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。     

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.     

1968～2018年洞庭湖江湖连通河道松滋口冲淤变化特征

探究江湖连通河道演变态势是评估重大人类活动事件对江湖关系变化影响的重要环节。以洞庭湖—荆江三口中松滋口河道为研究对象，通过建立其河道长期的水位—流量关系曲线分析其河道的冲淤变化特征，对其河道冲淤变化驱动因素进行分析，并采用实测河道断面资料验证其结果的可靠性。结果表明：水位—流量关系曲线法分析河道地形冲淤演变特征与实测横断面地形资料分析结果一致，松滋口河道同流量下水位下降对应于该时期河道冲刷，同流量下水位上升对应于河道淤积。不同时期松滋口东西分支河道冲淤变化主要驱动因素不同。1968～1981年间，下荆江裁弯引起的河势变化是西支新江口河道冲刷与东支沙道观河道淤积的主要诱因。1981～2003年间，其东西两支河道淤积主要是由于葛洲坝运行后引起的上荆江河道冲刷导致的。2003～2018年间，其河道冲刷主要是由于三峡大坝运行引起的河道水沙比例的大幅改变导致的。     

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。     

长江河口中央沙位移变化与南北港分流口稳定性研究

中央沙位于长江口南北港分流口河段，这一河段集中了宝钢等一批重要码头，下游有长兴岛造船基地和长江口深水航道等重点工程，因此分流口保持稳定至关重要。以1870年中央沙出现雏形以来的海图为基础资料，利用ArcGIS等GIS软件，研究了中央沙发育演变的位移变化及其典型剖面特征，发现中央沙的变化特点是在长期径流作用下后退和承接上游底沙下泄发生上提的“下移-上提-再下移……”的周期性演变规律。再进一步对南北港分流口各个沙洲近10年来面积和体积进行计算，结合实测水文资料对通道演变进行了分析，认为现阶段长江口南北港分流口处于不稳定时期，应尽早实施分流口整治工程，稳定河势、滩势和减小底沙下泄对下游的威胁.     

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     

长江口南港近期的演变及其与重大工程之间的关系

长江口为典型的多级分汊中等潮汐河口,口门宽阔、径潮流强劲、泥沙运动复杂、河槽交替多变,给河口综合治理带来困难。长江口各分流汊道演变过程中,此消彼长是永恒的主旋律,其产生、发展、扭曲、萎缩、消亡具有周期性演变规律。为发挥长江黄金水道的优势,促进国民经济发展,长江口先后实施了深水航道治理工程、南北港分流口处的新浏河沙护滩和南沙头通道限流工程,以及中央沙促淤圈围工程和青草沙水源地工程等,南北港和南北槽分流口河段得到有效控制,对长江口未来的演变产生深远影响。基于南北港分流口以下丰富的地形、水文现场资料,对近年来南港地形演变进行了深入分析,在肯定工程稳定河势的同时,认为目前南北港分流口以下,尚存在南港主流偏离南岸致使发生近岸淤积,以及瑞丰沙中下段沙体刷深导致水流分散,不利于河势稳定等问题。并探讨了长江口“先下后上”治理模式的优缺点,建议在长江口河势尚未发生较大变化时,站在整体的高度,综合考虑河势、航道、水土资源、防洪潮及排灌、生态环境保护等诸多因素,尽快实施长江口综合整治工程。     

三峡工程与长江中游湿地(文摘)

长江从宜昌至湖口为中游,全长900 km,其间有四湖地区、洞庭湖区和鄱阳湖区,为湿地集中地带。 
（1） 四湖地区〓位于荆江北岸,属江汉平原,是长江出三峡后第一个大平原湖区,包括长湖、三湖、白露湖和洪湖,总面积原有11000 km2,现有1793 km2,耕地面积约454万hm2,人口450万。荆江河水通过新滩口排水闸汇入长江,汛期关闸,靠电力抽排渍涝,枯季开闸自流排水。长江对地下水侧向补给是地下水主要来源。
四湖地区是湖北的“水袋子”,历史上长江、汉江洪水多次在此决堤泛滥。四湖下游江湖相通,每到汛期,长江、汉江洪水倒灌,形成洪泛区。湖区围垦耕地约7万hm2,地势低洼,多为湖积淤泥,排水不畅,存在潜育型、沼泽型渍害。
（2） 洞庭湖区〓位于荆江南岸,总面积原有18730 km2,1950年时有4350 km2,由于不断围湖垦殖,现仅有2691 km2,耕地面积533万hm2,高程在43~26 m。湖区水网密布,土地肥沃,历来为鱼米之乡。洞庭湖为过水性湖泊,接纳湘、资、沅、澧四水和长江松滋、太平、藕池三口来水,由城陵矶注入长江。近百年来,由于长江泥沙沉积湖内,加之围湖垦殖,湖泊容积显著减少,洪涝灾害日趋严重。
（3） 鄱阳湖区〓位于长江南岸,鄱阳湖是我国最大的淡水湖泊,总面积3900 km2,耕地面积约37万hm2,高程在16 m以上。接纳赣、抚、信、饶、修五河来水,经湖口注入长江。湖区16 m以下大多为湖草滩地,已垦耕地一般在湖水退落后种植,汛期湖水涨落频繁,汛后淤积,土质粘性较重,有机物含量高,地势低洼,排水不畅,耕地土壤脱潜过程缓慢。
人类历史活动,从原始游牧狩猎部落演进为农业定居聚落。江汉平原的湿地主体是“云梦泽”,洞庭湖平原的湿地主体是“江南之梦”,春秋战国时期均为楚国皇家猎区。两个湿地生物多样性丰富,生活着大象、犀牛、麋鹿、扬子鳄等。随着历史变迁,水陆交错型湿地逐渐转化为农业用地和聚落用地,最终成为人工湿地和水体湿地。13世纪后,人类开始围湖造田,与水争地。汉朝时代的大象、犀牛灭绝,宋代后成为老虎栖息地,湿地生态结构转为以湖泊湿地为主,成为水禽栖息地和越冬地,生活着天鹅、野鹤、鸳鸯、家雁等,17～18世纪时老虎绝迹,水禽亦成为濒危物种。由于围湖垦殖,人水争地,自然湿地中70%转化为耕地,多样性损失严重,洪涝灾害不断。1998年长江大洪灾后,中央提出 “封山育林、退耕还林、退田还湖、平垸行洪、以工代赈、移民建镇、加固干堤、疏浚河道” 32字方针,其关键是退耕还林、退田还湖,旨在恢复生态。 
　　根据历史记载,堤垸始于春秋,南宋时形成围垦高潮,围湖造田普遍。20世纪50年代以来,人口剧增,“以粮为纲” 驱动围垦新高潮,堤垸经济蓬勃发展,带来生态失衡,人水矛盾。必须协调耕地保护与湿地保护矛盾,推行科学耕种和农、牧、渔协调发展,确保湿地总量动态平衡。长江中游江汉平原及两湖地区,河网交错,湖泊密布,应多建国家级自然保护区,争列《国际重要湿地名录》,逐步扩大湿地保护范围,滋润地球之“肾”;发展生态旅游,保护生态环境,重建湿地生物、景观和文化多样性,促进湿地可持续发展。
三峡建库后,长江枯季1～5月份下泄流量有所增加,水位将略有抬高,但仍在建库前天然水位变幅范围内;10月份水库蓄水,下泄流量减少,但三峡水库将实施人工实时调度,确保中下游生产、生活及航运用水需求。四湖地区潜育型、沼泽型渍害农田主要在总干渠两侧的湖盆地带,远离长江,地下水位不受长江水位变化影响,排水状况也不会改变,三峡建库后不会加剧这些地区农田潜育化、沼泽化。10月后水库蓄水,长江水位降低,有利于四湖地区汛后排涝排渍,提前降低湖、田水位和农田地下水位。 三峡建库后,洞庭湖泥沙淤积将会减少,可延长湖泊寿命。长江枯季下泄流量有所增加,城陵矶水位略有升高,但湖区水位仍低于圩区地面3～4 m,不会影响湖区农田自排。每年10月水库蓄水,下泄流量减少,城陵矶附近江水位比建库前降低2 m,湖区水位可尽快退落,对洞庭湖汛后排涝排渍有利。三峡建坝后如遇长江干流发生特大洪水,经三峡水库调蓄后,可减少鄱阳湖及中下游平原湖区分洪的负担和损失。遇鄱阳湖水系发生大洪水时,还可减少下泄流量,降低湖口水位,有利鄱阳湖水排入长江。每年10月三峡水库蓄水,鄱阳湖可提前退水,有利于湖区农田排涝排渍。1～4月下泄流量比建库前略有增加,湖口水位抬升不超过0.6 m,湖区农田地面仍高出长江水位3 m以上,既不会影响枯季排水,也不会加重湖区土壤的地下渍害。
由于三峡建库后,水位随洪、枯季节调蓄变化,结合中下游平原湖区排灌抽提,湖水交换相对频繁,促使水生生物生长茂盛,为水体稀释自净,消纳降解污染提供有利条件。三峡工程建成后,防洪、发电、航运等综合效益和有利影响将得到充分发挥,并采取有效措施,使不利影响得到减免。随着时间的推移,水利、水电、航运、农业、水产、湿地及自然资源的逐步开发,环境保护和湿地保护必将统筹安排、综合利用、协调发展。三峡工程将有力地保护湿地、保护环境。     

晚清时期湖北自然灾害的治理及其经验教训

针对湖北独特的地理水文环境和历史时期湖北自然灾害发生的情况来具体地考察晚清时期湖北治理自然灾害的情况及对现今湖北治理灾害存在的借鉴要素。利用地方志等文献资料,从历史的角度着手,运用历史学、地理学、灾害学等理论来综合研究晚清时期湖北各种自然灾害发生的类型、特点、破坏湖北社会经济发展的情况以及清政府所采取的治理灾害措施等。晚清政府虽然针对境内自然灾害发生的特点采取了许多措施,但因受多种因素的制约没有取得预期效果,但为现今治理湖北的自然灾害提供了治理自然灾害必须在稳定的社会环境中科学规划部署,有系统地进行;要建立赈济结合的有效机制;加强生态环境建设等经验教训。     

历史时期长江中游水灾与厄尔尼诺事件的遥相关

长江中游历来是长江流域水灾最严重的地区，研究历史时期这一地区水灾发生的变化波动并找出其与厄尔尼诺事件的遥相关，将有助于对长江中游水灾发生的预测。对这二个时间序列自1525年以来的数据进行了统计学分析。结果表明，水灾发生的主要周期比厄尔尼诺事件发生的周期要长：后者主要表现为2年和3~4年的振动，而前者的主要周期为2年、8年和40年，其显著性也没有后者明显（但都超过了0.03的置信度）。通过进一步分析历史时期长江中游水灾与厄尔尼诺事件的耦合振动，发现它们之间存在显著的遥相关。结果表明，长江中游水灾对厄尔尼诺现象的响应不仅存在着如许多中国学者相信的短期滞后（如：1年），而且还存在着比较长时间的滞后（最长可达8年）。研究结果同时表明，如果厄尔尼诺事件发生的相距时间愈短，这一时期长江中游水灾响应的滞后时间也愈短，反之亦然。     

CMIP6全球气候模式对长江流域气候变化的模拟评估与未来预估

以全球变暖为主要特征的全球气候变化对自然环境和社会经济发展产生了巨大影响。长江流域作为中国最大的流域，对气候变化的影响非常敏感，对未来气候变化的预测可以为应对未来的不确定性提供重要的科学依据。为了更准确地预测长江流域未来的温度和降水，针对第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)对长江流域26个气候模式进行评估，选择并校正性能更好的模式，讨论了长江流域未来的气温和降水。主要结论如下：(1)气候模式在温度上的模拟效果优于降水，在时间尺度上表现为月尺度>日尺度>年尺度。温度模拟存在一定程度的低估，降水模拟存在一定程度的高估。(2)区域尺度利用气候模式进行研究工作前的评估和校正是必要的，经过评估优化和季节校正后，数据的精度得到了显著提高，分位数映射法可以应用于气候模型数据的校正，但对于极端降水和温度的校正仍存在一些不足。(3)在SSP1-2.6情景中，未来温度和降水变化将在一段时间内持续不稳定增加，然后随着时间趋于稳定。在其他3种情景下，变化的速度随着时间的推移而加快。未来长江流域的降水和气温在所有情景下都将高于历史时期，表现为SSP5-8.5>SSP3-7.0>SSP...     

雾霾污染的城市间动态关联及其成因研究

面对严重的雾霾天气以及雾霾污染边界不断扩张的严峻挑战,加快创新大气污染联防联控体系以形成跨区域协同治污合力势在必行。本文基于京津冀、长三角、珠三角、成渝、长中游等五大地区96个城市2015年的空气质量指数(AQI)以及PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、CO、NO_2、O~3等6种分项污染物的逐日数据,从时间序列数据"预测能力"的视角,在向量自回归模型框架下识别雾霾污染的城市间动态交互影响效应,运用社会网络分析方法刻画雾霾污染空间关联的网络结构特征。在此基础上,运用二次指派程序从分项污染物视角考察雾霾污染空间关联的关键诱因,并利用双变量Moran指数揭示雾霾污染与其影响因素之间的空间相关性。研究发现,城市雾霾污染之间存在普遍的动态关联关系且呈现出联系紧密、稳定性强、带有明显特征的多线程复杂网络结构形态。不论在地区内部还是在全部样本城市当中,均不存在孤立的城市节点,这意味着面对雾霾污染的空间关联网络,任何一个城市都不能独善其身,均受到来自地区内部和地区以外其他城市以及它们构成的空间关联网络的影响。在六种分项污染物中,PM_(2.5)的空间关联是导致雾霾污染空间关联的最主要诱因。城市雾霾污染与其影响因素尤其是城市人口密度、投资强度、工业污染排放之间存在显著的空间相关性。基于上述结论,中国应当加快构建以防控PM_(2.5)为重点的跨区域雾霾污染协同治理机制,并将其融入城市群发展战略以及区域发展战略之中,最终实现包含雾霾污染协同治理在内的全方位的区域协同发展。     

土地财政、土地融资与地方政府投向网络基础设施的互动关系

当前,中国外需增长放缓,内需难以补位,加强网络基建投资成为稳增长的重要政策选择。以此为背景,该研究结合“中国式分权”的分析框架,理论分析土地财政、土地融资与地方政府投向网络基建的互动影响机理,利用2006—2019年中国30省份的非平衡面板数据对三者间互动关系进行实证考察,并依此对“以地谋发展”模式进行再思考。结果表明：(1)土地财政、土地融资与地方政府投向网络基建间存在正向互动关系,且三者间互动关系呈现出明显的时空差异。(2)时间层面,2012年之前工业用地引资、土地融资与地方政府投向网络基建间形成正向互动关系,工业用地引资与土地融资促进地方政府投向网络基建。(3)区域层面,东部地区土地融资与地方政府投向网络基建间正向互动关系形成,土地融资助推地方政府投向网络基建;中部地区土地融资推动地方政府投向网络基建;西部地区土地财政、土地融资与地方政府投向网络基建间存在正向互动关系,地方政府投向网络基建除了土地融资的推动作用外,还受到土地财政的加持影响。基于实证结果,该研究提出政策建议：在未寻找到合适的替代方案前,不宜“一刀切”地全盘舍弃“以地谋发展”模式。在严格控制债务风险等问题下,依然需要...