安康水库分级超蓄的洪水资源化方法及其风险

汛限水位动态控制是水库洪水资源化的一种重要策略,其核心是在合理权衡风险和效益这一对矛盾的基础上确定可行的水库超汛限水位调度方案。为实现相对较大效益的同时降低水库防洪风险,考虑利用流域降雨预报信息,采用预泄能力约束法,以不同的降雨预报量级为依据,提出分级超蓄的洪水资源化方法,并结合安康水库实例,求得其基于 24 h 小雨和无雨预报的分级超蓄上限分别为326 m和 328 m。通过风险分析得知：在不考虑降雨预报信息的情况下,水库超蓄上限不宜超过 327.5 m;而依据 24 h 降雨预报信息的水库超蓄风险小到可以忽略。最后,应用该超蓄方案对实际洪水进行调度,实现了在减少弃水量069亿m3的同时,增加发电收入约361万元人民币.     

石灰石矿废弃物的综合利用途径及效益

石灰石是水泥的主要原料。许多石灰石矿由于杂质含量高、品位低而不能充分利用,所含石渣被全部排弃,既占用土地,又浪费资源。本文提出了一条石灰石矿废弃物资源化的途径:把石灰石中的高镁石拌入水泥生料中,山皮土、夹层土代替粘土作水泥生产原料。这样做可实现石灰石、石渣的全部利用。     

虎跳峡水库蓄水对水温的影响分析

虎跳峡坝址为金沙江流域上下游鱼类的分界处,水生生境敏感而脆弱。科学预测水库蓄水对水温的影响,对于研究水库兴建对水生生物的影响,保护金沙江流域鱼类资源,探讨水库泄水对下游农田灌溉作物的影响具有重要意义。综合应用多种水库水温预测模型和方法,对虎跳峡水库蓄水后对库区和下游河道水温的影响进行了预测,并分析了水库泄水对下游灌溉作物的影响。结果表明,虎跳峡水库蓄水后库区水温比蓄水前明显升高,正常蓄水位1 950 m和2 010 m两个方案库区年均水温分别增加5.9℃和5.6℃,且6月～次年1月水温增幅较大;4～9月水库泄水水温比天然河段水温分别低3.5～6.2℃和3.3～7.1℃,两个方案都将对坝下采用干渠取水灌溉的农田作物带来一定的影响。     

清江流域水布垭水库二氧化碳大气廓线空间分布及其水环境效应

为了研究水库水体二氧化碳源汇变化时空分布格局及其影响因素,选择清江流域水布垭水库为典型示范案例,在2010年5月8日到9日开展了二氧化碳观测实验,获取了水库上空大气二氧化碳浓度垂直变化以及沿水库中心线二氧化碳浓度的变化特征。然后基于地理信息系统空间分析技术对观测点二氧化碳浓度数据进行空间插值计算,得到整个水库水体的空间分布特征,并与水环境因子空间分布情况进行比较分析。研究结果表明：水布垭水库上空大气二氧化碳浓度在05 m高度以下最高,然后向上依次降低,其空间分布从水库上游到坝前呈现增加的趋势。同时水库水体二氧化碳浓度变化受到表层水温、叶绿素浓度等水环境重要因素的影响,与水温和气温呈负相关关系,而与叶绿素呈正相关关系     

丹江口水库不同水文期真光层深度特征及影响因素分析

丹江口水库是南水北调中线工程的引用水源地。于2011~2012年对水库不同水文期的水下光合有效辐照度及引起光衰减的3种主要物质(无机颗粒悬浮物、藻类叶绿素a、溶解性有机碳)进行调查,分析了真光层深度的时空动态及影响因素。结果表明,丹江口水库真光层深度的变化范围为：1036~15350 m;丰水期、平水期和枯水期的均值分别为：6084 m、5353 m、7647 m。丹江库区、汉江库区沿库尾至坝前均有上升的趋势。在丹江库区的敞水区真光层深度较大,水质较好。逐步回归分析表明,丹江口水库水体真光层深度主要受到无机颗粒悬浮物及浮游植物影响,但在不同水期、不同库区影响因素表现不同：在丰水期、平水期,无机颗粒物与浮游植物对真光层深度的深浅起主导作用;枯水期真光层深度波动不大,其主要影响因素为藻类叶绿素a与溶解性有机碳     

大型水利水电工程扰动区植被的生态恢复

大型水利水电工程具有防洪、发电、航运等综合效益,是开发治理江河的骨干工程.水利水电工程建设常对项目区自然生态环境带来影响,施工中所产生的岩质边坡、土质边坡、弃土和弃渣等扰动可能导致项目区的生态系统退化、生物多样性丧失、水土流失和地质灾害加剧.扰动区植被生态恢复关系到工程安全运行和其所在区域的可持续发展.以向家坝水电工程为例,研究了大型水利水电工程扰动区植被生态恢复的目标、原则及方法.按生产、生态和社会功能,向家坝水电工程扰动区可划分为工程核心区、服务区和过渡区等3个功能区来系统规划其生态恢复.结合各自的功能需求和干扰特征,各功能区可采取相应的生态恢复技术和配置适宜物种来构建植物群落,形成结构稳定、多样性丰富、具有复合功能的植被景观.还简要评价了向家坝水电工程植被恢复现状,提出一些完善其生态恢复的建议.     

湖北省湖库洪水调蓄能力及其空间分异特征

湖泊是抵御湖区水系洪水灾害的天然屏障，而水库是现代防洪工程体系的重要组成部分，两者共同肩负着防洪减灾的重任。为探明湖北省湖库洪水调蓄能力，选取湖泊可调蓄水量、水库防洪库容作为评估指标，通过构建湖库洪水调蓄能力评估模型，分析全省湖库洪水调蓄能力及空间分异特征。结论如下：（1）湖北省湖泊、水库综合洪水调蓄量为416.02×108m3，其中湖泊可调蓄水量为79.69×108m3，水库防洪库容为336.33×108m3，分别占湖库洪水调蓄功能总量的19.16%和80.84%;（2）湖泊可调蓄水量较大的地区包括武汉、荆州、鄂州、黄石等地市以及鄂东丘陵、江汉平原，而单位面积湖泊调蓄洪水能力较强的地区为鄂州、黄石、咸宁、黄冈，其值分别为405.99×104、400.31×104、392.32×104和391.22×104m3/km2;（3）水库防洪库容较大的地区主要为鄂西山地的宜昌和十堰，分别为119.18×108m3和 103.03×108m3，占全省防洪库容总量的66.06%，而鄂州、天门和神农架水库防洪库容极小，不足全省水库总防洪库容的1%;（4）湖库综合调蓄能力空间分布特征与水库洪水调蓄能力空间分布相一致；从湖泊、水库洪水调蓄能力的构成来看，以湖泊防洪为主和以水库防洪为主的地市不相上下，水库在湖北省防洪体系中占绝对主体地位，同时湖泊也发挥着不可或缺的作用。针对湖泊萎缩、水库险病等突出问题，可以通过退田还湖、除险加固等工作提高湖库综合调洪能力。本研究可为湖北省湖库防洪建设提供科学指导。 关键词： 湖泊；水库；洪水调蓄功能；空间分异；湖北省     

平寨水库夏季热分层期间水化学及溶解无机碳变化

为探究喀斯特地质环境下的水库水化学及溶解无机碳的空间特征,选取了典型喀斯特地区贵州省黔中水利枢纽工程水源区平寨水库作为研究区,于夏季热分层期间(2019年7月)对平寨水库进行分层采样,对水体主要理化数据及溶解的无机碳碳同位素进行分析.结果 表明:(1)平寨水库在夏季存在明显的热分层现象:表水层(0～-10 m)、温跃层(-10～-30m)、恒温层(-30～-60 m).水温随着深度的增加呈下降趋势,最后趋于稳定(7(平均):25.62～ 12.43℃),水体pH值、溶解氧(DO)、电导率(EC)、叶绿素a(Chl-a)等物理化学性质在垂向上也出现了明显的分层;(2)平寨水库水化学类型为HCO3+SO4-Ca型,其水体水化学主要受碳酸盐岩平衡体系控制;(3)水体溶解无机碳(DIC)及其同位素组成(δ13 CDIC)变化:DIC浓度随水体深度增加而逐渐升高(DIC(平均): 1.8～3.03mg·L-1),δ13CDIC呈偏轻趋势(δ13CDIC(平均):-6.23‰-11.45‰).分析认为,太阳辐射、水生生物的分布状况及其光合作用和呼吸作用强度、有机质分解程度等在不同深度存在差异,使水体理化性质和DIC出现了显著的分层,进而影响δ13CDIC的分馏.碳酸盐岩的溶解与沉淀对DIC含量及其稳定同位素分馏影响不大.     

三峡水库上空甲烷浓度时空变化及与水库甲烷通量的关系

2010年,对三峡水库水-气界面上空05m处和岸边甲烷的浓度进行全年的观测,并采用静态浮箱-气相色谱法测定水库水-气界面上的甲烷通量,研究了三峡水库上空的甲烷浓度的背景值及其与甲烷排放强度之间的关系。结果表明：三峡水库上空甲烷浓度的年平均值为2216±0224 mL/m3,岸边甲烷浓度的年平均值为2211±0206 mL/m3,两者差异不显著;除夏季时云阳上空的甲烷浓度较高外（2850 mL/m3）,其余地点上空的甲烷浓度都接近年平均值;三峡水库上空的甲烷浓度存在明显的空间差异,上游地区（云阳）上空的甲烷浓度（231±033 mL/m3）显著高于下游地区（秭归：214±013 mL/m3,巫山：220±018 mL/m3）,坝后河流（三斗坪：221±016 mL/m3）上空的甲烷浓度高于坝前秭归处,但差异不显著。这一格局与水库中甲烷通量的空间变异基本相同,即从上游到下游（云阳、巫山、秭归）江面上甲烷通量依次为0454,0260和0115 mg/（m2·h）,呈下降趋势,坝后三斗坪处的甲烷通量（0280 mg/（m2·h））显著高于坝前秭归处通量,这表明：水库的水-气界面上的甲烷排放强度是影响水库上空甲烷浓度变化的主要因素     

乌江中上游水库-河流体系夏秋季N、Si分布特征

测定了乌江中上游的洪家渡至乌江渡水库段水体中总氮、氨氮和溶解态硅等营养物质含量,并现场测定水深、温度、溶解氧和叶绿素浓度等理化参数。研究结果表明：在夏秋水库分层现象不断减弱期间,氮、硅的空间分布受水库生物地球化学作用差异的影响,在空间上具有明显不同的分布特征。流域内地表水总氮含量变化不大,水库内垂直分布也较均一;7至9月份河流和水库表层水体总氮含量平均值呈下降趋势,分别为347、317和 3.00 mg/L。7、8月份水库表层水溶解态硅含量明显低于上下游水体,说明水库生物吸收作用强而导致水库滞留溶解态硅;在垂直剖面上,0～30 m 水体溶解态硅含量随水深增加而增加,30～60 m 溶解态硅含量变化不大,这反映了水库上层水体生物对硅的吸收,和下层水体溶解态硅的吸收和释放平衡。     

基于遥感影像的丹江口水库水域面积动态变化与原因研究

丹江口水库是南水北调中线工程的水源地,水库水域面积的动态变化研究,对保障调水有重要意义。针对丹江口水库水域面积变化较快、短期波动明显,对南水北调中线工程稳定调水有较大影响的问题,采用2000年3月~2015年10月逐月遥感影像,基于归一化差异水体指数(NDWI)提取水体,研究了丹江口水库水域面积的动态变化。结果表明:丹江口水库近16 a来月际平均水域面积均超过400 km2,2~7月份为枯水期,8月份~翌年1月份为丰水期。按季节来看,夏季至秋季水库水域面积呈增大趋势,冬季至次年春季水库水域面积呈减小趋势,同时水库水域在秋季波动最为剧烈,冬季较为平缓。自2014年12月~2015年10月,受大坝加高蓄水影响,水库水域面积均维持在550 km2以上。水库的水位涨落形成的消落区主要集中在丹江水库北部、东部和汉江水库的西部。     

湖南省夏季大型水库人工增雨效果效益评估方法

2001～2007年,对湖南省境内4大水库分别开展了夏季人工增雨蓄水发电工程性试验.给出了7次试验的概况,并对所产生的作业效果和直接经济效益进行了初步评估.在有利天气形势下,实施有计划的云催化试验,针对夏季积云进行地面人工催化作业,对大型水库过境云水资源进行有效利用和开发,增大地面降雨量,增加入库地面径流,从而增加水库的水资源.为了客观科学地评价人工增雨的效果及其产生的效益,采用非随机区域控制回归方法和单门高炮人工增雨计算法对人工增雨效果进行检验与评估,并对水电产生的直接经济效益进行评估.分析表明,人工增雨的有效增雨率为24%,产流系数为0.3～0.5时,7次大型水库人工增雨作业期库区增水总量为5.67亿m3;采用水电耗水率计算法对效益进行分析得出,增加发电量累计 4 002 万kW*h,直接增电量效益为 1 605.51 万元,试验的投入产出比平均为1∶5.67.结果表明,"蓄水型"人工增雨不仅能增加水库的水资源,也能为水电部门产生较大的经济效益,是一项投入少、科技含量高、经济效益明显的工程技术.     

乌江中上游水库-河流体系夏秋季N、Si分布特征

测定了乌江中上游的洪家渡至乌江渡水库段水体中总氮、氨氮和溶解态硅等营养物质含量，并现场测定水深、温度、溶解氧和叶绿素浓度等理化参数。研究结果表明：在夏秋水库分层现象不断减弱期间，氮、硅的空间分布受水库生物地球化学作用差异的影响，在空间上具有明显不同的分布特征。流域内地表水总氮含量变化不大，水库内垂直分布也较均一；7至9月份河流和水库表层水体总氮含量平均值呈下降趋势，分别为347、317和 3.00 mg/L。7、8月份水库表层水溶解态硅含量明显低于上下游水体，说明水库生物吸收作用强而导致水库滞留溶解态硅；在垂直剖面上，0～30 m 水体溶解态硅含量随水深增加而增加，30～60 m 溶解态硅含量变化不大，这反映了水库上层水体生物对硅的吸收,和下层水体溶解态硅的吸收和释放平衡。     

长江口横沙附近河势变化与可利用港航资源分析

以1998/1999年长江流域洪水后奠定的河口河势为参照,利用四期大比例尺海图,数字化分析了1998/1999～2011年长江口北港河势与横沙东滩演变,讨论了北港和横沙东滩受河口重大工程影响产生的新变化。结果表明：青草沙水库工程稳定了北港河势;依托深水航道导堤工程和圈围工程,横沙东滩快速淤长,至2011年,-2 m、-5 m以上面积分别达到304 km2、522 km2,扣除深水航道坝田区面积,还有237 km2、450 km2;围绕横沙岛和横沙东滩,北岸可利用-10 m岸线达到16 km,在未来的7~23 a,可为上海的发展提供大量的新增岸线资源和土地资源。横沙北靠北港,南依长江口深水航道,东临东海;吹填成陆的横沙东滩土地资源丰富,经济地理位置优越,使得在横沙建设上海新港区成为可能     

CE-QUAL-W2在紫坪铺水库的应用及其参数敏感性分析

采用宽度平均立面二维水动力模型CE QUAL W2,对紫坪铺水库水温结构进行了数值模拟,运用库区实测资料进行了模型的参数率定及验证。库区及下泄水温的计算值与实测值吻合良好,显示模型能较好地模拟库区垂向水温分层的形成发展过程,以及升温期电站下泄水温变化,证实该模型对紫坪铺水库的水温模拟是适用的,也可为同类型水库提供参考。经参数灵敏度分析,发现水温模拟对模型中的风遮蔽系数与动态光遮蔽系数最为敏感,其余参数影响不明显,可取模型默认值。其中风遮蔽系数增大,风速加大,水库表层温度降低,水库垂向混合作用增强,温跃层下移,水温分层明显减弱,库底水温明显提升;动态光遮蔽系数增大,入射的太阳辐射增强,水库上层40 m水体温度升高,中下层水体温度无明显变化     

济宁市长沟水源地岩溶水增采数值模拟

长沟水源地是鲁能运河电厂供水水源地,为满足续建工程供水需求,需增加9 000m3/d的开采量,采用开采试验法与有限单元法相结合对增采岩溶水资源量进行了评价,利用水源地四年动态监测资料及增采群孔抽水试验资料,建立了双层结构拟三维流数学模型,模拟了地下水流场状况,并对开采水位动态变化趋势作了四年预测,所建立模型符合实际水文地质条件,选用的参数合理,确定增加9000m3/d的开采量是有保证的。     

诸永高速公路温州段对楠溪江风景区地貌与植被的影响

运用地理信息系统（GIS）技术，分析了诸永高速公路温州段对楠溪江国家级风景区地貌与植被的影响。结果表明，对地貌的影响主要取决于自然地貌条件和主要工程的工程量，对植被的影响主要取决于沿线或附近地区的自然植被发育状况。在地形复杂、植被发育较好的中低山区的路段，桥梁的修建、路堑的开挖以及隧道弃渣的堆放对公路沿线和附近山谷的地貌影响较大，对乔木、灌木与竹林等植被破坏也较大。在地形相对平坦、植被发育较差的丘陵与河谷地区的路段，路基或互通与服务区的建设对地貌的影响较大，对自然植被的影响较小。基于这些分析，本文提出了减少高速公路对地貌与植被影响的对策建议。     

水源保护 绿色发展 生态富民 统筹城乡 潍坊峡山国家可持续发展实验区

潍坊市峡山生态经济发展区位于山东半岛中部,全区总面积491 km2,辖4个街道,277个行政村,人口23万。峡山区交通便利,胶济铁路和济青高速公路横贯东西,潍胶路环区而过。拥有山东省最大的水库——峡山水库,水域面积144 km2,库容14.05亿m3,是     

基于双指标的安康水库防洪预报调度规则研究

随着水文预报水平的提高,考虑预报信息的防洪预报调度方式日益受到重视。对安康水库实施防洪预报调度的可行性进行了分析,采用“逐级调节法”反复试算修正,确定了以“预报累积净雨量”为主判断指标、“库水位”为辅助指标的安康水库双指标防洪预报调度规则,并对设计洪水及实际洪水进行了调节,调节结果与常规调度比较,水库水位提前降低至汛限水位以下,增加了防洪库容,减小了洪峰段下泄流量,降低了水库最高水位,提高了防洪能力。同时选择不同起调水位,对设计洪水及实际洪水进行调节, 确定合适起调水位,并分析了预报调度和常规调度的风险。结果显示：起调水位抬升,防洪预报调度的风险有所增加,但仍小于常规调度风险,为更好的实现洪水资源的有效利用,建议预报调度起调水位定为3260 m     

梯级水库叠梁门分层取水水温改善效果的衰减

分层取水是国内目前改善水库下泄低温水不利影响的重要工程措施。为明确叠梁门分层取水措施在梯级水库开发河段的衰减效果,以金沙江下游4个梯级水库为研究对象,采用宽度平均的立面二维水温数学模型,定量研究梯级水库联合调度条件下上游水库采取分层取水措施后对下游水库水温的影响。结果表明：乌东德水库采用叠梁门取水对改善低温水效果有限,白鹤滩水库采用叠梁门取水后下泄低温水现象得到明显缓解;对于白鹤滩下游溪洛渡和向家坝的下泄低温水,受白鹤滩分层取水影响的改善效果略有减弱,其中向家坝4、5月下泄水温可升高0.8℃和1.0℃。乌东德采用叠梁门取水对改善溪洛渡和向家坝下泄水温几乎没有影响;在梯级水电开发中,分层取水措施应尽可能实施在强调节能力水库上。