数字长江河道实验中遥感技术应用研究——以长江江苏段为例

在数字长江河道试验中充发分挥遥感技术的作用，应用多平台，多时相遥感技术，对长江河床演变、江岸变迁、河道边界条件、护岸工程等进行数据采集，建立长江河道数据库。开展南通河段水深遥感探测试验，在水深遥感机理分析的基础上，通过准同步的遥感光谱亮度值与相关水深实测数据的计算，建立该河段水深遥感模型，对河床水下地形进行反演。试验研究表明，应用陆地卫星TM数据对含沙量较高的长江河口段水深进行探测有一定的效果，其探测深度可达5m。对近岸水深条件及岸线资源利用现状进行数据采集，在GIS支持下，应用地理信息图谱方法对江岸稳定性进行综合评价，将岸线根据其稳定性划分为稳定岸、强侵蚀岸、弱侵蚀岸、强淤积岸的弱淤积岸5个类型，根据其近岸水深条件划分为深水岸、中深水岸和浅水岸三大类型，建立长江岸线资源专题数据库。在此基础上，对长江江苏段河道演变特征、江岸稳定性及不同性质岸线的利用情况进行分析研究，提出河道整治、防洪和岸线资源合理开发利用的对策建议。     

长江中下游河道与岸线演变特点

分析了长江中下游河道岸线变化的主要因素，它们分别是河岸崩塌，泥沙淤积及人类活动等，其中河岸崩塌是河道岸线演变的最主要原因。总的来说长江中下游干流河势是稳定的，但五个河段有各自演变特点和规律，其中宜昌－枝城段河道与河床比较稳定，岸线顺直，但葛洲坝和三峡水利枢纽建成后对河床的冲刷作用较大；荆江段是长江著名的河曲段，其冲淤变化较大；城陵矶至湖口段为节点和分汊河床组成，一般来说节点较为稳定，而分汊河床不太稳定，湖口至江阴河段岸线一般较为稳定，但弯道河床变化较大；河口段不但受江流作用影响，还受潮流与波浪等共同影响，所以河口河床演变迅速，主要表现为汊道主泓迁移摆动。     

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。     

长江中下游人工鱼礁水动力特性实验研究

受三峡蓄水的影响,长江中下游水文生态系统发生明显变化,导致四大家鱼产卵适宜度下降以及像中华鲟这类生殖洄游性鱼类鱼卵孵化率降低。建设人工鱼礁是缓解长江渔业资源衰退、保护长江物种多样性、保持长江渔业可持续发展的一项重要措施。基于水槽模型实验,以透空正六面体型人工鱼礁为研究对象,将鱼礁块体与护岸相结合铺设在河道岸坡上,构成鱼礁型生态护岸。通过对鱼礁型护岸周围水面线及水流流速等水力特性进行测量分析,得到了鱼礁型护岸的鱼类产卵场水力因子。结果表明:在长江中下游河道两岸铺设透空型人工鱼礁其周围水流流速可维持在0.84~1 m/s之间,处于四大家鱼产卵繁殖最适宜的流速范围内;且由于鱼礁的存在,使岸坡附近水流流速梯度增大并产生上升流及背涡流等一些复杂的水流流态,这些水力因素又刺激了四大家鱼的交配活动,增加鱼类的产卵量。     

长江安徽段及巢湖水患区防洪治水的环境地质问题

长江安徽江段及巢湖水患区环境地质问题突出 ,因洪涝诱发引起的地质灾害十分频繁 ,特别是在每年汛期持续的高水位影响下 ,形成堤基管涌、边岸崩塌、软土变形、散浸等 ,造成溃口成灾或渍水成涝 ,形成大面积的洪涝灾害。这一地区的水患问题的形成和发展受地质环境影响和控制。通过收集有关资料 ,对长江安徽江段及巢湖水患区环境地质特征及存在的主要问题进行了初步分析 ,提出水患区的形成主要受控于地质作用 ,泥沙淤积与地貌演化作用 ,人类活动及岸带变化和堤基变形作用。为有效地进行防洪治水规划 ,应开展与洪涝灾害发生与发展有关的环境地质调查研究 ,特别是对江湖关系、第四纪地质和新构造运动与洪涝灾害的关系需要进行重点调查研究 ,为防洪治水规划提供依据。     

长江安徽段及巢湖水患区防洪治水的环境地质问题

长江安徽江段及巢湖水患我环境地质问题突出,因洪涝诱发引起的地质灾害十分频繁,特别是在每年汛期持续的高水位影响下,形成堤基管涌、边岸崩塌、软土变形、散浸等,造成溃口成灾或渍水成涝,形成大面积的洪涝灾害。这一地区的水患问题的形成和发展受地质环境影响的控制。通过收集有关资料,对长江安徽江段及巢湖水患我环境地质特征及存在的主要问题进行了初步分析,提出水患区的形成主要受控于地质作用,泥沙淤积与地貌演化作用,人类活动及岸带变化和堤基变形作用。为有效地进行防洪治水规划,应开展与洪涝灾害发生与发展有关的环境地质调查研究,特别是对江湖关系、第四纪地质和新构造运动与洪涝灾害的关系需要进行重点调查研究,为防洪治水规划提供依据。     

长江中游荆江高洪水位形成的地质环境分析

万里长江，险在荆江。其高堤防高洪水位（高出堤内地面大于13 m）危险态势的形成,是由于一方面在地质构造控制下堤内地面沉降，另一方面大堤不断加高,荆江洲滩不断淤积抬高和洞庭湖出流顶托，造成同流量水位不断升高，结果是洪水位与堤内地面势差不断加大,形成恶性循环。三峡水库建成后，具有调蓄长江上游洪水的巨大空间和能力，但没有改变形成荆江高洪水位的地质作用及过程。在高堤防高洪水位形势下，加上大堤管涌、岸崩、地震等致灾地质因素的作用，荆江有向北溃决,自然分流的趋势，其中尤以沙市湾迎流顶冲的盐卡段更具有危险性。为避免发生区域性重大地质环境灾害，协调人、地、水关系，给水沙以出路和洪水资源化已迫切地摆在人们面前。     

1999年6月16日大吐噜沟泥石流

通过对岷江大咕噜沟1999－06－16泥石流的数次现场考察与观测,首先叙述了本次泥石流的活动及其危害情况,描述了泥石流的形成条件,指出了泥石流发生的原因,认为本次泥石流是由于大咕噜沟流域内物质的含水量较高,在连续暴雨的条件下其含水量超饱和,引起二岔沟以上南支右岸海拔3750m处的沟岸滑坡,进而产生泥石流的。然后对主沟沟床演变以及单侧支流入汇的影响进行了分析,认识大咕噜沟主沟呈串珠状沟道,平面上宽窄相间,纵剖面为深潭－跌水形式,跌坎的形成通常有以下三种情况：一种是沟床枯本身为岩石或含有岩石,一种是两岸崩塌或滑坡而残留的粗大堆积物形成,一种是支流的冲出物或堆积扇形成。另外,同岸支沟在存在使主河逼近对岸,在岩坡稳定性较差的条件下,使对岸产生相当规模的崩塌或滑坡。最后,提出防治泥石流灾害的建议。     

1999年6月16日大咕噜沟泥石流

通过对岷江大咕噜沟 1999 0 6 16泥石流的数次现场考察与观测 ,首先叙述了本次泥石流的活动及其危害情况 ,描述了泥石流的形成条件 ,指出了泥石流发生的原因 ,认为本次泥石流是由于大咕噜沟流域内物质的含水量较高 ,在连续暴雨的条件下其含水量将会超饱和 ,引起二岔沟以上南支右岸海拔 3750m处的沟岸滑 ,进而产生泥石流的。然后对流沟沟床演变以及单侧支流入汇的影响进行了分析 ,认为大咕噜沟主沟呈串珠状沟道 ,平面上宽窄相间 ,纵剖面为深潭—跌水形式 ,跌坎的形成通常有以下三种情况 :一种是沟床本身为岩石或含有岩石 ,一种是两岸崩塌或滑坡而残留的粗大堆积物形成 ,一种是支流的冲出物或堆积扇形成。另外 ,同岸支沟的存在使主河逼近对岸 ,在岩坡稳定性较差的条件下 ,使对岸产生相当规模的崩塌或滑坡。最后 ,提出防治泥石流灾害的建议。     

1999年6月16日大咕噜沟泥石流

通过对岷江大咕噜沟1999-06-16泥石流的数次现场考察与观测,首先叙述了本次泥石流的活动及其危害情况,描述了泥石流的形成条件,指出了泥石流发生的原因,认为本次泥石流是由于大咕噜沟流域内物质的含水量较高,在连续暴雨的条件下其含水量将会超饱和,引起二岔沟以上南支右岸海拔3750m处的沟岸滑,进而产生泥石流的。然后对流沟沟床演变以及单侧支流入汇的影响进行了分析,认为大咕噜沟主沟呈串珠状沟道,平面上宽窄相间,纵剖面为深潭—跌水形式,跌坎的形成通常有以下三种情况一种是沟床本身为岩石或含有岩石,一种是两岸崩塌或滑坡而残留的粗大堆积物形成,一种是支流的冲出物或堆积扇形成。另外,同岸支沟的存在使主河逼近对岸,在岩坡稳定性较差的条件下,使对岸产生相当规模的崩塌或滑坡。最后,提出防治泥石流灾害的建议。     

长江马湖大堤崩岸环境地质背景分析

马湖大堤位于江西省彭泽县境长江东南岸,是崩岸多发之险段,1996年1月曾发生大规模的崩岸灾难性事件。对马湖大堤崩岸的成因,各有关部门的专家、学者进行了较为深入的研究。仅从地学的角度进行分析,初步认为,马湖大堤堤基为全新世河流和湖泊相沉积,相变明显,为不良工程地质体。下伏地层为二叠系灰岩,岩溶发育。马湖江段受北东向和北北东向两组断裂控制,为追踪北北东向裂发育的江段。造成马湖崩岸的原因：（1）长江河道主泓的持续南迁,是造成崩岸的主要地质因素(2)小姑山－彭郎矾卡口的“瓶颈”作用有上游主流的顶冲,加大了水流对长江东南岸的掏蚀和侧向侵蚀;（3）堤岸岩性及护岸条件表明,马湖堤段抗侵蚀能力弱;（4）堤基不良工程体的存在及突加荷载或震动,导致了大堤的失稳;（5）地下水产生侧压力作用,降低了大堤的抗剪强度。     

江西省中小型湖泊富营养化控制指标的建议值

利用在2010年3月~2011年2月江西省25个中小型湖泊水质监测指标的分析数据,采用综合营养状态指数（TLI）法对调查湖泊进行各季节和全年的营养状态评价,并分别计算在各季节和全年内调查湖泊中发生富营养化的概率。在全年营养状态评价的基础上,运用Bootstrap方法,寻找在不同营养状态下的置信区间,并推断富营养化控制指标的建议值。结果表明,在被调查的湖泊中,春、夏季发生富营养化的概率是接近的,秋季是最高的,冬季是最低的。在春、夏和冬季时,调查湖泊的营养状态以中营养为主;在秋季时,中营养状态湖泊所占比例下降,富营养状态湖泊所占比例上升。在全年中,富营养和中营养状态湖泊所占比例分别为32%和68%。江西省中小型湖泊富营养化控制指标透明度（SD）、总磷（TP）、叶绿素a（Chl a）和高锰酸盐指数（CODMn）等的建议值,分别为044 m、005 mg/L、1000 mg/m3和2 70 mg/L。为湖泊富营养化的分区控制与治理提供基础资料和理论依据     

水利调度修复东湖水质的数值模拟

总结武汉东湖水质污染问题基础上，根据湖泊和港渠联通状况设计了长江-东湖水利调度的调水线路和调水方案。基于一维港渠河道水动力水质模型和二维湖泊水动力水质模型，通过嵌套耦合求解的方式实现耦合，建立了一、二维湖泊河网水动力水质耦合模型，并利用实测数据进行了参数率定和验证。采用数值模拟的方式研究了水利调度影响下东湖水质的改善效果，结果表明：水利调度影响下东湖主要湖区水体CODMn和TN指标得以明显改善，但TP指标改善不大；东湖湾汊众多，个别湖区受到调水线路影响较小，水质改善不明显。因此水利调度可以作为东湖水体修复的重要思路。建立的数学模型也可以为东湖以及其他类似水域的水污染治理提供科学参考和依据     

长江口滩涂地形冲淤分析研究

为获得长江口滩涂地形的冲淤演变规律，运用GIS的数据处理与空间分析功能，提出了基于分区的冲淤量时间序列分析、冲淤量与上游来沙量相关分析、沙洲质心推移分析、典型断面分析的滩涂地形综合分析方法，即以滩涂分区和江心沙洲为对象、分时段定量研究冲淤变化的方法。在对全系列实测滩涂地形资料逐年分析的基础上，对长江口滩涂地形进行分区域的冲淤分析，并选取1991、2001和2008年3个代表年份，研究了长江南支上段主要沙洲地形演变规律。总体上，崇明东滩、长江南支、长江南港、长江北港、南汇东滩、九段沙近期冲刷大于淤积，而崇明北沿、横沙东滩以淤积为主，长江南支冲刷作用明显，江心沙洲往东南方向推移，分析表明长江入海泥沙年输移量以及年均含沙量变化是造成长江口江心沙洲冲淤演变的重要因素之一。     

南京城市全面跨江发展初探

南京是我国长江尾闾著名的历史文化名城，自周元王四年（公元前472年）始筑“越城”至今已有2 482 a的历史。在南京城市发展过程中，由于自然、政治、经济等因素的综合影响，历代在此建设城廓，都以江南向西北开口的簸箕形盆地作为基础，而向北跨江发展自历史上以来都非常缓慢。在实地踏勘研究区和梳理分析历史地理资料的基础上，重建了南京城市跨江发展的历史过程，划分出4个发展时期：沿江发展期、跨江发展的萌芽期、跨江发展的初期、跨江发展的全面和加速推进期。基于城市跨江发展的原因与机制等理论，分析论证了当前南京选择全面和加速推进跨江发展的可行性。依据国内外跨江发展的经验教训，提出南京实施全面和加速推进跨江发展的主要策略是：(1)加快构建合理的跨江交通格局；(2)处理好江北新市区与南京城市整体功能的互补性与独立性关系；(3)做到空间布局优化与开发重点突出并举，江北老城镇保护性改造与新市区开发建设并重；(4)充分利用大型产业项目的非树型效应；(5)实施沿江岸段的合理功能分区与生态环境综合整治；(6)省市政府提供持续的政策支持，完善体制机制改革。〖 〖HT5”     

长江岸线江苏段资源及其合理开发利用

本文应用遥感技术,结合地面调查和测量资料,建立长江江苏段江岸变迁,航道水深变化,护岸工程和岸线资源利用等数据库,在GIS支持下开展地理信息图谱研究,对长江岸线资源和利用现状进行调查评价,分析岸线资源利用的特点和存在问题,提出江苏省长江岸线资源保护与合理开发利用的对策建议。