河流水沙过程二重性及健康关系分析

水沙被称之为河流系统的基本要素,是整个河流系统的动力因素,本文先对河流水沙的二重性进行了论述,然后对河流健康的潜在威胁进行了分析,随后对河流健康的内涵进行了讨论,从河流系统对水沙过程变化的响应、河流系统对水沙过程的适应性以及河流健康的实质三个方面详细论述了水沙过程变化与河流健康的关系,分析了健康河流在维持河流生态环境及在人类服务中的功能,明确了健康河流和水沙过程调节的基本关系,有利于河流开发和水沙过程控制。     

基于生态流量阈值的河流水文健康演变定量归因

环境变化改变了河流水文情势,影响了河流的生态系统健康,亟需开展变化环境下河流水文健康演变定量归因方法研究。选取北方半干旱地区老哈河流域为研究区,依据流域内3个水文站、17个雨量站和6个气象站1964—2016年数据,基于可变下渗容量模型还原河流的天然流量序列;采用概率密度法计算河流生态流量,基于生态流量阈值推求河流水文健康等级;基于"观测-模拟"对比分析法,定量分离气候变化和人类活动对河流水文健康情势的影响。结果表明:人类活动是甸子和太平庄子流域自1980年以来河流水文健康情势退化的主要原因,其贡献率分别为86.9%和87.9%;大面积农业灌溉用水引起地表径流下降以及水利工程改变天然水文情势,影响了河流水文健康情势;90年代降水量较为充沛,研究流域受人类活动影响程度较小,河流水文健康等级维持在较高的水平。综合生态流量阈值和"观测-模拟"对比分析方法可定量识别河流水文健康情势演变原因,为适应环境变化的河流健康管理提供科学依据。     

河流健康生命评价指标体系的构建

维持河流健康生命,实现人水和谐是我国新时期治河目标。在探讨河流健康生命内涵的基础上,构建了河流健康生命评价指标体系。该评价体系既考虑了人类社会需求的满足程度,又考虑了维持河流自身生命的需要,从生态学、河流地貌学、经济学、河流动力学等多学科综合角度,构建了分层次分类别反映河流结构和河流功能的16个具体指标,并明确相应指标的意义及确定方法,最后选择分层次二元对比专家分析法确定指标权重。     

玛纳斯河流域水文特征及流量分析

玛纳斯河流域由于地理位置关系,降水一般不多,流域高程差异较大,流域降水和冰雪融水的汇流十分复杂。考虑随着人类活动的不断深入,区域的水文和流量特征会不断地发生时空上的改变,深入分析了当前玛纳斯河流域水文特征及流量变化,结果表明：(1)径流量集中于夏季,主要为冰雪融水;(2)汛期含沙量高;(3)冬季冰情时间长,呈垂直地带性分布;(4)洪峰特征为峰不高但量大。研究为保持河流生态环境的稳定性与促进区域生态环境发展提供了保障。     

拒马河河流形态结构健康现状调查与评价

根据拒马河河岸带现状的调查数据,运用河流形态结构完整性评估指标体系,对拒马河形态结构健康现状进行了评估。本次评估将拒马河分为紫荆关、都衙和张坊三个河段,结果表明：拒马河的河流纵向连通指数、河岸带植被覆盖度、河岸带人工干扰程度等三个基本指标评分都相对较低,导致拒马河形态结构完整性处于不健康的状态。针对拒马河形态结构健康现状提出以下保护对策：清理河道垃圾,河岸种植植被;加强宣传教育力度,增强民众保护意识。     

南水北调中线工程对汉江中下游的水文情势影响分析

为更好地开展南水北调中线工程对汉江中下游水华生态环境问题的量化研究,分析了调水工程对汉江中下游水文情势的影响.基于仙桃断面的流量数据,计算分析了调水145亿m3后有、无引江济汉工程两种方案下的流量特征值的变化,并应用分形理论分析了调水前后多年月平均径流过程线的形态特征.结果表明:调水工程对汉江中下游的水文情势有明显影响,主要表现为:径流年内分配趋于均匀化,径流年内集中度变小,径流年内相对变化幅度变小,径流过程线峰谷差变小,引江济汉工程使这些变化更显著;各种历时(年、枯期、汛期)平均流量均变小、旬平均流量极小值变小,引江济汉工程对这些变化起补偿作用.由于汉江水华的暴发期集中在枯水期,由调水工程引起的枯期流量减小以及旬流量极小值变小必然对汉江水华的爆发起到促进作用.     

河流梯级开发对生态环境影响的研究进展

河流梯级开发在满足社会需求的同时,还对区域生态环境具有一定的作用。针对河流水电开发对生态环境的影响,从河川流量、泥沙输移、水环境以及水生物等几个方面,将国内外的研究状况进行综合评述,并探讨了今后重点研究的几个方面:①如何应用可持续理念指导水资源开发与调度;②水利工程建设对河流水沙变化影响的量化研究;③失衡生态系统的自适应和自恢复机理研究;④水体富营养化最小临界流速研究;⑤如何通过水库联合调度,解决河流水电开发造成的环境胁迫问题的研究。     

土壤硝酸盐氮的空间变异特征及影响因素分析

为了掌握土壤中硝酸盐氮的空间变异性规律,为硝酸盐污染土壤控制与修复提供依据,以东北某农业灌区为例,利用地质统计方法进行土壤硝酸盐氮的空间变异特征及影响因素分析。研究结果表明：土壤硝酸盐氮的空间变异性显著,变异系数达到82.88%以上。第一层土壤硝酸盐氮在南北向空间上存在严格的自相关性,空间变异的结构性成分比例较高;第二、三层位土壤硝酸盐氮空间变化接近分形布朗运动;第四层位土壤硝酸盐氮在各方向上都具有较高的随机性。总体土壤硝酸盐氮质量分数由西向东逐渐递减,在浑河中下游以及细河附近土壤硝酸盐氮质量分数偏高。不同影响因素对于硝酸盐氮的空间变异特征影响不一致：土壤硝酸盐氮质量分数与有机质质量分数的空间分布趋势一致;不同土壤类型中,水田环境中土壤硝酸盐氮随着深度线性递减,而其他类型土壤中硝酸盐氮质量分数在表层向下递减后有一个回升现象,这与它们各自所处的环境特点有关,而地表壤土和砂土富含硝酸盐。     

梯级水电开发对大通河流域洪水过程的影响分析

应用大通河流域实测洪水资料和水利普查数据,定性和定量分析了梯级水电开发对流域洪水过程和洪水特征的影响,建立了梯级水电站数量与洪水涨落率、涨落频次的数学关系模型。结果表明:随着流域水电站数量的增多,洪水过程变化频繁,洪水涨落率增大,涨落频次增多;梯级水电开发使流域最大洪峰流量增大了19.7%~21.5%,最大洪峰传播时间减少了6.1%,而对次洪水总量的影响较小。研究水文过程受人类活动的影响规律,对加强流域水电站统一调度、水能水资源可持续利用和水生态文明建设具有十分重要的意义。     

南水北调中线工程对汉江中下游水环境的影响与可持续发展研究

南水北调中线工程的实施,对汉江中下游流域的水环境会造成一系列的影响,汉江丹江口以下的水量、水质将发生变化,防洪、水体污染、水土流失、水资源配置与供给、工农业生产以及城市发展等将受到不同程度的影响.通过分析南水北调工程对汉江中下游流域环境的不利影响,提出促进汉江中下游地区可持续发展的基本思路,如生态保护的措施与对策.     

沂沭河流域大型水库至下游控制站河道流量演算方案研究

本文对沂沭河流域大型水库至下游控制站的河道流量演算方案进行了系统研究.文中根据马斯京根分段连续流量演算法原理.依据实测库、河中高水资料,分析确定了大型水库至下游控制站之间河段的特征河长及稳定流传播时间关系,建立了由水库泄洪最大流量和中游河道站洪峰流量推求河段代表流量的计算公式.使用本方案,可快速准确地将上游大型水库的泄洪流量过程汇流演算至下游控制站,能够有效提高下游控制站的洪水作业预报精度.     

汉江中下游水资源特性分析

对汉江中下游降水、径流、蒸发等水文水资源因子进行了分析，给出了它们的年际年内及地域空间上的变化规律。通过区域水资源组成分析、分区水资源量的计算，对汉江中下游水资源特性进行了阐述。     

黑河中上游段河道渗漏量计算方法的试验研究

通过河道断面法对黑河中上游河段河道渗漏量进行了比测试验,结果表明:河床岩性组成、河流平面几何形态变化以及人类活动对输水方式的改变等对河道渗漏量影响显著.黑河实施全流域调水前后河道渗漏量发生显著的跳跃性变化,莺落峡至312桥区间河道渗漏量调水前为1.2543×108 m3,调水后为4.3747×108 m3,调水后较调水前河道渗漏量增加3.1203×108 m3;河道流量越小其相应损失率愈大,河道流量越大,其相应损失率愈小,由此得出各河段不同流量单位河长的损失率服从倒数函数分布.研究结果是在黑河中上游实体河道上进行上下断面流量比测试验的基础上得出的,符合该河段的实际情况,可作为黑河中游地表水、地下水转化分析、地下水流系统模拟、流域水资源重复利用、水量调度计算各种模拟模型验证河道渗漏量的基础资料.     

长江中下游转换构造结与区域成矿背景分析

中国东部中生代以来的地壳运动频繁,构造演化复杂,岩浆活动剧烈,成矿作用多样,是不同体制构造转换的重要地区.长江中下游地区是中生代特提斯构造体制与太平洋构造体制转换的经典地区,是两大构造体制交汇和转换的焦点部位,具有岩石圈物质重组、结构重建的时-空演化关系.长江中下游转换构造结由是中国东部中生代特提斯构造体制与太平洋构造...     

黑河干流拟建水利工程对下游生态环境的影响分析

依据典型年份实际调查资料和以往研究成果, 采用地下水均衡方法, 定量对比分析了黑河拟建水利工程对下游地区地下水资源变化趋势, 并利用Visual Modflow三维地下水非稳定流软件系统模型对下游盆地未来20 a(2008—2028年)地下水位及其生态环境变化趋势进行了预测.结果表明: 在拟建工程实施20 a后黑河下游地下水位总体上处于下降趋势, 但下降幅度呈逐年减少状态直至趋于新的动态平衡.金塔-鼎新盆地地下水位下降幅度最大的地段是黑河沿岸为0.51~0.87 m, 但由于人工农业绿洲补充, 故生态环境不会有大的改变.额济纳盆地地下水位下降幅度最大的地段是古日乃及外围, 分别为1.0 m以上和0.5~1.0 m, 将引起植被的衰亡和种群的更替变化; 大部分地段地下水位下降幅度介于0.0~0.50 m之间, 对现有的生态与环境影响不显著; 桃来三达-额济纳旗以北地下水位呈现上升趋势, 上升幅度为0.10~0.87 m, 东居延海一带上升幅度大于0.87 m, 这一地区植被长势趋于良好, 植被覆盖率会有所增加, 将形成围绕海子的天然绿洲.     

中线调水前汉江中下游水量和水质本底特性及变化趋势分析

为研究南水北调中线工程调水前,汉江中下游的水量和水质本底特性及变化趋势,选择汉江中下游6个水文站及4个水质观测断面,采用数理统计、Mann-Kendall检验和Spearman秩次检验法,分别从水量和水质两个方面进行了分析。研究结果表明:(1)对比分析历史长序列流量资料,1999~2013年间汉江中下游地区处于偏枯期;(2)汉江中下游水量的年际变化较大,极值比介于2.7~3.3之间。水量年内各月分配变化也较大,汛期径流量占全年的63%~66%,非汛期仅占全年的34%~37%;(3)汉江中下游地区各水文测站的年均流量序列,总体上随时间变化的趋势均不显著,但经历了1980~1990的偏丰期及1990~2013的偏枯期;(4)汉江中下游地区的水质达标情况较好,大部分年份的水质均优于III类水质标准,且水质无显著的变化趋势。     

黄河下游悬河稳定性因素分析

黄河悬河的形成是自然营力与人为因素综合作用的产物。悬河的稳定性关系到黄河下游广大人民的生命财产安全。影响黄河悬河稳定性的因素有：地质构造控制机制，河流地貌的影响，河床质与土体结构，河流动力地质作用和治理工程对悬河稳定性的影响。在此基础上，制定出一系列治理黄河悬河的对策。     

基于SD模型的石羊河流域中下游水资源承载力初步研究

在深入分析石羊河流域中下游＂水-生态环境-社会经济＂复合系统的基础上,运用系统动力学方法,建立了包括8个一级系统、27个状态变量、27个速率变量、65个辅助变量、31个表函数、41条反馈回路及191个SD（System Dynamics）方程的水资源承载力系统动力学模型.选取水浇地灌溉面积增长率、水浇地灌溉定额、水浇地灌溉水利用系数、菜田灌溉定额、菜田灌溉水利用系数等5个参数作为方案设计的决策变量,设计了四种方案,在对各方案水量供需关系模拟分析的基础上,以加大农业节水力度、平水年可供水量为约束条件,通过SD模型模拟计算了各规划年研究区可承载的水浇地灌溉面积及社会经济与生态规模.