三峡水库蓄水后荆江三口分流量计算方法

荆江三口河道(藕池河、虎渡河、松滋河)的水沙变化是江湖关系演变的重要内容,其分水分沙变化驱动江湖关系的调整,而且三峡水库蓄水后加剧了三口分流显著减少.通过三口河道的5个水文站2003～2018年水位与流量实测数据分析,考虑口门区水位下降等因素,得到三口河道分流量的经验公式,并量化荆江枯水位下降对三口河道分流量的影响.结果表明:三口分流量是口门区水位的函数,口门区水位下降引起三口河道分流量的同向减少.根据水位与流量关系得到三口五站简化分流量计算公式,进一步考虑口门区水位下降、河道宽度等因素,得到经验分流量与修正分流量的计算公式.采用2017～2018年实测日平均水位值与流量值,验证藕池河管家铺站与康家岗站的分流量经验公式,得到相对误差分别为4.5％与13.7％,验证虎渡河弥陀寺站的相对误差为11.5％,松滋河新江口与沙道观的相对误差值分别为4.5％与7.3％.可知荆江三口分流量的经验公式与实测值符合良好,可作为评估未来受荆江干流水位下降对荆江三口河道分流量的影响.     

三峡工程运用后洞庭湖水沙情势变化及其影响初步分析

采用原型资料分析、长河段一维数学模型计算等手段，分析和预测了三峡工程运用对洞庭湖水沙与冲淤影响，研究了三峡工程运用对洞庭湖出口水位的影响，在此基础上初步分析了三峡工程运用对湖区防洪与生态环境影响。研究成果表明：三峡水库运用后30 a末，荆江三口年均分流量和分沙量比多年平均值分别减少43%和73%，三口分流道的河床相应发生冲淤变化；三峡工程运用后，受荆江三口分流比减少影响，洞庭湖区泥沙淤积显著减少，对增强洞庭湖区调蓄功能、延长洞庭湖寿命有利；受三峡水库调度运用与长江干流河道冲刷影响，洞庭湖出口水位以下降为主，汛期水位的下降将对湖区防洪有利，而枯期水位的下降将对湖区水资源利用及生态环境带来一定不利影响。     

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。     

下荆江故道通江特性及其演变趋势分析

下荆江河道周围密集分布着多条故道,其中包含有两个国家级自然保护区和两个国家级亲鱼原种基地,具有非常重要生态意义和保护价值。结合空间信息技术,系统分析了各故道的分布特征及通江特性。下荆江故道的形成过程与荆江河道的演变密不可分,从下荆江各故道形成的时间间隔来看,下荆江故道周边河道将再次进入河势变化的潜在不稳定期。从其形成机制来看,水沙形势变化引起的河道冲淤格局是其发生演变的主要原因。在1950~2008年荆江河道水沙数据分析的基础上,结合三峡工程实施前后故道附近河道冲淤监测结果以及下荆江堤防的控制性影响,研究了未来下荆江可能的变化趋势及其对通江故道产生的潜在影响     

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     

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。     

三峡工程运行前后荆江三口水文情势的变化

基于1980～2015年荆江三口五站逐日流量数据,采用IHA指标体系分析度量三峡工程运行前后荆江三口水文情势的变化。除新江口和弥陀寺在枯水期1～3月有小幅增长外,三口各站点月均流量值均减小,汛期下降幅度较大。最大日流量值持续下降,但2003年后变化趋势相对平缓。沙道观和管家铺站断流天数显著上升,各站流量变化率明显降低。荆江三口水文情势变化受长江干流径流量减少、径流过程改变以及干流与口门河段河道冲淤不一致的共同影响,对长江中游四大家鱼种群以及洞庭湖苔草草洲的发展产生一定负面作用。     

宋至清荆江南岸分流四口的演变

在历史时期荆江地区的经济开发与江湖关系的演变历程中，分流诸口是极其重要的影响因素。以宋至清的志书为主要资料，立足于历史学的实证方法，以今荆江南岸存在的4个分流穴口，即虎渡口、调弦口、藕池口和松滋口为主要对象，考察四口在宋元明清时期的分塞情况，并对今人存在的一些认识进行了辨析。其中，虎渡河的形成时间说法不一，南宋以后，虎渡口逐渐形成稳定分流。调弦口自元代大德年间开浚后时开时塞，直至清朝才基本保持分流，1958年调关设置后此口渐废。藕池口早在五代时即已存在，北宋以后湮塞，直至1852年藕池堤溃不筑，藕池河再次形成。松滋河则在1869年以前由于黄家埠堤溃决而形成。研究表明，宋代以降，四口的分塞情况较为复杂，因此，考察荆江穴口分流与湮塞的历史变迁，厘清以往的相关歧见，将有助于更正确、客观地理解今天的人地关系、江湖关系的格局及其走向。     

宋至清荆江南岸分流四口的演变

在历史时期荆江地区的经济开发与江湖关系的演变历程中，分流诸口是极其重要的影响因素。以宋至清的志书为主要资料，立足于历史学的实证方法，以今荆江南岸存在的4个分流穴口，即虎渡口、调弦口、藕池口和松滋口为主要对象，考察四口在宋元明清时期的分塞情况，并对今人存在的一些认识进行了辨析。其中，虎渡河的形成时间说法不一，南宋以后，虎渡口逐渐形成稳定分流。调弦口自元代大德年间开浚后时开时塞，直至清朝才基本保持分流，1958年调关设置后此口渐废。藕池口早在五代时即已存在，北宋以后湮塞，直至1852年藕池堤溃不筑，藕池河再次形成。松滋河则在1869年以前由于黄家埠堤溃决而形成。研究表明，宋代以降，四口的分塞情况较为复杂，因此，考察荆江穴口分流与湮塞的历史变迁，厘清以往的相关歧见，将有助于更正确、客观地理解今天的人地关系、江湖关系的格局及其走向。     

近期长江口南北槽分流口河段悬沙输运机制研究

针对近期长江口南北槽分流口地区出现新的河床冲淤演变情况,对分流口河道尤其北槽入口河段多次实测水文结果进行分析,探讨了分流口河道悬沙输运机制。〖JP2〗通过引入输沙机制影响强度尺度参数,得到悬沙输运机制的数学表达形式,并进一步探讨了北槽入口河道产生淤积的原因。结果表明：(1)北槽分流口存在三级输沙机制,且不同输沙机制项在近口段、口中段和口内段各段中影响程度也不相同;(2)分流口泥沙来源于南港河段,在向“南港-北槽”输运过程中,一部分泥沙受到分流潜堤拦截,落淤在潜堤北侧造成九段沙沙头持续淤长;(3)悬沙在口中段受两项输沙机制的共同控制下,跨跃航槽,横向输运。并在输移过程中落淤,最终形成北槽入口局部区域的持续淤积     

三峡水库蓄水前后长江中下游江心洲的演变及其机理分析

长江中下游河道存在数量众多的江心洲,三峡水库蓄水运行后这些江心洲的演变深为人们关注。选取2000~2011年宜昌、汉口、大通站的年均流量和输沙量,1999、2001、2003、2005、2007、2009和2011年长江中下游20个代表性江心洲的遥感影像,分析三峡水库蓄水前后水沙变化及江心洲面积变化过程,同时利用概念模型分析江心洲面积变化与流量和含沙量之间的关系。研究表明:(1)三峡水库蓄水后(2003~2011年)宜昌、汉口、大通站的年均径流量较蓄水前分别减少6.1%、7.3%、9.5%,输沙量分别减小90.3%、72.1%、66.9%,平均含沙量分别减少了89.6%、70.8%、64.8%;(2)2003年蓄水前,12个(60%)江心洲面积逐年增加,相对于1999年其平均变化率为26.8%;2003年蓄水后,只有9个(45%)江心洲面积逐年也增加但是平均变化率减少至22.1%,11个(55%)江心洲面积逐年减少,相对于1999年其平均变化率为19.4%;(3)概念模型分析表明:江心洲面积变化量跟水位、冲蚀量成正相关,而水位、冲蚀量跟流量、悬沙减少量成正相关。江心洲面积变化量主要受水位变化控制,这种关系导致长江中下游江心洲演变的一种假象:既蓄水后面积不断增加的少数江心洲实际上也处于不断冲蚀的过程。     

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。     

洞庭湖通江水道鱼类资源周年动态及其洄游特征研究

为了解洞庭湖通江水道鱼类资源的周年动态及其洄游特征,2017年5月～2018年6月,对洞庭湖通江水道的仔鱼和幼鱼、成鱼进行了逐月调查。(1)共采集仔鱼19种,数量以■(Hemiculter leucisculus)最多(占总数的76. 6%),其次为子陵吻虾虎鱼(Rhinogobius giurinus)(占8. 8%)和似鳊(Pseudobrama simoni)(占4. 3%);仔鱼主要出现在4～9月,密度以6月最高(848. 8 Ind./1 000 m~3)。(2)采集幼鱼、成鱼42种,数量以短颌鲚(Coilia brachygnathus)(占总数的30. 3%)最多,其次为贝氏■(Hemiculter bleekeri)(占15. 3%)和■(占12. 2%);幼鱼、成鱼丰度以8月最高(为729尾/船/日)。(3) 4～7月,江湖洄游型鱼类的运动指数在0. 1～0. 7之间,呈现入湖趋势; 9～次年3月,江湖洄游型鱼类的运动指数在-0. 4～-0. 1之间,呈现出湖趋势;径流量是幼鱼、成鱼出、入湖的主要驱动因子。     

1973～2017年扬中市江岸冲淤遥感监测及古河道塌江分析

江心岛沿江地区的泥沙淤积、水流侵蚀以及江堤坍塌对江心岛面积形态、滩涂围垦、航道变化、河口生态等都会产生重大影响。以长江干流第二大江心岛——扬中市为研究对象，基于遥感影像监测了1973~2017年沿江区域冲淤变化和塌江区域，结合多种资料分析变化成因。结果表明：（1）1973~2017年扬中市沿江地区冲淤变化分3个阶段，不同阶段淤积和冲蚀特点鲜明；（2）经过经纬度定位， 扬中市塌江区域发生在1930年扬中市主岛太平洲右侧两个江心岛之间的夹江与西南—东北向的一条古河道的交汇处；（3）塌江事件与常规水流冲刷无关，古河道出口被堵形成水压，沿江区域江底“深槽”引发“旋流”掏空底部泥沙，加上汛期后江水下泄，内外压力差加大直接引发塌江。     

三峡工程对下荆江径流变化影响分析

下荆江作为长江最不稳定的江段之一，三峡工程的运行必然会对该江段的水文过程产生深远影响。以监利水文站日均流量数据为基础，研究分析了1983~2012年近30 a来下荆江年径流量、各月月均流量的变化趋势。结合三峡工程的阶段性蓄水，以蓄水前流量的自然波动幅度为基础，定量分析了三峡工程对下荆江径流变化的影响程度。趋势性分析结果显示，近30 a来下荆江年径流量呈波动性变化，无显著趋势。1~3月月均流量有极显著的增加趋势，10月份有极显著的下降趋势。从三峡工程蓄水前后各月份月均流量的绝对变化量来看，10、7和8月的变化量最大，但结合三峡工程蓄水前各月月均流量的自然波动幅度，相对变化率最大的月份为1、2和10月，其相对变化量均超过其自然波动幅度的1.5倍。对于相对变化量较大的月份可能产生的潜在影响亟需进一步的深入研究     

Soil erosion and its impacts on water treatment in the northeastern provinces of Thailand

The economy of Northeast Thailand is mainly based on agriculture. The transformation of forestlands to agricultural areas and the encroachment of riverbanks within the Phong watershed have caused severe soil erosion. Strong storms in rainy season exacerbate the problem of soil erosion. Difficulty in getting water drives people in the upstream region to live on riverbanks. Soil erosion affects water utility by increasing the turbidity in the Phong River and also by decreasing the water storage capacity of small reservoirs for the upstream residents, as well as that of the Ubolratana Dam. The rate of siltation in the Ubolratana Dam was estimated to be 1.5 million tons/year during 1965-1990. The main source of water supply is surface water in the Phong watershed, and fluctuating turbidity makes water treatment difficult. The maximum turbidity in the upstream Phong River exceeds 5000 NTU, whereas it is reduced to be about 300 NTU at the intake point of Khon Kaen Municipal Water Treatment Plant because the Ubolratana Dam works as a huge clarifier. Khon Kaen Municipal Waterworks has a daily water supply of 72,960 m3/day. The average amounts of alum used in the wet (May-October) and dry (November-April) periods are 42.33 g/m3 and 28.46 g/m3, respectively. The average costs of the amounts of alum used are 0.213 and 0.143 Bahts/m3 during the wet and dry periods, respectively. Fluctuation of turbidity in raw water makes it difficult to adjust alum dose, resulting in treated water quality unstable, and handling of sludge disposal difficult.     

长江下游铁板洲洲头冲淤变化规律

长江下游是典型的分汊型河道，其江心洲的洲头正面临清水冲刷蚀退的严峻形势，如大通河段的铁板洲。基于大通水文站年均水沙数据（1956~2014年），选取铁板洲的遥感影像（1998~2016年）和实测地形数据（2004~2011年），并采用MIKE21 FM模拟铁板洲河段的水动力变化，分析近20年大通站年际及年内水沙变化、铁板洲的形态变化、洲头冲淤变化及主控因素。2003年后长江下游年均径流量变化较小，年均输沙量比2003年之前锐减67.4%。铁板洲受到低含沙水流的冲刷，洲头显著蚀退，其体积从163.57万m3（2004年）萎缩至68.84万m3（2011年），且年均蚀退率由8.88%（2004~2008年）增至11.57%（2008~2011年）。水动力模拟表明来流量增大对洲头的冲刷作用更加剧烈，即铁板洲在洪水期受到的冲刷大于枯水期。由于洲头的逆坡和阻挡作用，铁板洲洲头上游沿程流速不断减小并在洲头前缘岸边急剧降至零，最大流速出现在洲头左侧，使得其左侧成为主要蚀退区。