太子河流域水庫建設(shè)對河流水文情勢的影響

運用mann-kendall法分析長江中下游河流水文變化特征,并應(yīng)用生態(tài)水文指標(biāo)變動范圍法(rva)綜合分析了三峽水庫蓄水對長江中下游河流生態(tài)水文指標(biāo)改變程度及其生態(tài)效應(yīng)。研究結(jié)果表明,1952年～2014年長江中下游年均流量呈現(xiàn)減少趨勢,其中宜昌水文站減少趨勢顯著；長江中下游宜昌、漢口和大通水文站整體水文改變度屬于中度改變,其中宜昌站和漢口站的整體水文改變度分別為61%和63%,接近于高度改變；三峽水庫蓄水引起長江中下游河流水文情勢發(fā)生了較大改變。

為評估二灘水電站運行后對下游雅礱江水文情勢的影響程度,針對雅礱江下游小得石水文站1958~2012年期間逐日流量變化情況,采用變化范圍法(rva)求得水文變動指標(biāo)(iha)中33個水文參數(shù)的改變及水文改變程度。結(jié)果表明,二灘水電站運行后,其下游雅礱江月平均流量變化的改變不大,年最小流量的改變有所增加,年最大流量變化不大;年最大流量、年最小流量的出現(xiàn)時間均由建庫前的30日左右增加到90日左右,偏差較大;年高低流量的頻率升幅較大,但持續(xù)時間略微減少;漲水率有所上升;落水率有所下降。最終根據(jù)水文綜合改變度評價雅礱江河流水文情勢總體改變度為68.31%,這表明二灘水電站的運行對下游小得石水文站的水文情勢的影響為高度改變。

南水北調(diào)西線一期工程從雅礱江、大渡河上游7條河流調(diào)水80億m3,調(diào)水河流下游的水文情勢將發(fā)生變化.根據(jù)雅礱江、大渡河現(xiàn)有水文站網(wǎng)收集的水文資料,主要從徑流、水位兩方面研究西線一期工程調(diào)水后對下游河流的影響.參照國際慣例和現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),將調(diào)水對水文情勢的影響分為3類研究區(qū).西線一期工程調(diào)水對徑流影響較大的時段主要為連續(xù)枯水年和每年的豐水期,調(diào)水使得一類研究區(qū)水文過程均一化,小流量常態(tài)化.調(diào)水對水位的影響主要集中在一類水文情勢研究分區(qū)的近壩河段.

應(yīng)用變化范圍法(rva)評估水庫運行對河流水文條件的影響。通過對水庫出庫站水文序列進行水文改變指標(biāo)(iha)評價,量化河流流量受影響的程度,進而分析水庫建壩前后河流水文條件的改變情況,說明水庫運行對下游河道的水文影響。以龍羊峽水庫為例進行計算,結(jié)果表明,龍羊峽水庫調(diào)節(jié)后,其出庫站-貴德站的水文年極值出現(xiàn)時間變化不大,而對月流量、年極值、頻率、延時和變化率指標(biāo)產(chǎn)生了顯著影響,改變了黃河干流貴德站原來的水文條件,加劇了黃河下游河道的生態(tài)危機。

研究江西撫河流域人類活動對水文自然規(guī)律、水文站網(wǎng)的影響,揭示受水利工程影響下水文現(xiàn)象的規(guī)律,探討受水利工程影響的水文測報新方法和新技術(shù),為防洪、水利工程安全運行以及水文站網(wǎng)調(diào)整提供依據(jù),并提出調(diào)整方案.

在喀斯特地區(qū),較大的地表坡降和坡地開發(fā)強度導(dǎo)致承載在地表景觀上的污染物因地勢和降水加倍遷移到河水中。以赤水河流域中上游為研究區(qū),分別在全子流域、子流域坡地、子流域陡坡地三個層面上提取景觀結(jié)構(gòu)、景觀開發(fā)強度和景觀格局指數(shù),研究各級坡地景觀特征對水質(zhì)的影響。結(jié)果表明:(1)與總林地相比坡林地對水質(zhì)潛在的\"匯\"作用更加顯著;占總耕地面積不足1/7的陡坡耕地、卻對河水中總磷(tp)和氨氮(nh3-n)濃度大小貢獻顯著(相關(guān)系數(shù)為0.608和0.614)。(2)景觀開發(fā)強度與各水質(zhì)污染物指標(biāo)呈現(xiàn)顯著而穩(wěn)定的正相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)最高達(dá)0.960,它比單個景觀對水質(zhì)指標(biāo)更具解釋能力。(3)斑塊形狀復(fù)雜度、景觀多樣性、景觀分離度均與水質(zhì)污染物指標(biāo)呈高度或顯著正相關(guān),且隨著地形坡度的增大,水質(zhì)污染物指標(biāo)對景觀散布與并列指數(shù)(iji)和農(nóng)香多樣性指數(shù)(shdi)越來越敏感。故減少對坡地尤其是陡坡地景觀的不當(dāng)人為干擾,對喀斯特地區(qū)流域水質(zhì)保護有重要意義。

在喀斯特地區(qū),較大的地表坡降和坡地開發(fā)強度導(dǎo)致承載在地表景觀上的污染物因地勢和降水加倍遷移到河水中。以赤水河流域中上游為研究區(qū),分別在全子流域、子流域坡地、子流域陡坡地三個層面上提取景觀結(jié)構(gòu)、景觀開發(fā)強度和景觀格局指數(shù),研究各級坡地景觀特征對水質(zhì)的影響。結(jié)果表明：（1）與總林地相比坡林地對水質(zhì)潛在的“匯”作用更加顯著;占總耕地面積不足1/7的陡坡耕地、卻對河水中總磷（tp）和氨氮（nh3-n）濃度大小貢獻顯著（相關(guān)系數(shù)為0.608和0.614）。（2）景觀開發(fā)強度與各水質(zhì)污染物指標(biāo)呈現(xiàn)顯著而穩(wěn)定的正相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)最高達(dá)0.960,它比單個景觀對水質(zhì)指標(biāo)更具解釋能力。（3）斑塊形狀復(fù)雜度、景觀多樣性、景觀分離度均與水質(zhì)污染物指標(biāo)呈高度或顯著正相關(guān),且隨著地形坡度的增大,水質(zhì)污染物指標(biāo)對景觀散布與并列指數(shù)（iji）和農(nóng)香多樣性指數(shù)（shdi）越來越敏感。故減少對坡地尤其是陡坡地景觀的不當(dāng)人為干擾,對喀斯特地區(qū)流域水質(zhì)保護有重要意義。

建立了社會影響評價的指標(biāo)體系,利用這個指標(biāo)體系就四道河水庫對老牛河區(qū)域的社會影響進行了系統(tǒng)評價。評價結(jié)果表明,四道河水庫的建設(shè)將會促進老牛河區(qū)域社會的發(fā)展。

由于水文情勢中的徑流過程是影響河流生態(tài)系統(tǒng)改變的主要因素,有必要研究龍灘水庫建壩前后徑流過程的變化.依據(jù)建庫前后天峨站1980年~2003年和2007年~2015年兩個系列逐日徑流實測數(shù)據(jù),以iha指標(biāo)體系為基礎(chǔ),采用可變范圍(rva)法通過分析32個水文改變指標(biāo),評估了龍灘水庫建設(shè)與運行之后下游水文情勢特征的變化.計算結(jié)果表明:紅水河天峨站水文情勢綜合改變度為70.49%,屬于高度改變.水庫修建后對逐月徑流量、年極端流量及其出現(xiàn)時間、流量頻次和延時、流量改變率和頻度產(chǎn)生了顯著影響.通過對建壩帶來的流域水文情勢改變情況的分析,為流域管理部門制定合理的水庫生態(tài)調(diào)度方案提供決策支持.

采用趨勢變異識別分析法,分析渾河流域內(nèi)水利工程對洪水極值系列的影響,分析出水利工程建設(shè)前后洪水極值系列變化規(guī)律,對渾河流域科學(xué)防洪以及制定水資源長期規(guī)劃和保護流域水資源等具有重要的參考價值

簡述新疆tskeg河上游河段水電梯級開發(fā)方案布置情況,梯級電站建設(shè)后從豐水、平水、枯水期對水流傳播影響進行分析。

贛江是鄱陽湖的最大支流,是鄱陽湖水污染物的主要來源,查明流域土地利用方式對贛江水質(zhì)的影響和鄱陽湖的水環(huán)境保護具有重要意義。基于2012年對贛江7個主要支流nh+4-n、tp、codmn和do濃度的每月測定結(jié)果,通過不同空間尺度和土地類型等級劃分,利用相關(guān)分析和冗余分析研究土地利用方式對贛江流域河流水質(zhì)的影響。研究結(jié)果表明,子流域的土地利用方式對tp的影響大于緩沖區(qū);對codmn的影響在豐水期大于緩沖區(qū),在枯水期小于緩沖區(qū);對nh+4-n的影響在豐水期與緩沖區(qū)接近,在枯水期小于緩沖區(qū);do受土地利用方式的影響較小。水田中的丘陵水田是贛江水體tp和豐水期codmn的主要來源;平原水田是枯水期codmn的主要來源。居民建設(shè)用地中的城鎮(zhèn)用地是贛江水體tp、nh+4-n和豐水期codmn的主要來源,農(nóng)村用地是codmn的主要來源。水域中的水庫坑塘是贛江水體tp和豐水期nh+4-n、codmn的主要來源。

利用滇池流域2008年tm影像數(shù)據(jù)和入湖河流67個監(jiān)測點的水質(zhì)數(shù)據(jù),以子流域為基本研究單元,從子流域綜合分析和子流域分類分析兩個角度,研究土地利用類型(國家分類標(biāo)準(zhǔn))對入湖河流水質(zhì)的影響.結(jié)果表明,21個子流域單元的水質(zhì)污染指標(biāo)(codmn、tp、tn、nh3-n)與居民點及工礦用地呈顯著正相關(guān),與耕地、林地、草地呈負(fù)相關(guān).對整個流域而言,城鎮(zhèn)及工礦用地是入湖河流水質(zhì)污染的主要來源,其污染貢獻掩蓋了耕地的貢獻;根據(jù)土地利用結(jié)構(gòu)和空間分布格局的差異,將滇池流域的21個子流域分為3類(城鎮(zhèn)及工礦用地為主、耕地為主、林地為主).分類分析表明,水質(zhì)污染指標(biāo)與居民點及工礦用地始終呈現(xiàn)正相關(guān),與林地始終呈現(xiàn)負(fù)相關(guān).同時,討論了土地利用空間格局差異對水質(zhì)的影響,說明土地利用比例結(jié)構(gòu)和分布格局對水質(zhì)亦具有重要影響,

利用1950～1985年大樣本洪水資料,研究了黃河流域洪水過程中三黑小所控制的流域水沙條件與入海泥沙通量和通量系數(shù)的關(guān)系,分析了泥沙通量與流域水量、沙量和平均流量的關(guān)系。在三黑小沙量與入海泥沙通量的關(guān)系中,從量上看,黃河下游河道具有“多來多排”的特性;從比例上看,具有“多來多淤”的特性。不同來源區(qū)洪水對泥沙通量和通量系數(shù)具有不同的影響,平均每場洪水泥沙通量按大小排序依次是:多沙粗沙區(qū)、下少沙區(qū)、上少沙區(qū)和多沙細(xì)沙區(qū)。通量系數(shù)按大小排序依次是:下少沙區(qū)、上少沙區(qū)、多沙細(xì)沙區(qū)和多沙粗沙區(qū)。

以灤河流域為研究區(qū)域,基于swat模型模擬1976-2012年灤河流域的水沙過程,分析2000年京津風(fēng)沙源治理項目實施前后流域產(chǎn)水產(chǎn)沙時空格局變化;研究1980-2010年流域景觀格局變化特征,揭示景觀格局變化的水沙響應(yīng);應(yīng)用spearman相關(guān)分析法分析流域景觀格局變化對水沙過程的影響.結(jié)果表明:與20世紀(jì)80年代相比,2010年流域林地和建設(shè)用地增加,其他用地類型減小;流域景觀集中程度提高、連通性變優(yōu)、優(yōu)勢斑塊顯著、形狀趨于規(guī)則、多樣性減少、破碎化程度降低、景觀類型向非均衡方向發(fā)展;流域年均地表徑流減少9mm,產(chǎn)水量增加5.44mm,產(chǎn)沙減小1.59t/hm2;地表徑流減少區(qū)域占全流域89.32％,產(chǎn)水量增加區(qū)域占76.71％,產(chǎn)沙量減少區(qū)域占93.89％;地表徑流、產(chǎn)水、產(chǎn)沙與林地面積呈負(fù)相關(guān),產(chǎn)水與草地面積呈正相關(guān),地表徑流、產(chǎn)沙與農(nóng)業(yè)用地面積呈正相關(guān);地表徑流、產(chǎn)水、產(chǎn)沙與景觀形狀、shannon\"s均勻度、景觀分離度呈正相關(guān),與蔓延度、最大斑塊指數(shù)呈負(fù)相關(guān);產(chǎn)水、產(chǎn)沙與斑塊密度和shannon\"s多樣性指數(shù)呈正相關(guān);工程治理后,流域年均徑流量與產(chǎn)沙量顯著下降,產(chǎn)水產(chǎn)沙高值區(qū)顯著縮小,產(chǎn)沙關(guān)鍵區(qū)域仍需治理.

針對溈水流域土地景觀格局分布給河流水質(zhì)造成的影響,做了簡單的論述.土地利用類型與空間分布形式,在一定程度上影響著水體水質(zhì)污染狀況.景觀格局分布能夠反映出人類活動行為,通過景觀指數(shù),能夠明確水質(zhì)變化,科學(xué)預(yù)測水體水質(zhì)變化.

定量探討不同景觀格局與水質(zhì)關(guān)系對于指導(dǎo)城市景觀規(guī)劃、保護周邊水環(huán)境具有重要意義.以南京市九鄉(xiāng)河流域為研究區(qū)域,基于2009年的quickbird影像和2009年10月～2010年9月的水質(zhì)實時監(jiān)測數(shù)據(jù),利用gis空間分析技術(shù)以及統(tǒng)計分析的方法,從景觀水平和類型水平2個方面分析了流域景觀格局空間分異對河流總氮(tn)、總磷(tp)、高錳酸鹽指數(shù)和氨氮(nh4+-n)的影響.結(jié)果表明,流域的大部分景觀類型與河流tn、tp、高錳酸鹽指數(shù)和nh4+-n濃度存在顯著的相關(guān)關(guān)系:建設(shè)用地和未利用地的面積比例與tn、tp、高錳酸鹽指數(shù)和nh4+-n濃度顯著正相關(guān),林地的面積比例與這些指標(biāo)呈顯著負(fù)相關(guān),而耕地的面積比例與tn、tp、高錳酸鹽指數(shù)和nh4+-n濃度相關(guān)性不顯著;從景觀水平上看,流域景觀以少數(shù)類型大斑塊為主或同一類型的斑塊高度連接時,河流中tn、tp、高錳酸鹽指數(shù)和nh4+-n濃度較低,水質(zhì)較好;但針對具體的景觀類型有所不同,建設(shè)用地、未利用地以及耕地的集中連片分布會引起tn、tp、高錳酸鹽指數(shù)和nh4+-n濃度的上升,而林地的大面積分布則對這些指標(biāo)具有相反的效應(yīng).

月潭水庫地處新安江主源率水上,是以城市防洪為主,結(jié)合城鎮(zhèn)供水,兼顧發(fā)電與灌溉等具有綜合開發(fā)利用功能水利樞紐工程,并屬于國家172項重大水利工程之一?；谠绿端畮旃こ陶{(diào)度運用方式、水庫多年平均生態(tài)基流及水庫城鄉(xiāng)供水及灌溉等用水需求,以水庫下游月潭水文站和屯溪水文站1959~2012年實測流量資料為研究對象,采用典型年法分析月潭水庫建設(shè)對新安江流域水資源總量及下游水資源年內(nèi)分配的影響。分析表明,月潭水庫的建設(shè)對率水及新安江干流河道水文情勢有一定的影響,并具有一定的削峰補枯作用。

介紹了嵐漪河流域的概況和幾何特征,分析了嵐漪河流域的暴雨洪水特征,對用于防洪水文分析計算的暴雨洪水特征和洪水基本資料進行了審查分析和還原修正。

為找出沂河流域最優(yōu)水文降雨預(yù)測模型,本文基于極限學(xué)習(xí)機模型(elm)、bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和小波變化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型(wann),運用3種不同模型模擬了日降雨,并與實測數(shù)據(jù)對比。結(jié)果表明:elm模型與實測值的擬合方程斜率為1.2971,更接近于1,誤差最低,且與實測值的一致性最高,可作為當(dāng)?shù)厮慕涤觐A(yù)報的計算模型,為當(dāng)?shù)胤篮轭A(yù)測提供科學(xué)的理論依據(jù)。

以洮河流域為研究區(qū)，基于swat模型模擬，從多年平均徑流、典型年徑流和徑流波動性等3方面探討土地利用變化對河川徑流過程的影響．結(jié)果表明：1980s-2000s洮河流域土地利用變化背景下，上游甘南片區(qū)徑流量減少、下游黃土片區(qū)徑流量增加；土地利用變化對上游枯水年徑流和下游豐、平水年影響較大；對洮河上游甘南片區(qū)徑流波動有微弱抑制，使洮河下游黃土片區(qū)的徑流波動有一定的增強．

依據(jù)庫區(qū)河床橫斷面測量數(shù)據(jù),用反算法計算來沙量;通過對三角洲淤積體的分析和上游潘口水電站興建后的影響,判斷黃龍灘水庫泥沙淤積趨勢。經(jīng)分析認(rèn)為,淤積泥沙不影響水庫壽命和防洪標(biāo)準(zhǔn)。