荆江分蓄洪区防洪基础信息演示系统的构建和运行

荆江分蓄洪区适时分蓄超过荆江河道安全泄量的洪水,确保荆江大堤、江汉平原和武汉三镇的安全,为长江防洪做出了贡献。为有效开展分洪管理防洪决策信息支持,构建了一套分蓄洪区的防洪基础地理信息演示系统。分析了以往构建系统中需求分析和信息组织的不足,较为详细地进行了需求分析,科学地进行数据组织及数据库设计,并在此基础上,采用原型法进行系统设计。最后利用控件Mapobjects,将GIS功能嵌入Visual Basic 6.0编制的应用程序中,实现用户需求的各种功能。系统整合了分蓄洪区基础地理数据、水利设施以及安全建设等数据,较好地反映了荆江分蓄洪区的现实特点和意义。系统的运行得到湖北省荆江分蓄洪区工程管理局的肯定。     

长江中游地区洪涝灾害的土地利用思考

长江中游地区是我国长江产业带的腹地和承东启西的重要地区。进入20世纪90年代以来,长江中游地区的洪水屡屡成灾,经济损失越来越大。尽管洪涝灾害的发生与气象、地貌等自然条件密不可分,但人类不合理的土地开发利用对洪涝灾害的影响不容忽视。通过定性与定量相结合的方法分析了洪水位、河流湖泊的调蓄能力、洪涝灾害的经济损失等与土地开发利用的关系,论述了长江中游地区土地利用,特别是围湖造田、围垦江洲、分蓄洪区的开发等,与洪涝灾害的关系,指出长江中游地区不合理的土地利用所引起的河湖调蓄能力的下降是加剧中游地区洪涝灾害的重要因素。据此提出了中游地区减轻洪涝灾害的土地利用对策,如编制易灾区土地利用总体规划、实施“退田还湖、移民建镇”战略、发展“避洪农业”、建设分蓄洪区、提高土地利用率等。最后,分析了实施这些措施的可能性及实施过程中有待进一步解决的问题。     

荆江分洪区土地利用时空动态变化研究

通过1986、1996 和 2002 年3期 Landsat TM＼ETM 遥感图像,分析得到荆江分洪区 1986～1996年 和 1996～2002 年土地利用变化情况及土地利用转移矩阵。17年来,荆江分洪区土地利用结构和强度发生了重大的变化。主要表现为：城乡居民及建设用地通过吞食大量耕地、林地而得到迅速增加,年均增幅达到9.66％;林地大规模减少,主要向农业用地和建设用地转变;由于研究区域水旱轮作,水田、旱地年际变化很大,主要根据市场行情决定作物种植。水域和滩涂也逐年减少,年均减幅分别为1.85％和3.34％。土地利用变化的主要驱动因素是人口的增长和经济的发展以及政策制度的激励和导向作用。根据荆江分洪区在整个长江防洪工程中的总体地位,根据分洪区应有别于非分洪区的政策和法规,采取国家扶持和引导,制定合理的规划和经济发展政策,调整区内土地利用结构和控制人口增长,实现分洪和经济可持续发展。     

对长江防洪规划的思考

在初步分析长江１９９８年水情与防汛情况的基础上，对长江防洪体系中各项措施的情况作了研究，说明在９８年抗洪斗争中已建控制性水利枢纽发挥了较好的作用，如三峡工程已建成则防汛情势会有本质变化；长江主要堤防均保证了安全，出险多的是一些保护面积相对小的堤段；分蓄洪区安全建设严重滞后，从而难以决策实施计划分洪：“平垸行洪，退田还湖”应区别对待，植树造林，水土保持很严重，但不是影响９８年洪水的主要因素。长江防洪     

三峡水库防洪调度运行对洞庭湖区防洪减灾的贡献

位于长江中游的洞庭湖区为中国洪涝灾害频发地区之一。2010年的洪水是长江1998年大水后，也是三峡水库蓄水运用以来所遇到的首次较大洪水，在5次洪水过程中，三峡水库实施了5次防洪调度，较大程度地减轻了长江中下游地区的洪水压力。长江中游荆江既是连接三峡水库和长江中下游河道的纽带，又是沟通洞庭湖的水流通道。基于三峡水库出库流量与荆江三口、洞庭湖城陵矶的水文对应关系，以实测水情、灾情资料为依据，运用对比分析方法，揭示2010年汛期三峡水库防洪调度对减轻洞庭湖区的洪水压力及减少洪涝灾害损失的贡献率。结果表明：6~8月份三口入湖洪量减少约24261×108 m3，湖口城陵矶洪水位降低082 m；湖区减少洪涝灾害直接经济损失约19983×108元，间接经济损失约0638×108元     

研究长江中游地区水资源开发利用的新成果

全球水资源问题已引起世界各国的强烈关注,水资源合理开发利用与跨流域调水是我国东部地区社会经济持续发展的战略决策。长江中游地区水资源相当充沛,是极为宝贵的财富。但是,“万里长江 险在荆江”,长江中游的洪涝灾害举世嘱目,也是历来沿江各级政府与广大人民群众的心腹大患。解决长江中游的洪涝问题,合理分配、利用长江中游的水资源是重要措施之一,也是治水的重要方略之一。由华中师范大学李新民主编的《长江中游地区水资源可持续利用研究》一书,系统、全面而又详尽地探讨了长江中游地区水资源的时空分布特征与规律,所处的区域自然地理背景、洪涝灾害历史与现状、洪涝灾害的成因分析和防洪对策等等;在此基础上阐述了长江中游地区水资源对区域经济发展的意义以及如何加强水环境的管理和保护。该书在第二章“水资源时空分布”中,论述了区域降水、径流、蒸发、水质等水资源要素,列举了长江中游干流、汉江、洞庭湖与四水、鄱阳湖与五河这四大水资源分区,对区域水资源量进行了分析计算并提出开发利用总体思路。在第四章“洪涝灾害及其防治”中,分析了区域洪涝灾害的成因、分区形势,探讨了防洪对策;在与历史大洪水对比中,运用了1998年长江大洪水的有关数据与经验。在第三、第五章中,分析了区域水资源的优化利用与产业开发途径,探讨了构建区域经济社会持续发展系统,初步研究了分区社会、经济、生态、环境协调发展问题,指出以武汉等大中城市为中心和沿江沿湖地带为主的持续发展的构想。这些都可以给区域发展的管理者和研究者带来某些新思维的启迪。 长江中游地区主要包括湖北、湖南、江西三省的主体部分,它承东启西、沟通南北,是我国中部经济发展中一个重要而且极具潜力的区域,自改革开放以来,该区虽然也得到了较大的发展,但是相对于毗邻的沿海地区而言还滞后很多。因此,积极抓住战略机遇、大力调整产业结构,是该区域发展的首要任务。该区水土资源条件优越,特别是长江中游干流与主要支流,水资源丰富。沿江河湖泊平原与岗地浅丘地带是我国重要的商品粮、棉、油、鱼生产基地和菜、果、林、茶重要产区,沿江重要城市基础建设和社会经济科技发展具有一定规模;要进一步加快发展速度,大力搞好用水治水是极为重要的战略措施之一。而国家对长江水资源开发决策无疑提供了极好的机遇。紧邻的宏伟三峡工程、即将大规模开展的南水北调中线工程都是跨越几个五年计划的建设项目;相关的长江中游防洪工程建设,以及区内洞庭湖、鄱阳湖、江汉湖群生态环境整治与产业调整,武汉—岳阳—长株潭与九江—南昌等大中城市建设,都与区域丰富水资源开发利用（包括防洪）紧密相关。《长江中游地区水资源可持续利用研究》的著者,正是在承担教育部“九五”规划项目的研究基础上深入探讨一系列问题,撰写出此部有关区域水资源合理利用的综合性专著,填补了该区在这一研究领域的空白,有着重要的现实意义和应用价值,也在分支学科发展理论上有所创新。特别是著者应用系统的方法,将区域的社会、经济、生态、环境综合考虑,阐述长江中游及主要支流丰富水资源合理开发利用的原理与实践,提出了区域产业结构调整思路和社会经济可持续发展的设想;为特大型项目三峡水利枢纽工程和南水北调中线工程对区域的影响和作用提供了科学依据;对区域生态环境整治与防洪治涝问题作了比较深入探讨。因此,该专著不仅对长江中游地区有关管理与研究部门有较大的参考价值,而且也可为大江大河主要水资源区的开发利用提供借鉴。     

荆江河段4次裁弯后干流河道调整研究

1949~1979年长江中游的荆江河段共发生4次裁弯，包括2次自然裁弯（碾子湾和沙滩子）和2次人工裁弯（中洲子和上车湾），裁弯后上下游的河床和河势发生显著调整。基于实测水文资料和遥感影像（1955~2016年），计算2次人工裁弯后新河道的冲刷量，并验证老河道的淤积量，分析裁弯后4个牛轭湖的发展过程与现状，并指出荆江4个牛轭湖的快速衰退主要受当地人类活动影响。荆江河段的裁弯增加了河床比降，引起水流功率的调整，促使河床长期冲刷下切和床沙粗化。荆江4次裁弯完成后，直至1990年代荆江河床才基本达到冲淤平衡，且下荆江略有淤积。 关键词： 长江中游；弯曲河道；裁弯；冲刷；水流功率；牛轭湖     

三峡工程与长江中游沿江产业带建设

讨论了长江中游沿江产业带发展条件、限制因素和未来发展，指出三峡工程的建设将对长江中游产业的布局和经济发展带来深刻的变化；防洪作用促进中游两岸大型工业项目的兴建，调整现有沿江城镇的布局，使之结构趋于合理化；电力供应经解能源的紧张状态，改善航运条件，发挥长江黄金水道的综合效益。当然，由于坝下河道冲刷，对现有的码头带来一定的影响，由于冬季水位抬升引起两岸低湖田地下水位上升，加剧两岸土壤潜育化和沼泽化。     

蓄滞洪区可持续发展评价指标体系及案例研究

本文以蓄滞洪区复合系统为评价对象，在对相关子系统进行综合分析的基础上，设计了可持续发展评价指标体系，并以洪湖蓄滞洪区为实例，对其发展资本、发展水平、防洪情势和综合发展度进行了评价，分析了洪湖蓄滞洪区各个子系统之间的协调关系。评价结果表明：洪湖蓄滞洪区的发展资本和发展水平都处于比较良好的状态，防洪情势为风险型，是洪湖蓄滞洪区可持续发展的制约因素。洪湖蓄滞洪区实现可持续发展的重点是解决社会经济与防洪子系统之间的矛盾，加强防洪子系统的发展，改善社会经济结构，同时注意保护和利用环境。     

基于MODIS的长江中游河段悬浮泥沙浓度反演

监测和预报悬浮泥沙浓度的沿程分布和时间变化,无论是对于河流水利工程还是河流生态和环境保护都具有重要意义。卫星遥感反演同步性好、速度快、周期短,可以实时和全面地观测大尺度悬浮泥沙分布。旨在建立基于中分辨率成像光谱仪(MODIS)影像的长江中游河段悬浮泥沙浓度反演模型, 并利用建立的模型反演2002~2009 年长江中游河段丰水期的悬浮泥沙浓度, 分析其在时间和空间上的变化特征。研究揭示,MODIS Terra 影像红波段与悬浮泥沙浓度具有显著的相关性（R2=0877,n=125,RMSE=4057 mg/L）,可以用于长江中游丰水期悬浮泥沙浓度的反演。长江三峡工程经历三次蓄水,坝下游宜昌至汉口段悬浮泥沙含量显著减少,荆江河段、洞庭湖及城陵矶至武汉江段下降最为显著。洞庭湖来水来沙是长江中游城陵矶以下江段主要的悬浮泥沙来源之一,从预测结果可知,洞庭湖来水在城陵矶汇入长江后与江水混合以至形成数十公里的混合带,至洪湖以下江段逐渐混合均匀     

长江中游防洪减灾系统可持续性评价研究

长江中下游平原地区是我国经济发达地区，也是我国洪涝灾害最严重地区之一，根据长江流域可持续发展要求，提出两个问题，一是长江中下游平原区要走可持续发展之路，如何使区内社会经济发展与洪涝灾害相协调，这属于地区可持续发展问题，二是防洪减灾系统能否持久地发挥作用，为社会经济可持续发展提供保障，即防洪减灾系统可持续性评价问题，首先讨论了防洪减灾系统可持续性评价的基本涵义，提出了可持续性评价的5个准则，即功能持久性，风险最低性，经济可行性，环境可承受性及社会可接受性，其次，以长江中游平原分蓄洪工程为例，提出了相应的评价指标体系；最后，选择有效蓄洪量，蓄洪面积，围堤长度，耕地面积，区内人口，区内安全台面积等为指标，建立了分蓄洪工程可持续性评价模型－均衡规划模型，并进行了实例分析探讨。     

长江中下游洪水灾害成因及洪水特征模拟分析

长江中下游地区洪水灾害的发生是自然地理条件及人类活动共同作用的结果。流域水系构造和地理特征决定了其洪水多发性,气候变化和土地利用/地表覆盖变化导致该地区水循环过程发生较大改变,而大量水库、堤防的建设以及城市化的发展使得洪水过程发生显著变化,因此在各种因素的综合作用下,长江中下游地区近年来洪水灾害频繁发生。综述了气候变化对长江中下游降水的影响,探讨了长江中下游水系特征与洪水灾害的关系,分析了人类活动对洪水灾害的影响规律,在此基础上,开展了气候和下垫面特征变化条件下的暴雨洪水模拟研究,以长江下游太湖东苕溪流域的南苕溪为研究区,进行了流域降雨径流过程的动态模拟验证和特征分析,并取得了较满意的成果,从而为长江中下游地区防洪减灾研究打下了基础。     

生态服务价值视角下湖北省长江流域防洪能力研究

以我国洪涝灾害最为严重的地区之一——湖北省长江流域为研究对象,从生态服务价值的视角,利用流域1996年和2009年两期土地利用数据,测算与流域防洪功能相关的水土保持和滞洪蓄洪生态服务价值的变化情况,并结合土地利用/覆盖变化(LUCC),分区域对其变化的原因及所带来的影响进行分析。研究结果表明:(1)流域的整体防洪调蓄能力在1996~2009年有所增强,滞洪蓄洪和水土保持两项生态服务价值都有所增加;(2)局部地区存在较大问题,主要是:防洪重点地区江汉平原荆江段和鄂东沿江平原地区的滞洪蓄洪能力显著降低,其主要原因是湿地被大量侵占;水土保持重点区域鄂东沿江平原的北岸黄冈地区的水土保持生态服务价值则由于林地的减少而显著降低;(3)应借鉴生态服务功能保持较好地区的经验,坚持执行退耕还林和退田还湖政策,并建立湿地及森林自然保护区,以行政和法律的手段保护地区生态环境,提高流域防洪能力。     

长江中下游岸线利用对防洪累积影响初步研究

在分析长江中下游岸线开发利用现状及存在问题基础上，分别选取武汉河段和扬中河段作为代表性河段，针对桥梁群和码头群两类主要岸线开发利用形式，开展了涉河工程群对河道洪水位及流场累积影响的数学模型计算分析。计算结果表明，群体工程共同作用后将引起河道洪水位和流场的叠加影响，其影响值及影响范围远大于单个工程，当群体工程的影响积累到一定程度，可能对河道的行洪与河势稳定带来不利影响。建议桥梁群应保持合理的密度，码头群应合理控制港区规模，上下游港区间应保持合理的距离，在岸线开发过程中应制定岸线利用规划，规范涉河工程设计，以尽可能减小对防洪的累积影响     

长江中下游流域旱涝急转时空演变特征分析

基于长江中下游流域75个雨量站1960~2012年的日降水资料,通过定义长、短周期旱涝急转指数,全面地分析了长江中下游流域旱涝急转的趋势变化和时空分布特征。研究结果表明:(1)长周期旱涝急转表现为以涝转旱事件为主,且存在由旱涝急转事件向全旱或全涝事件过渡的趋势,短周期的旱涝急转发生频率较高的也是涝转旱事件;(2)长江中下游北岸多发生旱转涝事件,南岸则多发生涝转旱事件;(3)1998年和2011年6~7月短周期高强度旱转涝事件发生在长江北岸,涝转旱事件发生在南岸地区;5~6月与7~8月旱涝急转事件强度分布则呈相反状态;(4)总体来说,长、短周期涝转旱频次呈现不断减小的趋势,旱转涝有轻微增加的趋势。7~8月则较为特殊,湘江流域涝转旱有增加的趋势,洞庭湖地区涝转旱显著增加,此研究结果可以为长江中下游流域防洪抗旱工作提供一定的依据。     

长江中游平原农业水灾风险管理的制度建设

规避农业洪涝巨灾风险是长江中游平原农业生产发展的必然选择。通过剖析我国农地制度和小规模农户经营的风险特征,认识到我国农地制度存在小规模经营缺陷和缺乏产权激励机制,农户在应对洪涝巨灾自然风险时表现为无能为力,并且现有农业分担风险的外部环境更使农户无法承受自然巨灾风险而被迫成为农业生产经营风险的回避者,因此应对农业洪涝巨灾风险必须在政府主导下实现。提出长江中游平原农业水灾风险管理制度建设安排建议：加强长江中上游地区生态环境建设、保持水土和恢复湿地生态系统;发展避洪农业,实现区域农业结构的优化;实施积极的财政政策,增加农业投入;完善农业保险制度安排,以农业政策性保险分担农业水灾风险,增强长江中游地区农户抵御自然灾害的能力。     

围湖垦殖对湖泊调蓄功能的累加效应分析

计算了长湖、洪湖在围垦前后湖泊容量在水位变化时的容量增长率和四个涝灾年份降雨条件下汛期湖泊水位逐日增加值，对四湖流域尚存的18个湖泊的围垦强度与容量损失情况进行了分析。结果发现，围垦后的长湖容量平均增长率、相对增长率、最大增长率分别从1.8436、0.1834、2.4979(10^8m^3/m）减少到了1.4321,0.1802,1.7569(10^8m^3/m0，洪湖容量平均增长率、相对增长率、最大增长率分别从5.8506、0.3000、6.5095(10^8m^3/m）减少到了3.3970、0.2900、3.4440(10^8m^3/m），围垦导致的湖泊容量损失随着水位上升呈加速增加趋势，随着围垦强度的增加呈加速增加趋势，围垦后这两个湖泊在同样降雨条件下的水位逐日增加值都有不同程度的增加且这种增加值随着雨量和围垦强度的增加而增加。18个湖泊容量变化率随着围垦强度的增加而增加且在围垦强度为40％左右时表现出门槛效应。表明围湖垦残对湖泊调蓄功能的影响具有明显的累加效应。从累加效应的角度对四湖流域围湖垦残的合理性和退田还湖问题进行了讨论。     

长江中游湿地系统驱动关系的演变及保护展望

简要介绍了长江中游湿地的概况,分析了湿地演变的现状。在自然和人为因素长期、综合作用下,长江中游湿地发生了显著的不合理演变,主要表现在：湖泊面积减少,湿地功能下降;湿地资源的过度和不合理利用,生物多样性下降;湿地环境污染日益严重;湿地整体价值受损。重点对湿地系统演变过程中的几个关键驱动关系进行了探讨,包括江湖关系、蓄泄关系、湖垸关系和山湖（河）关系等。在此基础上,针对长江中游湿地演变的现状和利用保护过程中存在的问题,从流域综合管理角度出发,对长江中游湿地的保护进行了展望,提出了基于流域管理思想的长江中游湿地保护对策和措施,主要包括：加强流域统一协调管理;遵循流域管理原则,理顺湿地系统的各种关系,做好湿地生态规划;加强流域生态管理模式研究;加强长江中上游流域水土流失的综合治理;加强自然保护区建设和管理,保护湿地生物多样性。