水文与岸滩变化对滨岸带南荻-芦苇群落适宜生境的影响——以长江武汉河段为例

建立了考虑淹没频率和淹没水深等生境因子的水动力-生境适宜度数学模型,基于三峡水库蓄水前后的长序列水文观测数据和不同时期的河道地形资料,研究了近20年来武汉河段汉口边滩南荻(Miscanthus lutarioriparius)-芦苇(Phragmites australis)群落的适宜生境变化情况,量化了不同因素的影响.结果表明:所建立的生境数值模型能较好地模拟还原南荻-芦苇群落实际空间分布情况.与2001年前的情况相比,若维持地形不变,三峡水库蓄水后的径流过程调平、年内水位变幅减小将导致群落适宜分布带向河道方向转移,且面积减小33.24%;若保持水文条件不变,岸线利用引起的地形坡度坦化将导致群落扩张,其分布面积增加69.11%;由于后者影响占主导地位,在2种因素综合影响下,南荻-芦苇群落向低滩地蔓延的同时呈现了扩张的趋势,面积增加42.53%.进一步发现,若滩地地形变化或人工建筑位于淹没频率在5%~25%区间带内,则水文变化、地形变化2种因素会对南荻-芦苇群落生境产生迭加影响,这种迭加影响甚至会大于单因素影响之和.研究表明岸滩开发等人为干扰导致滨岸滩地改变时,可能会影响滩上植被生长条件,这值得有关部门进行岸线规划、利用和进行生态保护时重点关注.     

三峡水库影响下长江中下游水文干旱演变及对气象干旱的响应

利用1960-2016年长江流域183个气象站逐月气温和降水数据以及干流3个水文站逐月径流资料,采用标准化降水蒸散指数(SPEI)和标准化径流指数(SRI)分析三峡水库蓄水运行前后长江中下游宜昌、汉口和大通站水文干旱的多时间尺度演变以及对气象干旱的响应特征.结果表明:(1)三峡水库运行后下游各站冬春季旱情明显趋缓,而秋季干旱状况略有加重;水库蓄水后各站中旱和重旱发生频率均呈减少趋势,其中中旱减幅明显,而特旱发生频率则总体表现为增加趋势;(2)三峡水库蓄水后3个站平均干旱历时的变幅相对较小,而干旱烈度和烈度峰值的均值增幅较大;同时,各站短时间尺度(1和3个月)干旱特征变量的变幅总体呈现沿程递增趋势,而长时间尺度(6和12个月)干旱特征变量的变幅整体表现为沿程递减趋势;(3)水库蓄水后各站短时间尺度SRI与SPEI的相关性减小,但相关性随时间尺度增加而迅速增强,12个月时间尺度的相关系数达到最大并略高于蓄水前;在年内相关性上,蓄水后各站短时间尺度SRI与SPEI的相关系数明显减小,冬季表现尤为突出,而长时间尺度的相关系数则略有增加;(4)水库影响下不同时间尺度宜昌站水文干旱滞后于气象干旱平...     

金沙江下游的滑坡和泥石流

金沙江下游位于青藏高原、云贵高原向四川盆地过渡的横断山区,地形起伏大,构造变动强烈。遥感调查确定有体积大于１００×１０６ｍ３的滑坡４００个,这些滑坡大多分布在金沙江下游的中段及支流沿岸４００ｍ～３２００ｍ地带。滑波活动方式复杂多样,以高速、剧冲式和碎屑流滑坡对工程和环境影响最大。目前,约有７０％的滑坡处于局部活动状态。调查区内,有流域面积大于０．２ｋｍ２、堆积扇面积大于０．０１ｋｍ２的一级支流沟谷型泥石流４３８条,主要分布在调查区中段。其中粘性泥石流２９９条,占总数的６８％,稀性泥石流仅占总数的１１％。本区泥石流处于活跃期,新泥石流还在大量发展。本区滑坡、泥石流灾害严重,对环境有巨大影响。     

黄河上游水电工程对局地气候的影响

本文阐述了黄河上游段水电工程概况，并以刘家峡和龙羊峡水库为主对库周各站建加前后各５年或１０年的气象资料进行了对比分析，揭示了水库对周围地区各气候因子影响程度。     

对长江芦家河浅滩段演变特性的新认识

根据实测资料,分析了长江芦家河浅滩段退水过程中沙泓冲刷流量(Q=10000～25000m3/s)的持续时间与当年航道发生青黄不接现象之间的联系.在此基础上,利用计算资料,分析了三峡建库以后来水来沙过程的改变对沙泓冲淤演变的影响趋势.     

感潮河段水位过程预报探讨

感潮河段水位过程同时受径流、潮流影响,其预报较为困难.将水位过程视为时间序列,用不同的模型进行了预报比较,认为以潮汐作用为主的水位预报可采用神经网络模型,对高水位预报可采用ARMA(2,1)模型,而对洪水作用为主的河道,各模型的预报能力均有待提高     

Variability and Climate Effect of the Salinity in the Pacific Warm Pool-cold Tongue Confluence Region

This study focused on the warm pool-cold tongue confluence region (WCCR) in the central tropical Pacific Ocean where the warm and fresh water from the warm pool encounters with cold and saline water from the cold tongue. The WCCR is characterized by strong surface salinity front, shallow mixed layer and thick barrier layer. The WCCR is the key area for the development of different types of El Ni?o, and also the area with significant systematic bias in climate models. In order to reveal what role the structure and variability of salinity will play in the ocean dynamic and thermal conditions, and the cycle of the ENSO, a key project was approved by the National Natural Science Foundation of China (NSFC) in July, 2017. The key scientific issues that will be addressed in the project are as follows: ①to depict the three-dimensional structure and variability of salinity in the WCCR; ②to reveal the mechanism for the variability of salinity front and barrier layer; and ③to illustrate the main processes that control the impact of salinity on the upper-ocean variation in the tropical Pacific and the cycle of the ENSO. The present study will improve our understanding of the tropical ocean dynamics and ENSO dynamics, and will enhance the prediction skill of the ENSO.     

赣江下游污染负荷与水质响应关系模型

为了研究赣江下游入河污染物对河流水质的影响,建立了基于WASP（Water quality Analysis Simulation Program）模型富营养化原理和ELADI（Eulerian-Lagrangian Alternating Direction Implicit Method）有限差分方法的正交曲线平面二维水环境模型WESC2D（Two-Dimensional Water Environment Simulation Code）。模型采用基于双线性插值及亚网格技术的欧拉-拉格朗日方法求解对流项,在简单的浓度峰输运和赣江下游溶解氧变化过程算例检验的基础上,计算与分析了赣江下游入河排污口氨氮污染负荷与水质之间的动态响应关系。模拟与分析结果表明,WESC2D模型的计算结果与解析解吻合良好,有效地减少了欧拉-拉格朗日方法的数值耗散,并为赣江下游污染负荷与水质响应关系计算提供了重要工具。     

黄河中游区重力侵蚀研究综述

在对黄河中游区重力侵蚀宏观规律分析、实验观测、计算模型及新技术应用4个方面研究进展进行评述的基础上,就重力侵蚀机理模型构建的难点和重点、3S技术及非线性方法等新技术用于重力侵蚀研究的可行性和应用方式等进行了探讨。分析了重力侵蚀观测水平较低的原因及其对理论和计算模型研究的严重制约作用。提出重力侵蚀研究应在流域观测站点布设、数据自动测报和积累、计算模型合理概化及与其它类型侵蚀研究结合方面进一步开展工作。     

摆线型大位移井剖面设计的数值计算

摆线型大位移井轨道由“直井段—圆弧井段—摆线井段—稳斜井段”构成,与其他类型的大位移井轨道相比,摆线型大位移井具有最小的或很小的摩阻和摩阻力矩。摆线型大位移井轨道设计问题归结为求解一个二元方程组,当未知设计参数为摆线井段初始井斜角或稳斜井段井斜角时,该方程组为非线性方程组,没有解析解。通过数学变换和化简,得到了等价的三角函数方程,根据区间搜索和二分法提出了求该三角函数方程近似解的数值迭代算法。算例表明,该算法具有很好的迭代稳定性,计算精度高、速度快。新算法可用于大位移井轨道设计的计算机软件开发,对于提高软件的适用性和稳定性具有较大的帮助。