sediment through the three outlets in the total into the Dongting Lake decreased by 7.7% and 24.4% respectively; 4) in Dongting Lake, the speed of sediment accumulation was lowered by 26.7%, in flood season, the runoff amount was 20.2% less than the multi-year average value, leading to seasonal scarcity of water year by year. The former prolonged the lake life, while the latter induced droughts in summer and fall in successive years, shortage of drinking and industrial water, shipping insecurity, as well as ecological problems such as decrease of birds and quick increase of Microtus fortis; 5) The multi-year average values of sediment and flood transporting capacity at the lake outlet were respectively increased by 26.6% and 3.7%, the embankments were protected effectively. Then, to adapt to the new change of the river-lake relation, some suggestions were put forward, such as optimizing further operation program of the Three Gorges Reservoir, reexamining the idea of river and lake regulation, and maintaining connection of the river and the lake.     

三峡水库调度运行初期荆江与洞庭湖区的水文效应(英文)

Based on the measured hydrological data from 1951 to 2008,the chain hydrological effect between Jingjiang River and Dongting Lake is analyzed by comparative method after the Three Gorges Project operation.The result indicates that 1) the scouring amount in Jingjiang River made up 78.9% of the total from Yichang to Chenglingji,and its average scouring intensity was higher than the latter;2) the water and sand diversion rates at the three outlets of the Jingjiang River were reduced by 2.33% and 2.78% separately;3) the proportion of multi-year average runoff and sediment through the three outlets in the total into the Dongting Lake decreased by 7.7% and 24.4% respectively;4) in Dongting Lake,the speed of sediment accumulation was lowered by 26.7%,in flood season,the runoff amount was 20.2% less than the multi-year average value,leading to seasonal scarcity of water year by year.The former prolonged the lake life,while the latter induced droughts in summer and fall in successive years,shortage of drinking and industrial water,shipping insecurity,as well as ecological problems such as decrease of birds and quick increase of Microtus fortis;5) The multi-year average values of sediment and flood transporting capacity at the lake outlet were respectively increased by 26.6% and 3.7%,the embankments were protected effectively.Then,to adapt to the new change of the river-lake relation,some suggestions were put forward,such as optimizing further operation program of the Three Gorges Reservoir,reexamining the idea of river and lake regulation,and maintaining connection of the river and the lake.     

湖泊集水域地表—地下径流联合模拟

研制了流域尺度的地表- 地下径流联合模拟的分布式水文模型。模型考虑了地表径流、土 壤水、地下水之间的相互作用和水量交换, 更真实地模拟径流系统。特别是, 考虑了湖泊- 流域系 统的特点, 例如, 多条入湖河流、直接入湖的坡面水流和地下入湖径流等, 使模型比现有水文模型 更适合于湖泊集水域径流系统的模拟。模型在云南抚仙湖集水域作了初步应用研究, 模拟结果与 河道径流、土壤含水量和地下水位等观测数据的比较显示, 模型模拟效果理想。此外, 模拟结果与 SCS 模型结果的对比分析, 进一步验证了模型的有效性。该模型可用于研究湖泊与流域的相互作 用、模拟流域水文过程对自然条件改变或人类活动的响应、探究地表径流- 地下水- 湖泊之间的相 互作用。模型也可用作湖泊- 流域系统水量平衡分析和水资源管理的有效计算工具。     

基于氢氧稳定同位素和水化学的青藏高原高寒内陆流域水文过程示踪研究

氢氧稳定同位素和水化学已成为研究水文循环过程的良好示踪剂,两者的结合能很好地揭示流域或者区域(特别是缺少水文观测数据的高寒内陆地区)的水文循环过程.青藏高原地表环境较恶劣,缺乏流域尺度的水文观测资料,不利于对流域尺度水文循环过程的综合理解和认识,成为水资源高效综合利用的瓶颈.为此,本文以青海湖沙柳河流域为研究对象,通过...