洞庭湖洪涝灾害成因和治理研究

洞庭湖位于长江中游,荆江的南岸。荆江两岸是长江洪涝灾害最严重的地区之一。荆江北岸大堤形成于明朝张居正当政时代,为荆北平原的重要保障。因而长江洪水向南溃决,泛滥成灾。近几十年来,由于长江泥沙在湖区淤积,洲滩成群,湖盆淤浅。加之过量围垦,致使湖泊容积减少。且长江湖口以下干流河床淤积抬高,湖口排水受托,洪水渲泄不畅。因此,湖区的洪涝渍灾害日趋严重,影响国民经济的发展和人民生活水平的提高。本文在收集资料和实地调查的基础上,对洪涝灾害成因进行了分析,并对洞庭湖的综合治理和减轻长江中下游的洪涝灾害提出治理意见。     

基于洪水问题的洞庭湖湿地区域划分

为了充分发挥三峡水库对洞庭湖防洪的有利作用,缓解其对湖区湿地水文条件的影响,采用水文模型对城陵矶河段的洪水进行情景模拟,并分析了3口洪道的分流现状以及三峡水库运用后荆江防洪的泄流要求.结果表明,进一步提高洞庭湖的蓄洪功能、保护3口洪道的分流能力,仍是实现长江中游防洪安全的必要条件.由此,结合湖区城镇、产业分布与自然地理条件,按"人类活动集中区—扩大蓄洪区—蓄洪区—自然湿地"的梯级层次提出了划分洞庭湖湿地区域的框架.     

泥沙输移对长江中游水位抬升的影响

通过对长江干流宜昌至汉口河段及与洞庭湖区泥沙输移变化的综合分析,得到了三口分流分沙逐年减少是造成洞庭湖区淤积速率减小和螺山至汉口河段淤积速率增大的主要原因,也是造成长江干流监利至螺山河段水位逐年抬升、洞庭湖区的洪水调节能力大幅度下降的主要原因等结论．按照因势利导的治理原则,荆江及洞庭湖的近期治理策略应是淤积围垸减少河道淤积、疏浚河道、加固干堤．     

根治长江中游洪涝灾害的新战略及相关工程分析

一、问题的提出从宜昌到鄱阳湖湖口为长江的中游。长江中游平原地区历来就是洪涝重灾区 ,特别是荆北地区 ,比荆南地区低5～8米 ,比长江洪峰水位低10多米 ,是两湖流域发生涝灾的主要地区。例如1998年汛期长江的洪水 ,使长江中游荆江段大堤全线岌岌可危。九江破堤 ,造成了一定的损失 ,而巨大的损失却是涝灾造成的。1998年的洪水还不是最大的 ,如果1998年的洪水像1954年那样大 ,或是更大些 ,甚至像1870年型的洪水 ,那么损失必然会大的多。长江中游的洪涝灾害 ,一方面是由于上游洪水来量很大 ,而中游河道的泄洪能力严重不足 ,在大洪水时如不分蓄…     

三峡工程建成后长江中游的防洪形势和解决方案（I）

 三峡工程建设的目标是保证荆江防洪安全。几十年来长江中游河道泄洪和湖泊调蓄能力发生较大变化,关键控制点城陵矶洪水位抬高,使得洞庭湖和城陵矶附近防洪形势更加严峻,对三峡水库控制下的下荆江也构成较大威胁。本文依据三峡梯级和长江上游水库群数学模型、长江中游河网水动力学模型仿真模拟了当前条件下的1998、1954年全流域洪水。结果表明,1954年全流域洪水长江中游需要分洪量显著增加,当前建设和规划建设的分蓄洪区规模偏小,城陵矶高洪水位壅高下荆江水位、监利等地洪水位超出堤防设计水位,三峡水库全面拦洪条件下的长江中游防洪形势仍十分严峻。下荆江在1954年洪水条件下存在较大危险,应引起高度重视。     

洞庭湖水沙变化对洪涝灾害的影响

统计与分析了１９５１－１９８８年洞庭湖及其入湖河流的水沙与洪涝灾害资料表明，近４０年来洞庭湖的水位不是不断抬高，而是有所下降。主要原因是入湖水沙的减少，使洞庭湖区的洪涝灾害明显减径，并在１９８１年长江特大洪水的防洪中发挥了巨大的作用。本根据洞庭湖水沙变化规律这提出洞庭湖洪涝灾害治理的新设想。     

以地学为主导论洞庭湖的十个问题

以地学为主导探讨洞庭湖的十个问题:一是洞庭湖不会消亡只有兴衰变化;二是洞庭湖区现代沉降每年约10毫米左右;三是洞庭湖区是湖南地震多发区;四是洞庭湖的规模过去、现在和将来及其文化底蕴是国内任何淡水湖无法比拟的;五是从1980年代以来的考古证明洞庭湖是长江古文明之源;六是泥沙淤积造就洞庭湖文明和经济基础,同时引发洪涝灾害给洞庭人带来过深重灾难,但总的来说对人类的功大于过;七是三峡水库的运行,大大缓解了洪水对洞庭湖区的垸田人工湿地的威胁,对外湖自然湿地带来了一系列但可克服的负面影响;八是三峡水库运行后以防洪为主转化为以抗旱为主;九是解决洞庭湖季节性缺水,效法都江堰水利工程开凿洋溪口引水是最佳选择;十是城陵矶枢纽工程仅就工程地质在现有技术经济条件下实施难度很大。     

洞庭湖水沙特性和泥沙淤积分析

洞庭湖为我国第二大淡水湖泊，近两年来，作者收集了洞庭湖湖区大量水文，泥沙资料，在此基础上分析了洞庭湖的水沙特性，对湖区的积量及其分布与变化趋势进行了规律性研究，并提出减轻湖泊淤积的原则性意见。     

长江中游荆江和江汉-洞庭地区防洪减灾策略

 在反思已有防洪减灾措施的基础上,基于"洪水和泥沙资源化"的考虑,提出了长江中游荆江和江汉-洞庭地区防洪的措施,即："采沙扩湖、清淤改田",实现"再造云梦泽、扩张洞庭湖",扩大江汉-洞庭地区洪水调蓄空间,在"蓄泄兼筹,以泄为主"和"江湖两利"的原则下,达到防洪减灾、冷浸田改造和改善血防工作的统筹考虑,支撑服务长江经济带和长江中游地区可持续发展战略。     

基于MIKE FLOOD的荆江分洪区洪水演进数值模拟

以荆江分洪区为研究对象,依据长江荆江河段水文气象条件,运用MIKE FLOOD建立了长江枝城-监利河段一维河网模型、荆江分洪区二维水动力学模型以及河网与分洪区一、二维耦合计算模型,模拟了不同频率设计洪水条件下分洪区因堤防溃决而被动分洪的情形,分析了数种风险要素及可能遭灾的地区及受灾程度.结果表明,模型能较好模拟荆江分洪区内洪水演进过程,能较好地预测洪水致灾情况并指出危险区域,可为荆江分洪区的洪水风险管理和避洪转移工作提供科学依据.     

湖北防旱治涝减少农业气象灾害的对策研究

影响湖北农业的气象灾害主要是旱灾涝灾．针对湖北早涝灾害防治存在的问题．进行了对策研究．认为有必要加强水资源保护．重视生态环境建设：有针对性地加强对江汉平原洪涝灾害与鄂北岗地干旱的重点研究与防治,特别是对最大可能灾害的预测和风险评估．实施跨流域治理。     

关于鄱阳湖退田还湖区生态农业发展的思考

鄱阳湖是中国最大的淡水湖泊,具有丰富的自然资源,尤其是水资源;它又是通过吞吐型湖泊,对长江洪水具有重要的、不可或缺的调蓄功能。因此,在鄱阳湖区实施生态建设,恢复湖泊的生态功能,保护与合理利用其湿地资源,发展生态经济尤其是生态农业,对于江西乃至长江中下游地区的可持续发展具有重要的战略意义。本文就鄱阳湖退田还湖区如何通过生态建设,变资源优势为经济优势,并与调蓄洪水、控制水旱灾害和血吸虫结合起来,发展生态农业这一课题提出了技术思路。     

分布式水文模型在淮河洪泽湖以上流域洪水预报中的应用

以淮河洪泽湖以上流域为例,采用分布式水文模型,根据降雨和流域内水利工程的现状应用情况进行降雨径流与洪水过程预报研究,同时对息县、鲁台子、蚌埠、蚌埠以下淮北以及淮南流域进行参数率定.预报模型在2003年淮河大洪水预报中进行了检验,取得了较高的预报精度.     

苏皖两省铁路自然灾害规律的探讨

苏皖两省铁路沿线自然灾害以水成因为主，并具有发生频率高、持续时间长、季节分布集中、群发性和地域性的特点。据此，可以划分出长江以北淮河中下游灾害多发区、长江以南灾害常发区和皖西北灾害少发区等三大灾害区域。     

Pre-assessment on the loss and impact caused by large-scale flood disasters

Through intensive studies, we have established an index system for evaluating the loss and impact caused by large-scale flood disasters, and constructed a methodological system for pre-assessing the loss and impact caused by large-scale flood disasters. Through numerical simulation, submerged characteristics of large-scale flood can be determined. According to the characteristics of spatial corresponding distribution between land-use types and types of disaster-affecting subjects, we have realized spatialization for social and economic statistic data, and have completed spatialization evaluation on the loss and social impact caused by large-scale flood disasters using the spatial analytical function of GIS software. It is possible that large-scale flood can occur in the lower Yellow River. Flood management requires pre-assessment on the loss and impact caused by flood disasters. Nevertheless, there is no appropriate pre-assessment method for the lower Yellow River at present. By imitating the flood happened in Yuanyang, the north bank of the lower reach of Yellow River in 1958, we did pre-assessment on the loss and social impact caused by the overflow flood. We found that this method can be used to predict the types, quantity and spatial distribution of economic loss caused by large-scale flood disasters. This method can determine population affected by disasters and degree and spatial distribution of disasters. Indirect loss can be predicted as well using this method.In general this method can meet theneeds of regions affected by flood for planning and making decisions in fighting floods and reducing loss.     

Centennial changes of drought/flood spatial pattern in eastern China for the last 2000 years

The statistical characteristics of the bicentennial changes of the drought/flood spatial pattern over the eastern part of China have been analyzed from 101 AD to 1900 AD, and their relationship with the cold/warm climatic variation in the same time span are discussed as well. The main conclusions are as follows. (I) During the period of the 2nd ～ 11th centuries, the spatial pattern of drought/flood in the eastern part of China was characterized by thc east-west differentiation. Namely, it was dry in the west (northwest) while it was wet in the east (southeast). (ii) From the 12th to 15th centuries, the east-west differentiation coexisted with the south-north differentiation, and the former was still the dominant pattern. (iii) However, the dominant spatial pattern changed to the south- north differentiation during the 16th ～ 19th centuries, namely, it was dry in the north and wet in the south. As for the dry-wet demarcation line. It shifted westward in warn times, and once reached Datong-Taiyuan-Xi' an-Hanzhong; whereas in cold times, it retreated southeastward and reached Ji' nan-Heze-Nanyang. Furthermore, the transmeridian (W-E) dry-wet demarcation line was replaced by the meridian (N-S) dry-wet demarcation line during the two coldest periods. Moreover, in cold times, it was dry in northern China, and it was wet in the middle and lower reaches of Changjiang River and regions south of Changjiang River; in warm times, however, it was wet in northern China, and was dry in eastern China, especially in the lower reaches of Changjiang River and regions south of Changjiang River.     

淮河流域极端降水特征及不同重现期降水量估计

基于淮河流域25个气象站的逐日降水量资料,分析了极端日降水量、极端最大过程降水量和最大持续降水日数3个极端降水指标的时空变化特征,利用广义极值理论估算了重现期降水量.结果表明:在空间上,半湿润气候区有更强极端降水过程,而湿润气候区降水极端性偏小;在时间上,降水偏多的年代,极端降水量和极端降水过程更多,降水偏少的年代,极端降水指标数值偏小;重现期时间尺度存在临界点,在临界点以下,各站重现期降水量都会明显增大,超过临界点,淮河流域上游和南部重现期降水量变化很小,而中游、下游和北部重现期降水量增大明显.     

黄河下游高含沙洪水冲淤特性及其调控对策初探

基于黄河下游实测资料,对高含沙洪水对下游各河段河槽淤积的影响进行了分析,认为来自河口镇至龙门区间的高含沙洪水是造成下游高村以上河段河槽淤积的主要原因,高村以下河段的汛期河槽淤积物甚至全部来自高含沙洪水.降低含沙量、增大流量和提高细沙比例至70%~80%以上均可显著减轻高含沙洪水对河槽的淤积,而这可通过调控水库排沙比来实现.进一步分析了水库排沙比与出库泥沙的含沙量与细沙比例的关系,建议小浪底水库对高含沙洪水的调控要控制其排沙比在50%.在河龙间粗泥沙集中来源区,由于其来水很少、来沙很多,可利用该区"沙随水来"的特点使河龙间洪水就地利用,以减少黄河高含沙洪水产生几率和入黄泥沙量.     

长江流域生态环境问题及其成因

分析长江流域上中游的水土流失与地质灾害、中下游的洪涝灾害、长江口的赤潮、长江水质污染、流域生物多样性变化、流域内人群健康等问题;论述了长江流域生态环境恶化的成因:森林植被的锐减是造成水土流失的主要因素,区域自然地理特征是洪灾和地质灾害的基础,污染物的大量排放造成了长江水质的污染和长江口的赤潮,水利设施的兴建使得濒危物种增多,城市化增加了洪灾损失;提出了保护和恢复长江流域和谐生态环境的有效措施:增加环境建设的投入和增强人们的环保意识,重视森林植被的保护等.