Impact of floodplain and Stage 0 stream restoration on flood attenuation and floodplain exchange during small frequent storms

River flooding impacts human life and infrastructure, yet provides habitat and ecosystem services. Traditional flood control (e.g., levees, dams) reduces habitat and ecosystem services, and exacerbates flooding elsewhere. Floodplain restoration (i.e., bankfull floodplain reconnection and Stage 0) can also provide flood management, but has not been sufficiently evaluated for small frequent storms. We used 1D unsteady Hydrologic Engineering Center's River Analysis System to simulate small storms in a 5 km-long, second-order generic stream from the Chesapeake Bay watershed, and varied % channel restored (starting at the upstream end), restoration location, restoration bank height (distinguishes bankfull from Stage 0 restoration), and floodplain width/Manning's n. Stream restoration decreased (attenuated) peak flow up to 37% and increased floodplain exchange by up to 46%. Floodplain width and % channel restored had the largest impact on flood attenuation. The incremental effects of new restoration projects on flood attenuation were greatest when little prior restoration had occurred. By contrast, incremental effects on floodplain exchange were greatest in the presence of substantial prior restoration, setting up a tradeoff. A similar tradeoff was revealed between attenuation and exchange for project location, but not bank height or floodplain width. In particular, attenuation and exchange were always greater for Stage 0 than for bankfull floodplain restoration. Stage 0 thus may counteract human impacts such as urbanization.     

湖北省2008年初低温雨雪冰冻过程气候特征分析

2008年初，湖北省出现了严重的低温雨雪冰冻灾害，直接经济损失高达110亿元以上，有必要对灾害期间的气候特征进行系统、科学的分析和总结。对湖北省76个气象站2008年1月12日～2月3日气温、降水（雪）、日照以及低温持续日数等要素进行时空间差异分析及历史与同期比较，并选取10个代表站历史上所有低温雨雪天气过程，对其过程持续低温日数、最长连续雨雪日数、过程极端低温进行比较分析。结果表明：（1）此次过程的平均气温异常偏低，该省大部为-1～-2℃，比常年同期偏低4～6℃，为各站历史同期最低，其中主要是最高气温异常偏低所致，但极端低温并不低；（2）降雪过程频繁，雨雪量异常偏多；（3）低温冰冻持续时间长，该省大部在16～22 d，位于历史第一；（4）日照异常偏少。持续而稳定的大气环流异常形势是湖北省大范围低温雨雪天气的直接原因。     

基于降水Z指数的朝鲜降水及旱涝时空特征

利用TRMM（Tropical Rainfall Measuring Mission,TRMM）3B43月降水数据,并结合降水Z指数,研究朝鲜1998—2018年的降水和旱涝时空格局。结果表明：TRMM与站点观测降水数据有显著的相关性。朝鲜降水季节性特征明显,57.29%的降水集中在夏季,空间上自东北部沿海岸线向东南递增。朝鲜的区域综合旱涝等级基本处于正常状态,偏旱和偏涝发生的频率最高,其次是大旱和大涝,极旱和极涝发生的频率最低,夏季和冬季干旱发生最为频繁,而洪涝在秋季频发。朝鲜北部发生旱涝事件的频率明显高于南部,咸镜山脉和盖马高原是旱涝的多发地区,温泉平原则最不易受到旱涝影响。春季、夏季和秋季均呈现洪涝强度增强的趋势。夏季洪涝强度加剧的趋势明显,中北部地区通过95%的显著性检验。     

华北地区沙尘天气垂直气溶胶直接辐射强迫

利用CALIOP数据和SBDART（Santa Barbara DISORT Atmospheric Radiative Transfer）辐射传输模式研究了2013~2016年华北地区8d沙尘天气气溶胶及其直接辐射强迫垂直分布特征,分析了气溶胶垂直分布和光学特性对直接辐射强迫的影响.结果表明,气溶胶集中分布在地表及以上3km范围,其中纯净沙尘型和污染沙尘型气溶胶位于上层,污染大陆型气溶胶和烟雾位于下层.大气层顶、地表和大气层的日均气溶胶直接辐射强迫分别是-38.41~-88.44,-74.03~-225.86,9.06~137.42W/m².0~8km高度范围气溶胶直接辐射强迫是负值,且随着高度的增加绝对值逐渐减小.气溶胶垂直分布对大气层顶、地表和大气层的直接辐射强迫影响较小,但对直接辐射强迫垂直分布影响较大,由气溶胶廓线差异造成的同一高度层气溶胶直接辐射强迫最大差值能达到31.18W/m².气溶胶光学厚度和单次散射反照率对直接辐射强迫影响明显.消光能力相同时,吸收性气溶胶对短波太阳光的衰减作用大于散射性气溶胶,后向散射比例大的气溶胶大于后向散射比例小的气溶胶.     

新疆河流洪水水污染分析

洪水期间的水污染主要来源于面源。其特点是污染物的浓度高、负荷量大。给工业、渔业和人民生活都会带来不同程度的危害。悬浮物是洪水过程中的主要面污染产物，同时还作为载体吸附和携带大量的有机物、无机盐、重金属类和微生物进入水体，致使河流水质下降。在研究洪水灾害的同时。不应忽略洪水期间的水污染问题。     

Assessing land use impacts on flood processes in complex terrain by using GIS and modeling approach

A distributed hydrologic modeling and GIS approach is applied for the assessment of land use impact in the Steinsel sub-basin, Alzette, Grand-Duchy of Luxembourg. The assessment focuses on the runoff contributions from different land use classes and the potential impact of land use changes on runoff generation. The results show that the direct runoff from urban areas is dominant for a flood event compared with runoff from other land use areas in this catchment, and tends to increase for small floods and for the dry season floods, whereas the interflow from forested, pasture and agricultural field areas contributes to the recession flow. Significant variations in flood volume, peak discharge, time to the peak, etc., are found from the model simulation based on the three hypothetical land use change scenarios.     

尖点突变模型在研究洪水引起环境突变中的应用

以1998年霍林河特大洪水为例，在进行洪水对环境影响作用分析的基础上，将洪水发生的危险系数、地面高程、地形坡度、降雨影响程度、土地盐碱率和草地开垦率6个控制变量划分为两个主分量。由于洪水引起的环境突变可以归纳为一种耦合突变，我们采用尖点突变模型进行求解，得出各主分量的数学表达式和水环境突变区域边界，绘制了该流域环境突变分区图，论证了应用尖点突变模型研究环境突变的合理性。     

洪水入海对养殖环境影响的数值分析

基于三维流体动力学和热力学原始方程 ,采用σ坐标变换技术 ,建立了三维斜压场数值模型。模型采用ADI格式求解连续方程和动量方程 ,采用FS法和TVD格式求解各标量方程 ,从而使模型的精度提高到二阶 ,并且节省运算时间。利用建立的三维斜压场数值模型 ,对鸭绿江洪水期形成的低盐水体的分布进行了数值模拟 ,进而分析了鸭绿江洪水入海对黄海北部海域的海水养殖业的可能影响。鸭绿江特大泄洪形成的超低盐混浊水体入侵 ,是筏养扇贝致死的主要原因。及时预报大洪水影响下的低盐水体分布 ,可有效地防止洪水污损灾害。     

民国前期荆江两岸地区洪水灾害若干特征分析

“万里长江，险在荆江”，民国前期（1912-1927）荆江两岸地区水灾频仍．在荆江两岸地区1912-1927年洪水灾害相关资料的基础上，运用一般统计方法和理论分析了这一时期洪水灾害的若干特征，即普遍性、连续性、积累性和区域性四个特征．对洪水灾害基本特征及其规律的探讨至今对于有效的进行水患治理与防治仍有着深远的影响．     

天然林保护与东北地区水患治理方略

从天然林水文功能出发，阐述了东北地区天然林削减及其与洪涝灾害的关系，提出了东北地区水患治理方略。同时建议建立防汛信息系统，提高暴雨和洪水预报准确率以及防洪保险灾后重建。