从地学规律和可持续发展看长江分蓄洪区建设

分蓄洪区是平原防洪的一种重要措施。20世纪50年代，我国在长江中游地区共规划分蓄洪区14处，其中荆江分洪区、洪湖分蓄洪区和杜家台分洪区为国家确定的重点蓄滞洪区。随着长江上游三峡等一系列大型电站的兴建，中游堤防加固工程的实施，长江中游仍需要200×10\+8m\+3分蓄洪区。基于地学规律和长江中游目前的 防洪形势，从有效的防洪功能和可持续发展相结合考虑，建议取消荆江分洪区和其它一般分蓄洪区，仅保留洪湖分蓄洪区和杜家台分洪区，重点建设洪湖分蓄洪区。建议按照“梯级化”和 “垦殖和养殖区”进行洪湖分蓄洪区规划和建设。     

四湖地区水资源及其调控

四湖地区是湖北省有名的“水袋子”,治水是关系社会经济发展的重大问题。该区降水丰沛,年均１１１５．３ｍｍ,产生径流深３４３．８ｍｍ;过境客水流量大,年均５０８８×１０８１ｍ３;总体水资源丰富。由于降水的时空分布不匀,客水流量不稳定,常造成来水集中而形成洪涝灾害,来水不足而形成干旱威胁,尤其是春旱。建国以来,为兴利去害,四湖地区经历了隔断江湖、疏理水系、建立引水与自排系统、以及修建电排站等以防洪、排涝和灌溉为主要目的大规模水系整治过程,有效地控制了流域水患。但同时促进了过度的围湖围垸垦殖,使调蓄能力锐减,外洪内涝不断,所造成的经济损失也越来越大。在进一步分析了四湖地区洪涝灾害频繁发生的内外原因之后,提出了加固堤防,完善分蓄洪区建设;调整土地利用结构,合理调蓄;完善设施,合理调度的水资源调控对策措施。     

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。     

长江中游水生生物多样性保护面临的威胁和压力

长江中游地区作为世界上最大的淡水生态区之一,生物多样性保护具有非常特殊的地位和作用。分析了长江中游地区生物多样性保护面临的主要威胁与压力,认为生境破碎萎缩、资源不合理开发利用、水环境污染、外来物种入侵等是生物多样性面临的主要威胁,而传统方式下的经济增长、土地利用粗放、人口增长与贫困、政策与管理等方面存在的问题将是生物多样性保护面临的主要压力。     

长江中游城市群城市土地利用效率空间溢出效应研究

城市群城市土地利用效率是城市群城市土地要素有效配置、合理利用以及城市经营管理水平的综合体现。在使用DEA方法得到2003～2015年长江中游城市群28个城市土地利用效率并且分析其变化趋势以及空间关联性的基础上,构建SDM模型对长江中游城市群的城市土地利用效率空间溢出效应进行分析。研究结果表明：（1）2003～2015年长江中游城市群城市土地利用效率总体呈波动变化趋势。长江中游城市群城市土地利用效率存在空间负相关关系,城市土地利用效率具有空间异质性;（2）通过构建SDM模型分析表明,外商直接投资额以及人均地区生产总值是长江中游城市群城市土地利用效率的主要驱动因素;（3）长江中游城市群城市土地利用效率的空间溢出效应较弱,在一定程度上反映了长江中游城市群城市之间的空间相互作用较弱,经济联系还不够紧密。因此,长江中游城市群需要进一步构建城市合作机制,提高城市土地利用系统的整体性和联动性,推进区域经济协同发展。     

洞庭湖区湿地生态功能退化与避洪,耐涝高效农业建设

地处长江中游的洞庭湖是一个承纳湘、资、沅、澧四水和吞吐长江的洪道型湖泊,在其特殊的地理环境与碟形盆地圈带状景观结构控制下,形成了以敞水带、季节性淹没带、渍水低地为主的我国最大的湖泊地区湿地景观,湿地总面积８７．７０万ｈｍ＾２。由于湖区发展过程中没有协调好人地、人湖关系,中上游干支流水土流失加剧、湖泊泥沙淤积与过度围湖垦殖、高水位地段农业布局与种植制度不合理等人为因素导致湿地面积减少、调蓄能力下降,     

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     

长江中游洪涝灾害的发展趋势与跨流域治理的必要性

回顾了近五百年来长江中游洪涝灾害发生的历史,运用历史外推原理对洪灾的发展趋势进行了预测,认为在未来的十几年内,长江中游洪灾的发展态势不容乐观。在防御对策上,中央“三十二字”指导原则提出后,人们普遍把眼光投向流域内生态环境的治理。从历史看,长江中游自古以来就是受洪患严重威胁的地区,近代流域内生态环境的破坏在一定程度上人为地加剧了这一威胁,流域内生态环境的治理十分重要。但导致长江中游洪灾的根本 原因还     

长江中游城市群土地利用转型和城镇化之间的空间关系

城市群正成为中国新型城镇化主体形态,城市群集聚区的快速城镇化对土地利用转型产生了前所未有的影响。但是不清楚的土地利用转型特征和城镇化之间的空间关系,会影响土地利用政策制定和城镇化的健康发展。该文借助1995～2015年间5期土地利用现状遥感监测数据,在5和10 km格网尺度上,从土地利用综合动态度、土地利用程度和土地利用多样性等3方面测度了长江中游城市群土地利用转型水平。借助普通最小二乘法（OLS）、空间滞后模型（SLM）、空间误差模型（SEM）和加入空间滞后项的空间误差模型（SEMLD）探测了土地利用转型和城镇化之间的空间和非空间关系。研究结果显示：（1）1995～2015年间长江中游城市群土地利用发生了深刻转型,耕地面积净减少 6 153.80 km²,建设用地面积净增加 6 205.25 km²;（2）地级市以及周边格网和主要的交通道路沿线格网土地利转型速度、土地利用程度变化和土地利用多样性变化显著高于其他地区;（3）不同格网尺度城镇化和土地利用转型之间具有显著的正向空间自相关关系;（4）回归结果显示,SEMLD模型可以更好地解释土地利用转型与城镇化之间的空间关系,在不同尺度回归分析中发现土地利用转型水平对城镇化具有显著的空间依赖性。未来的土地利用管理以及城镇化发展中需要考虑二者之间的显著的空间依赖性。     

土地利用/覆盖变化对长江流域非点源污染的影响及其信息系统建设

随着社会经济的发展,不合理土地利用方式/土地覆盖变化造成的非点源污染已成为长江流域水环境不断恶化的重要原因之一。长江流域,特别是长江中上游地区是我国水土流失的重点地区之一。水土流失将泥沙和土壤中的营养元素、残留的农药、化肥及动植物残体带入水体,使水体悬浮物、化学需氧量、总磷、总氮等含量增加,水质污染加重,这是造成长江干流汛期水质变差的主要原因。虽然针对长江流域的研究很多,但土地利用/覆盖变化对长江流域水质的非点源污染却一直没有引起人们的足够重视。在分析当前长江流域非点源污染现状和3S技术的基础上,提出建立基于土地利用/覆盖变化的长江流域非点源污染模拟信息系统,并结合3S技术勾画出该系统的框架。该系统的建设和应用,对维持流域生态平衡,采取合理的土地管理方式,保护长江水资源的可持续利用,特别是三峡库区的生态安全具有重要意义。     

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。     

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。     

长江水问题基本态势及其形成原因与防控策略

不断增强的人类活动与气候变化等自然因素叠加,导致长江水环境、水灾害和水生态问题日益突出。从宏观层面系统剖析了长江面临的干流局部水质下降、湖泊富营养化、三峡库湾和支流水质恶化等水环境问题,小水大灾和平原湖区季节性缺水等水灾害问题以及长江与湖泊生物资源衰退等水生态问题的基本态势,揭示了流域工业化城市化进程加快、土地利用/覆被快速变化、重大水利工程建设和湖泊资源过度利用等人为因素和气候变化等自然因素对长江水问题形成发展的影响,提出了规范空间开发秩序、推进流域综合管理、优化重大水利工程调度等长江水问题防控策略     

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     

基于RS和GIS的2008年长江中下游雪灾监测——以湖北省为例

2008年1月中旬至2月初,我国长江中下游地区出现了大范围持续低温、雨雪、冰冻天气气候事件,造成了特大积雪灾害。以湖北省为例,基于RS和GIS技术对这次雪灾进行了动态的监测评估。利用连续多天的卫星遥感资料和积雪深度观测资料,在GIS的支持下,计算归一化差分积雪指数（NDSI）,提取积雪分布信息,并根据不同海拔高度,确定了积雪深度的NDSI分层阈值,实现了3层积雪深度(0～10、10～20 和20～30 cm)的判识。针对积雪区内不同的土地利用类型,统计了不同深度的积雪面积。结果表明：湖北省近90%面积被雪覆盖,其中江汉平原、鄂东北和鄂东南等地雪灾最为严重,部分地区积雪深度在20 cm以上;水田、旱地等农业用地以及湖泊、水库、河渠等水系积雪最为严重,居民点用地也有较大范围的积雪,居民生活受较大影响;2月2日以后积雪面积逐日减少,到2月8日,积雪基本融化。在上述研究基础上形成了基于RS和GIS的长江中下游积雪监测的业务流程.     

长江中下游湿地保护与流域生态管理

湿地是地球上具有多功能的、独特的生态系统,是人类最重要的生存环境之一。长江中下游湿地保护必须从流域管理角度进行规划和保护,应由过去主要是单块湿地保护向按流域系统保护的转变。具体可采取以下措施：在流域内建立统一协调机制,对流域湿地进行保护与合理利用,合理布局,统一规划;按湖泊流域和物种分布整合现有保护区,建立新的湿地保护区,解决目前管理上的制约问题;大力开展湿地修复重建;推进退耕还林、长江防护林等工程建设,发挥森林治理水土流失、涵养水源的作用;在保护的前提下科学合理地利用长江中下游湿地资源,开拓新的生产力;同时加强湿地科学研究。     

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。     

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。     

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。