黄河下游河道场次洪水排沙比及其不确定性

根据冲积河流输沙率关系所确定的排沙比公式的结构,通过对黄河下游河道场次洪水表观排沙比资料的还原,回归建立了黄河下游全河段(三黑小至利津)场次洪水的排沙比公式,得到了排沙比95%预测区间,量化了场次洪水排沙比的不确定性.统计分析表明:(1)黄河下游全河段(三黑小至利津)场次洪水的排沙比公式可用进口来沙系数Sin/Qin作为唯一参量,进口来流量Qin不必作为第二参量;(2)回归模型的充分性在Sin/Qin0.003(即排沙比SDR2)和Sin/Qin0.003(即SDR2)时有明显不同,SDR=2和Sin/Qin=0.003可能是区分黄河下游全河段(三黑小至利津)场次洪水尺度上不同输沙率关系的一个阈值条件.本文为分析黄河下游河道其它河段的排沙比关系提供了可用方法,并为黄河下游河道汛期输沙需水量的不确定性分析提供了基础.     

论江河治理的地学基础——以长江中游为例

阐述了江河治理应充分遵从河流地学属性的观点, 从江河治理角度探讨了河流地学属性的定义与内涵. 从长江中游洪水蓄泄环境、洞庭盆地现代沉积特性、江汉盆地河湖地貌演变、中游河道分流特性及演变、荆江河道地质地貌特点等 5 个方面, 阐述了长江中游治理的地学基础. 基于长江中游的地学属性分析, 提出了对长江中游治理的几点认识: 结合退田还湖有计划地施行洞庭湖盆内“湖垸互换”; 利用荆江北岸古河道开辟中游分洪河道; 适度恢复江汉盆地对中游洪水的调蓄作用; 荆江河道的治理应置于长江中游地学环境的大背景下进行思考与规划.     

三峡区间入流对三峡库区洪峰的影响分析

三峡区间是长江上游暴雨多发区,其洪水是三峡库区洪水的重要组成部分.长江流域1954年大洪水期间,库区30天最大洪量中区间洪水的比例达13.2%,而区间特殊的地形条件造成区间的众多支流坡度大且流程短,汇流迅速,因此有可能对库区洪峰产生更大影响.目前区间水文站点较少,不能为评估区间入流对库区洪峰的影响提供足够的水文资料.文章选取1956~2000年间的880场洪水为研究对象,在三峡库区长江干流基于HEC-RAS建立了洪水演进数值计算模型,通过对比不考虑侧向入流的洪水演进计算所得洪水过程线和实测洪水过程线,定量识别区间入流对三峡库区洪峰的贡献量和贡献率,以及对峰现时间的影响,并统计分析不同量级洪峰样本中区间入流影响的变异性.采用4套不同研究机构的糙率参数,对比不同糙率参数方案计算结果的差异,分析糙率参数的不确定性对研究结果的影响.研究发现,区间入流对库区洪峰的平均贡献量为3524m3/s,平均贡献率为15.9%,不同场次洪水之间的变异性较大.其中对大于50000m3/s洪峰的贡献量平均为12000m3/s,最大可接近25000m3/s;贡献率平均为20%,最大接近50%.在统计意义上,较大洪峰中区间入流的贡献量及其变异性较大,贡献率及其变异性略大,区间入流贡献率大的洪水场次出现频率较高;区间入流可改变库区洪水过程线形状,使洪峰提前出现,对峰现时间的影响及其变异性随贡献率的增大而增大.以上结果表明三峡区间入流对库区较大量级的洪水过程有显著影响,为保证三峡大坝及其下游的度汛安全,需要采用更为先进的洪水预报技术延长区间洪水预报的预见期,提高预报精度.     

黄河下游洪水输沙效率及其调控

针对黄河下游洪水输沙的复杂性,根据1980～1998年实测洪水资料,以花园口-高村河段为例,建立了洪水输沙用水的人工神经网络模型.在此基础上,以提高洪水输沙用水效率为目标,根据控制原理对洪水输沙过程调控进行了模拟与仿真.根据洪水输沙的实际情况,系统设计中采用了开环控制和反馈控制两种不同的控制结构.开环控制系统中,对不同含沙量条件下洪水平均流量对输沙用水量的控制过程做了数值模拟;结果表明该河段流量对输沙用水量的调控作用明显受到含沙量的影响,当含沙量小于20kg/m3时,流量对输沙用水量减小有很好的调控作用.反馈控制系统中,对给定控制目标下河段入口断面含沙量和流量对输沙用水量的调节过程分别进行了仿真;结果表明如果设定合理的控制目标,花园口-高村河段洪水输沙过程可通过入口断面的含沙量和流量进行调控.最后,根据上述方法,对黄河下游其他河段洪水输沙进行了模拟与仿真.根据综合分析,黄河下游花园口以下河段水流含沙量为20 kg/m3时,适宜的调控流量范围是2390～2900 m3/s.     

汶川地震唐家山堰塞引流除险工程及溃坝洪水演进过程

本文介绍由汶川地震诱发的唐家山堰塞湖的风险分析、抢险工程措施以及除险效果.该堰塞体平均坝高105m,库容3.2亿m^3,估计溃坝洪水洪峰至少可达48000m^3/s以上,会对下游造成巨大灾难.为此,开挖了深13m、底宽8m的明渠,成功地实施了一次泄流除险工程.大坝以洪峰流量为6500m^3/s的一次洪水过程下泄了1.6亿m^3水量,残留库容仅0.897亿m^3,堰塞体形成了底宽平均大于100m新河道,可以安全下泄200年一遇的洪水.唐家山堰塞湖除险工程的成功实施为今后处理同类自然灾害积累了宝贵的经验和科学资料.     

极端洪水灾害风险管理四方合作机制的博弈分析

针对我国洪水灾害、尤其是极端洪水灾害发生概率和频率不断增加的情况,借鉴国内外的研究成果和洪水风险管理现状,提出了在中央政府主导下,中央政府、地方政府、公众、市场四方参与的极端洪水灾害管理合作机制。利用博弈论的原理,构建该机制下四方联盟建立的单期静态博弈模型及重复博弈模型,并对其模型进行了分析。分析发现:在重复博弈下,联盟核心给出的最优激励值承诺受到联盟核心现时评价率以及联盟参与者其他机会收益的影响;联盟参与者不参与联盟而获得的机会收益越高,越能使联盟各方获得最大收益,保证联盟稳定运作。     

牛乳中产耐高温蛋白酶嗜冷菌的分离及鉴定研究

本文采用单一性底物平板分离法和Folin法,观察其水解圈大小和测酶活力.从牛乳中共获得10株产耐高温蛋白酶的嗜冷菌.对菌体形态、染色反应、培养性状、生理生化性状进行了系统研究.鉴定结果表明.上述10个细菌菌株分别属于气单胞菌属(Aeromonas)、巴斯德氏菌属(Pasteurella)、黄杆菌属(Flavobacteriurn)、变形菌属(Proteus)、节杆菌属(Arthrobacter)、短杆菌属(Brevibacterium)、微球菌属(Micrococcus)、片球菌属(Pediococcus)、乳球菌属(Lactococcus)和明串球菌属(Trichococcus).     

金沙江上游“11.03”白格堰塞湖溃决洪水反演分析

2018年11月3日,西藏自治区和四川省交界处山体发生二次滑坡,在原残余的"10.10"堰塞体上形成"11.03"白格堰塞湖并发生溃决.相应的库容为5.79×10~8m~3,溃决洪峰流量达31000 m~3/s.为直观揭示堰塞湖的溃决过程,本文收集相应的地形、水文资料,并对现场采集的堰塞体材料进行了颗粒级配、冲蚀和抗剪强度特性试验.在此基础上采用"水科院模型"和"南科院模型"对溃决洪水流量过程进行反演分析和参数敏感性分析.结果表明,目前有关溃决洪水分析的基础理论、分析方法和程序可较合理地预测堰塞湖的溃决洪水过程.在输入的水力学和岩土力学参数中只有表征冲蚀率与剪应力关系的特征值对洪峰流量有较大影响.本研究成果可为今后同类堰塞湖应急抢险提供技术参考.     

基于能值分析的生态经济系统综合研究:以河南省为例

基于能值分析方法,对1990~2011年间河南省生态经济系统的能源和自然资源利用状况、投入与产出、环境承栽量和可持续发展指数等进行综合分析与评价。结果表明:1990~2011年河南省生态经济系统总能值输入呈递增趋势,从1990年的1.61×10~(23)sej增至2011年的7.46×10~(23)sej,其中不可更新资源能值投入由1.51×10~(23)sej增至6.91×10~(23)sej,占能值总投入中的比重约94%;人均能值和能值密度分别从1.86×10~(15)sej上升至7.94×10~(15)sej,0.97×10~(23)sej·m~(-2)上升至4.47×10~(12)sej-m~(-2);环境承栽量从14.27上升到66.85,能值投资率从0.004上升到0.08;可持续发展指数呈显著降低趋势,从19.30下降至0.19。从整体上说明河南省生态经济系统正处于不可持续性的消费型发展阶段。     

鄱阳湖与长江干流水量交换效应及驱动因素分析

针对长江与鄱阳湖复杂的江湖关系,立足于"湖补江"、"湖分洪"等水量交换过程,基于概念解析、方法定义等手段,提出了顶托强度指数、倒灌强度指数及水量交换系数的概念和计算方法,定量表征了长江与鄱阳湖间顶托、倒灌、"湖补江"、"湖分洪"等水量交换相互作用及年内变化过程,并利用了TFPW-MK和MK趋势分析法研究了水量交换年际变化趋势,从流域来水差异、三峡水库调度及湖区水位容积变化角度,探讨了驱动江湖水量交换效应变化的机制及量化影响.研究成果表明:综合影响下鄱阳湖汛期7~9月多年平均顶托强度27.5%,时常发生倒灌现象,平均倒灌强度8.3%,水量交换以"湖分洪"状态为主;枯水期12~4月多年平均顶托强度8.8%,水量交换以"湖补江"状态为主.2003年三峡水库运行调度以来,增加了长江中下游干流12~3月流量,湖口顶托强度增加6.0%;汛期削峰作用降低湖口顶托强度4.8%,倒灌强度减弱2.3%.近20年来鄱阳湖湖区容积变化导致多年平均顶托强度降低0.14%.长江与鄱阳湖流域来水差异是直接驱动江湖关系变化的主因.本文加深了对通江湖泊水量交换机理的认识,研究成果可为鄱阳湖湖泊综合治理提供借鉴.     

云南瑞丽江、大盈江流域湿地动态遥感监测研究

本文以遥感和地理信息系统相结合的方法对我国西南边陲的瑞丽江、大盈江流域的湿地进行了动态监测研究.通过分析和处理遥感图像建立了湿地的遥感解译标志;采用计算机自动分类、相关分析法和GIS矢量化的方法提取了湿地信息;以差异主成份法、多波段主成份分析法、分类比较法、光谱特征变异法等,检测湿地的动态变化范围、位置、大小等,分析了该地区的湿地动态变化趋势及原因.     

雅砻江干流调水与雅砻江上游水利水电开发的战略协同关系研究

南水北调西线二期工程拟从雅砻江干流调水50亿m3。本文讨论了调水工程与调水河流水利水电开发的关系,提出了调水工程与流城生态经济社会实现战略协同的理念。具体分析了:雅砻江引水枢纽建设与雅砻江上游水电开发相结合的问题,引水枢纽以下河段的生态安全在水电开发的同时而化解的问题,与调水工程移民基地建设相关联的农田水利建设问题。建议统一规划南水北调西线二期工程和雅砻江上游水利水电及流域综合开发。     

长江流域的环境灾害与经济发照

长江流域是我国重要的自然资源聚集区和经济增长带。近几十年来，长江流域的环境灾害经常发生，其原因一方面与森林锐减有关，另一方面与工业发展有关。为了在长江流域保持可持续发展，必须在转变观念、控制人口、完善机构、保护森林、普法执法等方面加强工作。     

再论鸭绿江水南调工程

鸭绿江水南调工程，水清流洁，未被污染，这是南水北调东线，中线工程所具不备的，加之可以自流调水至天津，兼有沟通辽东半岛与山东半岛交通的功能，可望尽快收回工程投资，故它是诸调水方案中比较理想的一种方案，本文在以前研究的基础上，进一步论证鸭绿江水南调工程的具体线路及施工策略，表明经济上具有曾好的可行性和优越性。     

北京温榆河浮游藻类与水质分析

2006年的监测结果显示,温榆河CODM。BOD5、NH4-N、TP和TN含量大于我国地表水环境质量V类标准的1．3～11．7倍,主要污染物为总氮、氨氯和总磷;五项指标（SS、SD、CODMn,TP、TN）的TSIM值为75．11～119．45,属于富营养型水体。温榆河4个监测断面共检出浮游藻类6门148种,绿藻种类最多（48％）,其次是硅藻（20．9％）、蓝藻（18．2％）,优势种群均为富营养型水体指示种。温榆河浮游藻类密度大,平均为3179．01×10^4 cells／L,绿藻占优势（75．6％）,蓝藻次之（14．6％）。     

乌苏里江水深遥感反演

文中在分析卫星遥感测深机理的基础上,利用SVCHR-1024高光谱成像仪确定了可见光反演水深的最佳波段,通过对HJ星CCD数据各波段反射率、波段比值组合对水体、水深的敏感性分析,建立了适合于乌苏里江的单波段对数水深反演模型,从而快速获取乌苏里江河道地形信息,并探测了河道深泓线,整体精度达到80%以上.遥感反演水深可快速探测河道深泓线的方法,为乌苏里江河势演变研究提供了新的思路.     

成都府南河整治工程与城市建设可持续发展

人类在进入现代社会，面对经济的迅猛发展，环境日趋恶化，就真的无所作为了吗？地球是我们人类共同的家园，保护地球，爱护我们的家园，创造一个最适宜人类生存与发展的环境巳成为我们人类共同的追求。但就如何处理经济发展与保护环境、改善人类居住条件及保证城市可持续发展等诸多复杂问题，一直在困扰着我们。府南河整治工程成功地解决了在经济高速发展的前提下，使环境和人们居住条件得到根本性改善，同时环境的改善又促进了经济的进一步发展，保证了城市的可持发展。     

长江上游生态安全的关键科学问题

长江上游生态安全在国家生态安全和国民经济社会中具有十分重要的和不可替代的作用和地位,但脆弱的生态环境与严重的水土流失、长期的植被破坏与生态系统功能持续下降、生物多样性丧失严重、水体污染加剧、频繁的自然灾害以及全球变化等正在威胁着该区的生态安全。因此,生态与增产增收双赢共建、水环境综合治理、生物多样性保育、生态补偿机制、全球变化减缓与适应及跨省(市)的大跨度多学科交叉整合研究被认为是构建长江上游生态安全屏障的最为关键的科学问题。     

韩江三角洲河网航道整治水动力数学模型

对韩江三角洲河网区河道进行概化，采用Preissmann有限差分格式和松弛迭代法建立韩江三角洲河网水动力数学模型，并利用2005年的实测水文资料对韩江三角洲河网的水面线、分流比进行验证，最后对2个整治工程方案的整治效果进行模拟计算和方案比选。结果表明：水位计算值与实测值误差一般小于0．05m；分流比计算值与实测值误差小于1％；在整治流量条件下，各河道水位变化很小，分流比增加值最大为2．35％；在洪水条件下，水位壅高值最大为0．07m，分流比增加值最大为2．06％。     

珠江入海水沙通量变化特征

入海水沙通量的近期变化是流域与海岸相互作用研究的焦点和核心内客.本文利用滑动平均法、秩次相关检验和线性回归检验等方法,对控制珠江入海水沙通量的博罗、马口和三水三个水文站1956～2000年的水文资料进行分析.结果表明:珠江入海水沙通量在年内呈季节性变化,4～9月份八海流量分配占全年的74.3～88.8%,含沙量占91.7～96%;三站含沙量在20世纪90年代之后均呈下降趋势,与同期流量比较,博罗、马口舍沙量产生突变并呈减少趋势,三水站流量相对同期舍沙量则产生突变并呈增加趋势.