金沙江中游梯级水库泥沙对氮磷营养盐的影响

梯级水库蓄水后,库区各项水文要素及氮磷营养盐含量发生了显著变化。为了了解梯级水库蓄水对氮磷营养盐的影响,以金沙江石鼓水文站、攀枝花水文站2011—2021年实测水文、水质资料为基础,对比分析梯级水库蓄水前后悬移质泥沙、氮磷营养盐浓度的变化,建立了含沙量与氮磷浓度的相关关系,总结了氮磷营养盐以及泥沙淤积的时空分布特征。结果表明：蓄水后石鼓站、攀枝花站氮盐浓度显著增高（统计量T=35）,攀枝花站丰、平、枯水期总磷浓度分别降低60.4%、63.0%和73.5%。氮盐受水期影响较小,总磷和亚硝酸盐氮都与含沙量正相关,当含沙量降低时,总磷和亚硝酸盐氮浓度也降低,但这一相关趋势对总磷为极显著（P<0.01）,而对亚硝酸盐氮显著（P<0.05）;金沙江中游泥沙淤积主要在石鼓-金安桥区间,氮磷浓度与泥沙淤积沿程变化也表现出正相关特点,泥沙淤积量大,则氮磷浓度大。研究结果可为金沙江中游泥沙对河流富营养化等环境影响提供参考。     

河网城镇水环境设计流量

河网系统中河流环境容量研究的基本困难除流量、流向复杂多变外,在密布的河流控制断面上缺少长系列流量资料是普遍存在的问题.本文以河网地区典型河段为例,基于对邻近地区水文站的水位系列资料及残缺不全的流量资科进行各种有效的关联分析,解决短时段实测资料水文概率的基础上,提出了通过不同水位概率的历史同水位对应流量的加权平均方法,推算环境设计流量及各支流断面流量分解的工程算法,为水环境容量研究及水资源规划提供参考依据.     

干支流水库调度对三峡库区香溪河库湾垂线平均流速影响研究

为探讨三峡库区干支流水库调度对三峡库区香溪河库湾垂线平均流速的影响,评判其抑制水华的可能性,构建了香溪河回水区平面二维水动力学数学模型。考虑三峡水库起调水位、水位变化方式、水位变化幅度、调度持续时间、支流水库下泄流量等水库调度参数,计算了24种工况。结果表明:三峡水库运行调度期间,香溪河回水区流速很小,为10^-3~10^-2 m/s量级。三峡水库单独调度导致水位抬升,流速减小;水位下降,流速增加;但对库湾垂线平均流速的影响效果不显著,按照影响作用的大小排序依次为:起调水位、水位变幅、持续时间。支流古洞口水库增加下泄流量对库湾垂线平均流速影响较显著。     

生物安全法设计流量在赣江流域水污染物总量控制中的应用

利用生物安全法计算设计流量,并以赣江为例,利用赣江干流的峡山、栋背、樟树、峡江、吉安和外洲站6个水文站1990-2004年15年(其中外洲站为1954-2004年共51年)的水文数据,用不同方法计算各水文站的设计流量,通过对比可知生物安全法设计流量更加科学合理。     

海平面上升对珠江口水位影响的分析

珠江三角洲水位变化存在着大量不确定性、不精确性,这些特性既具有模糊特征,也具有灰色特征。在分析珠江三角洲灯笼山站年平均水位的变化特征和闸坡站海平面变化趋势的基础上,利用灰关联法分析代表站灯笼山站年平均水位与流量、海平面、潮差等8个因素的关系,年平均水位与影响因素之间的灰关联度均大于0.7,说明各因子对年平均水位均产生显著影响,其中海平面变化与年平均水位的灰关联度为0.736,说明海平面变化是年平均水位的重要影响因素。选取灰关联度较大的（马＋三）流量、闸坡站海平面、灯笼山站的年最高水位、年最低水位、年平均低潮、年平均潮差这6个指标进行主成分分析。结果表明：第一主成分为径流潮汐作用,第二主成分的代表因素为海平面上升,第三主成分的代表因素为年最高水位;其中海平面上升为代表的第二主成分对年平均水位的贡献率为20.1%。因此,海平面上升对灯笼山站年平均水位的影响虽然弱于径流潮汐作用,但其影响也是显著的。     

长江上游典型区域丰枯转换期水资源变化分析

针对长江上游金沙江下游区域近几年6月和10月出现的较剧烈的水资源丰枯转换现象,以2018年金沙江下游来水过程作为研究案例,考虑金沙江下游流域来水组成及水利工程建设情况,从区间流量分析及上游水库群调蓄影响分析两方面开展了研究工作。研究结果表明:金沙江下游流域丰枯转换主要影响因素为三堆子流量变化,三堆子至溪洛渡区间流量变化影响较小。在6月,上游水库群调蓄对金沙江下游流域丰枯转换影响较大,10月影响相对较小。相关研究成果可为溪洛渡-向家坝梯级水库调度计划制订及实际调度工作提供参考。     

常州平原河网水动力模型构建

针对平原河网水动力状况的特点,利用MIKE11软件包建立了常州市河网水动力模型,并利用常州市13个水文站点1997、1999和2009年实测水位和流量资料对模型参数进行率定与验证.结果表明,河道糙率值在0.020～0.035之间,模型计算值和实测值吻合良好,能够反映河道的主要水动力特征.     

近30年来黄河水质变化趋势及原因分析

根据我国水利部水文年鉴黄河监测站及全球水质监测计划中国济南站的水化学资料,对黄河流域４４个主要水文站自六十年代以来河水水质进行了分析研究。结果发现黄河流域河水各主要离子及离子总量有缓慢增长趋势。     

长江干流近三十年来水质变化探析

本文根据我国水利部水文年鉴中的水质监测资料和全球水质监测计划中长江站的水质监测资料,对长江干流六十至八十年代水质变化的三个问题：河水碱度降低及Ｃａ＾２＋和ＳＯ＾２－４含量增高与环境酸化的关系;     

黄河下游"断流"河段水量与水质的关系

根据全球水质监测计划（GEMS/WATER Program）资料和我国黄河水利委员会的水文（1950-2000）和水质监测数据（1960-2000），研究了黄河下游“断流”河段水质与水量的关系，结果表明：90年代后期，在黄河下游流量急剧减少和“断流”情况下，河水中主要离子的含量急剧增加，另外，黄河下游“断流”河段水质参数随流量的变化有三种情况：易溶解化合物水质指标的含量随流量增加而降低（如EC，Cl^-，SO4^2-等），难溶化合物水质指标的含量随流量增加而增加（悬浮物、总磷和粪大肠杆菌等）；其他水质指标含量的变化与径流量变化的关系不明显，对部分水质指标与径流量关系进行拟合研究，预测值与实测值吻合很好。     

青海湖水位变化成因分析及其未来趋势预估研究

青海湖是维系青藏高原东北部生态安全的重要屏障,其水位变化更是青藏高原气候和生态环境变化的指示器和调节器。利用1961—2020年下社水文站水位观测资料分析青海湖水位变化特征,基于青海湖流域气象观测资料揭示其水位变化成因,并结合水位回升期气象影响因素及未来气候变化预估数据,对青海湖2021—2050年水位变化进行了模拟预测,旨在为湖区生态环境保护规划与管理提供科学的依据和参考。主要结论,(1)1961—2020年青海湖年平均水位为3 194.36 m。1961—2004年青海湖年平均水位呈显著下降趋势,下降变化率为0.76 m/10 a。从2005年开始,青海湖年平均水位止跌回升,上升变化率为2.01 m/10 a,2020年平均水位达3 196.34 m。(2)青海湖水位变化主要受气候干湿交替因素控制,降水量是最主要的因素,2005年以来水位持续上升主要取决于全球增暖情形下夏季降水量和降水强度同时增加。地表径流和地下水补给也起着一定作用。此外,人类积极的环境保护活动对青海湖水位上升也十分有利。(3)温室气体中等排放情景下,预测2021—2050年青海湖水位呈持续增加趋势,其中2021—2030年增加1.63 m,2031—2040年增加1.86 m,2041—2050年增加2.02 m。2041年青海湖水位将达到3 200.0 m,2050年将达到3 201.85 m。     

金沙江下游乌东德和白鹤滩电站库区外来入侵植物组成和分布

外来入侵植物对金沙江流域生物多样性和生态系统稳定性构成了较大威胁,但对其本底状况知之甚少.为掌握金沙江下游乌东德和白鹤滩电站库区外来入侵植物的组成特征和分布格局,进而为外来入侵植物的防治提供科学依据,基于83个调查点位上的757个群落样方调查数据进行研究.结果表明,库区共有外来入侵植物103种,隶属28科70属,并以菊科（24种）、豆科（15种）和茄科（10种）为主.区系组成上,科、属表现出较强烈的热带分布性质,并有63种外来入侵植物原产地为北美洲.引入途径分析结果显示,62种被有意引入,占比60.19%.从入侵等级来看,65种具有明显入侵性,包括19种恶性入侵种和26种严重入侵种.三叶鬼针草（Bidens pilosa Linnaeus）、白苞猩猩草（Euphorbia heterophylla Linnaeus）、赛葵[Malvastrum coromandelianum (L.) Gurcke]等10种入侵植物重要值较高,是优势入侵物种.在空间分布方面,乌东德电站库区外来入侵植物种类数（87种）多于白鹤滩电站（59种）.库区海拔800-1 200 m范围内入侵植物种类数最多,并随...     

三峡水库1956—2017年坝下径流特征分析

采用三峡水库坝下宜昌水文站1956—2017年日径流监测数据和长江上游80个国家气象站年均降水量长系列资料,利用一元线性分析法、滑动平均法、线性趋势回归法、非参数统计检验法、Mann-Kendall秩次相关、累积距平法和滑动T检验法分析三峡工程运行前后坝下径流的变化特征,其成果可为三峡工程调度提供参考。结果表明:三峡水库坝下宜昌水文站径流量变化趋势具有显著阶段性。三峡水库蓄水运行前宜昌水文站径流量和上游降水量相关性超过90%,该时期径流量主要受上游天然来水影响。三峡水库运行后,径流量主要受人类活动影响。宜昌水文站径流年际变化减少趋势不显著,长江上游降水量呈显著减少趋势。坝下径流量和上游降水量在2002年发生了突变且变化趋势相同,但径流量减少趋势不显著。径流年内分布发生了一定变化,其中汛期径流量占年径流总量百分比从72%下降到66%,枯期径流量占年径流量总量百分比从11%增加到15%。三峡工程调蓄是人类活动的直接表现,枯期宜昌水文站径流量增大是三峡工程生态效益的具体体现。     

基于生态过程的湖泊水文健康评价体系研究Ⅱ:应用

鄱阳湖是我国第一大淡水湖,随着经济社会快速发展,湖区各地均不同程度地承受着过度排污、过度采砂、过度捕捞等多重胁迫,相应地出现了水质恶化、河道形态破坏、生境退化等问题。监测结果显示,目前鄱阳湖最低生态水位满足程度较低,鄱阳湖处于净冲刷状态,同流量下水位降低,近年来鄱阳湖水位特别是枯季水位下降较为明显,鄱阳湖水文健康成为湖泊管理者关注的问题。本研究采用基于生态过程的湖泊水文健康评价方法对鄱阳湖水文健康进行评价,科学判定当前鄱阳湖健康状况,为鄱阳湖管理提供技术支撑。     

基于DNDC模型评估水位变化对滨海湿地净生态系统CO2交换的影响

水位是影响滨海湿地生态系统蓝碳功能的重要因素。气候变化引起的海平面上升以及极端气候事件的频发,可能加快水位的变化,从而改变生态系统碳交换的过程。然而,滨海湿地碳汇功能响应水位变化的机制尚不清楚。为了评估水位对滨海湿地净生态系统CO₂交换(NEE)特征的影响,以及验证DNDC(denitrification-decomposition)模型对模拟预测滨海湿地生态系统碳交换的适用性,该研究设计了野外水位控制试验(自然水位,地下20 cm水位、地表10 cm水位),并利用DNDC模型模拟和预测水位变化对滨海湿地NEE的影响。结果表明:(1)不同水位处理之间NEE差异显著,地表10 cm水位处理促进CO₂吸收,地下20 cm水位则抑制CO₂吸收;(2)经过校准和验证的DNDC模型可以准确模拟水位变化对黄河三角洲湿地NEE的影响,NEE模拟值的日动态与田间观测结果显著相关(R²>0.6);(3)通过改变气候、土壤和田间管理等输入参数对DNDC模型进行灵敏度检验,生态系统碳交换过程对日均温、降雨和水位改变的响应最为显著,其中,水位对NEE的影响主要作用于土壤呼吸(Rs)。未来气候情境下,不同水位变化下的生态系统碳交换过程随年份增长呈现不同的规律,因此未来的模拟研究应关注DNDC中水文模块和植被演替过程的完善。该研究可为预测水文变化情境下滨海湿地碳汇功能的未来发展以及政策制定提供参考。     

面向江豚生境需求的长江干流(铜陵段)生态流量过程研究

长江江豚是长江水生态系统健康的重要指示物种,满足其生境需求的生态流量过程是长江干流生态需水研究的关键。为科学明确保障长江江豚适宜生境的流量需求,采用水文改变指标法和变化范围法评价长江干流(铜陵段)水文情势变化。以水深、流速为限制因子,通过栖息地模拟法获得适宜江豚栖息的生态流量范围,耦合水文学法结果,推荐月尺度的生态流量方案;结合流量组分特征进行高流量脉冲设计,综合确定生态流量过程。结果表明：1)长江干流(铜陵段)水文情势改变度达49.74%,为中度改变,且流量事件主要以枯水流量和高流量脉冲为主,环境流量事件趋向单一化;2)长江江豚栖息地适宜流量范围为19 000～31 100 m³/s,最佳适宜流量范围为22 500～28 500 m³/s;丰水期适宜范围为27 000～31 000 m³/s、35 000～45 000 m³/s、60 000～62 000 m³/s;高流量脉冲事件为流量值高于39 100 m³/s时,其持续时间至少在3 d以上,并以高流...     

基于样本熵的东江月径流序列复杂性分析

基于非线性动力学参数样本熵方法,分析东江干流龙川、河源和博罗3个主要控制水文站的长序列月径流资料,研究东江干流径流序列复杂度的空间分布及动态变化特征.结果表明,东江干流月径流序列复杂度具有空间差异性,整体呈从上游到下游逐渐增加的趋势;径流序列复杂度动态变化较大并具有一定的周期性,反映出自然环境变化特别是人类活动影响导致了水文动力学系统结构变化;各站的径流滑动平均值与相应的样本熵值之间存在着反相关关系,并且径流量与相应样本熵的峰谷值之间存在较好的对应关系.     

变化环境下北江下游年径流量的加权马尔可夫链预测

在气候变化和人类活动的影响下,西北江的水文环境发生了重大变化,导致北江下游的来水条件发生变化。采用斯波曼检验（Spearman’s rho test）和Mann-kendall法系统地分析了北江下游的年径流量的变化趋势和变异情况,在此基础上建立了北江下游变化环境下年径流量的加权马尔可夫链预测模型。结果表明：西北江近50年来的大规模联围筑闸、大规模无序采掘河床泥沙等剧烈的人类活动,导致北江下游三水水文站年径流量在1990年左右发生了变异;所建立的加权马尔可夫链预测结果表明,从变异后的序列中统计出来的状态＂转移概率＂矩阵,能准确地反映出环境变化后年径流量之间的关系,所建立的加权马尔可夫链法预测变化环境下的年径流量是可行的,预测效果也比较好;按文章确定的分级标准,依现有的资料信息推断,环境发生变化后,在未来长期过程中,北江下游出现平水年的机会最大,但年际间的丰枯波动概率也不小。这一结果值得水资源管理部门注意。     

应用于水文预报的优化BP神经网络研究

利用广东省滨江流域的水文观测资料，建立了以前期降水量为预报因子、以水位为输出的BP人工神经网络水文预报模型。首先采用了合理的方法进行样本组织，进而利用最优子集回归技术进行输入因子的确定，然后进行了不同隐层节点数、不同转移函数、不同训练算法的组合试验，确定了应用于水文预报中的优化BP神经网络：网络结构为8-9-1；转移函数的组合方式为tansig-线性函数；训练算法为采用evenberg-Marquardt(Lm)算法。为便于精度分析，还采用了最优子集回归模型作了研究。结果表明，优化BP网络模型无论在拟合精度还是在预测精度上都高于最优子集模型。总的来说BP网络是一种精度较高的水文预测模型。     

基于MIKESHE模型的潮河流域土地利用与降水变化对水文的影响评价

运用多测站校正检验机制率定方法,应用MIKESHE模型量化评价土地利用与降水变化对流域水文的影响。结果表明,尽管MIKESHE模型在流域上游大阁站的模拟性能稍逊于下会站和戴营站,3个测站校正和验证阶段的Nash-sutchliffe系数值分别为0.56和0.49、0.65和0.69、0.57和0.68,但模型对于各测站平均径流的模拟效果较好,说明该模型在潮河流域等华北土石山区具有一定的适用性和应用潜力。与基准期(1963—1979年)相比,1980—1989年潮河流域年径流量减少约22 mm,土地利用与降水变化对流域水文变化的贡献相当,两者分别占总径流变化的59%和41%;1990—1999年年径流量较基准期基本没有变化,这主要是由于降水变化与土地利用变化对流域水文的影响作用相反;2000—2008年,流域年径流量较基准期减少35 mm,降水变化对径流减少的影响作用占80%,土地利用变化则占20%。