洞庭湖典型洲滩湿地水分时空变化特征及其相关性分析

为了分析变化条件下洲滩内部土壤水分时空变化特征及不同深度土壤水分含量和湖水位的相关性,以洞庭湖典型洲滩断面为研究对象,利用原位监测装置连续2个月监测了湖水位、大气温度及土壤水分含量的动态变化过程。结果表明:洞庭湖洲滩水分场的分布在垂向上呈现明显的分层现象,同一位置的土壤水分含量的波动幅度随着深度的增加而逐渐减小,至深层处(大于50 cm)趋于稳定,同一深度的土壤水分含量的波动幅度随着与岸边距离的增加而逐渐减小。土壤水分含量与湖水位之间的相关性随着深度的增加呈先增强后减弱的趋势,浅层及深层的土壤水分含量和湖水位之间均呈无显著相关性,地表以下50~70 cm深度处土壤水分含量与湖水位相关性较高。研究结果有助于了解土壤水分在洲滩生态系统地下含水层-土壤-大气界面的相互作用机制,为洲滩水文过程及生态环境保护研究提供重要方法和理论参考。     

三峡工程对长江中游及洞庭湖洲滩血吸虫的影响

三峡大坝2003,2006,2009年蓄水水位分别达到135.00,156.00,171.43 m。为研究三峡水库蓄水后长江中游干流洲滩和洞庭湖沿岸洲滩钉螺消长变化关系,2005～2010年在沿岸洲滩设置了20多处螺情变化跟综监测点。通过6 a的螺情跟综监测发现,长江中游干流沿岸洲滩和洞庭湖洲滩活螺密度下降或逐渐无螺的监测点达90％,上升的仅占10％。     

鄱阳湖水文情势过程对典型湿地景观动态变化的影响

以鄱阳湖赣江主支口三角洲湿地1973年~2009年16景遥感影像为基础,利用决策树分类分析近40年来赣江主支口三角洲不同湿地景观类型的组成结构及其演变趋势;并结合遥感影像对应的当天水位,探明水情变化与赣江主支口三角洲湿地景观类型面积之间的动态响应关系。结果表明,近40年来鄱阳湖水位变化以及4种特征水位的淹没天数都是呈现下降的趋势;植被面积呈增长趋势,而水体和裸露洲滩的面积均呈现减少趋势,且裸露洲滩的面积下降速率大于水体面积;水位变化与水体面积拟合关系最优,植被次之,与裸露洲滩拟合最差。研究结果能够进一步阐明鄱阳湖水情变化对典型湿地景观类型空间格局的影响,有助于维持鄱阳湖湿地生态系统结构与功能的稳定。     

库区洲滩潜流带温度示踪流速计算方法

以澜沧江漫湾库区洲滩为研究对象,实时监测水库运行期间洲滩监测井水位和水温变化过程,依据水位和水温数据,分别用水动力学法和温度示踪法核算流速。结果表明:在计算库区水位波动引起的潜流交换上,Hatch相位法具有更高的准确性,监测时段内的潜流交换流速和交换量分别为-5.87×10~(-5)~12.92×10~(-5)m/s和2.66m~3。在计算库区与洲滩补给和排泄过程中的峰值流速时,Hatch相位法的计算结果均较水动力学法滞后。在空间上,洲滩深度越深,流速越小,不同深度流速曲线规律基本一致。     

三峡工程有利于长江中下游血吸虫病的防治

本文阐明我国血防工作虽然取得很大成绩,但面临的任务仍十分艰巨。当前,长江中下游五省洲滩有钉螺分布的面积约28亿m~2,病人每年保持在100万左右,不仅一时治理不了,而且仍有可能出现继续蔓延之势。根据实验及论证结果,兴建三峡工程将为长江中下游血吸虫病的防治带来有利影响。三峡水库的运行可以加强长江中下游的抗洪能力,使洲滩钉螺随洪水扩散的机会和数量减少,压缩洲滩有螺面积,并为综合开发利用洲滩创造条件。三峡库区所在地原无钉螺分布,研究证明,建库后库区出现钉螺孽生场所的可能性不大。因此,工程对长江中下游血吸虫病的防治有利无弊,可以充分利用三峡建坝对灭螺和防病的有利因素,着手探讨和实施行之有效的对策措施,使消灭血吸虫病成为三峡工程的社会效益之一。     

三峡工程运行对洞庭湖区钉螺及血吸虫病的影响

三峡工程运行是否导致长江中下游血吸虫病蔓延问题引起了广泛关注。2003～2010年先后在洞庭湖区布置了26个螺情监测站,进行跟踪监测。监测数据表明, 2014年与2003年螺情比较,洞庭湖洲滩有13个监测点未查到钉螺,9个有螺监测点活螺平均密度降低了96.27%;2014年有螺点占总监测点的34％,有螺洲滩面积和分布范围正在快速缩小,洲滩钉螺向垸内扩散机率大幅减小。     

水沙过程对道人矶-杨林岩顺直分汊河段洲滩演变影响初步研究

基于实测资料分析,对道人矾-杨林岩顺直分汊段的洲滩演变特征进行了研究,并进一步探索了其与水沙过程的响应关系.结果表明,洲滩演变特征与水沙过程的时间尺度特征相对应:年际间特大洪水易切割边滩,年内主流线摆动导致洲滩冲淤交替,数天、月的次生流输沙造成局部倒套和串沟形成;洲滩变形特征响应于洪季特征流量级的持续时间,蓄水后大于35000 m3/s流量级持续时间的减少是近年来丁家洲边滩洪季冲刷幅度较小,年际间微淤的原因,大于等于25000 m3/s流量级持续时间达4个多月且变化不大是南阳洲中水位以上部位剧烈冲刷的原因;洲滩的几何要素与断面平均含沙量具有较好的增减对应关系,但滞后于含沙量的变化;蓄水后在中小水小沙组合条件下,丁家洲边滩将呈现微淤演变趋势,而南阳洲呈现冲刷演变的趋势,其中洲长变形速度最大,洲宽其次,洲面积变形最慢.     

三峡工程运行后长江中游钉螺分布变化分析

为了研究三峡水库蓄水后长江中游干流江滩钉螺密度消长态势,在沿岸江滩先后设置了25个螺情监测点,包括11个长江委水文站点和14个地方血防单位共同参与设置的站点。其中,15个监测点查到钉螺,且各监测点测到的活螺密度差异较大。与2003年比较,2014年活螺平均密度大幅下降,未见人患血吸虫病例。长江中游干流江滩有螺面积并不随洲滩面积扩大而增加,钉螺向堤内扩散机率大幅降低。     

三峡水库蓄水后守护型工程对改善长江中游航道条件的作用

运用河流动力学理论,推求出整治水位下河槽在冲刷前、后航深变化值的表达式,对表达式的理论分析结果表明,在三峡水库下泄清水冲刷的条件下,通过守护关键可动洲滩,控制航槽不向两侧展宽,同时控制航槽内低矮的洲滩不被冲蚀,使清水冲刷只向纵向发展,就能达到增加航深的目的,这正是守护型控导工程对改善航道条件的积极作用所在。以长江中游荆江藕池口河段和太平口河段为例,计算了这两个河段守护关键可动洲滩后航深的变化值,模型计算值与实测断面概化后得到的航深变化值基本一致,进一步验证了守护型工程实现航道改善的作用。     

洞庭湖钉螺扩散与疫区水情变化的定量关系研究

洞庭湖区是目前我国钉螺分布范围最广且血吸虫病疫情最难防治的疫区。受长江中上游干流及洞庭湖流域季节性洪水影响,近年来洞庭湖区洪涝灾害渐趋频繁,湖区钉螺面积呈不断增加趋势。为揭示近年来洞庭湖区钉螺迁移扩散与疫区水情变化的相关关系,本文以城陵矶站汛期平均水位作为疫区水情变化的表征指标,定量分析洞庭湖区钉螺面积变化与疫区水情的相关关系。研究结果表明,洞庭湖区钉螺面积与以城陵矶站汛期平均水位为指示性指标的疫区水情具有显著的线性相关性。     

长江下游天星洲河段水动力特性及近期演变研究

2017年底基本完工的天星洲整治工程守护了高滩部分,归顺流路,洲头及洲右缘后退趋势得到了遏制,但未对天星洲滩尾进行守护,导致近年来冲刷剧烈,洲尾及夹槽有向宽浅方向发展的趋势,影响到了天星洲夹槽出口的稳定。为此,采用三维潮汐水动力模型进行了试验研究,结果表明:(1)天星洲洲尾存在着水流交换,横向流速最大达0.38 m/s,约为涨落潮主流流速的28%。(2)滩尾由上往下,滩地高程逐渐降低,横向越滩流逐渐增加。(3)垂向上流速逐渐减小、水流紊动减弱。(4)横向越滩流是近年来天星洲洲尾冲刷的重要原因。基于研究结果,考虑到水利、航道部门以及常泰过江通道的建设,都需要天星洲夹槽出口段有一个稳定的河势,因此有必要尽快实施天星洲洲尾守护工程。     

漫湾水库运行下库内洲滩潜流带夏季热传输特征

本文以澜沧江漫湾水库库内洲滩潜流带为研究对象,利用原位自动监测传感器连续49天监测了潜流带夏季水位及水温变化过程,分析潜流带与水库之间潜流交换与洲滩内部温度时空特征,核算潜流带热传输量,以助于揭示漫湾水库运行下库内洲滩潜流带夏季热传输特征与驱动机制。结果表明:水库运行下,水位频繁波动促进了水库与洲滩的潜流交换,单位宽度上潜流交换量为-0.12～0.06 m~2/d;在太阳辐射下,因洲滩沉积物比热容低于水体,其升温速度较快,与水库形成了0.26～4.80℃的温度差;在潜流交换驱动下,热量由洲滩向水库传输。洲滩表层热传输量最高,中层次之,底层最小,单位面积上分别为1635.21、730.68和104.49 MJ;敏感性分析表明,热传输受水位波动振幅影响最大,温差次之,周期影响最小。研究结果对于探究建库河流岸边潜流带水热交换过程具有借鉴意义。     

基于EFDC的西南地区某水库水温结构模拟研究

为预测西南地区某水库的水温分布规律,本文以EFDC模型为基础,参考二滩水库、三峡水库和阿海水库等算例的模型参数取值,建立了该水库二维水温模型,对该水库典型平水年水温分布进行预测,分析了该水库水温分层及下泄水温的变化规律。模拟结果表明:(1)典型平水年夏季该水库会出现水温垂向分层现象,其中6月份垂向温差最大达到10℃;(2)水库表层水体温度呈现出季节性的变化规律,日间变化也十分明显,底层水体温度比较稳定,仅随季节更替稍有变化;(3)水库取水口底板高程620 m时,下泄水温与天然水温比较,下降幅度小于0.5℃。     

长江中游黄州河段采砂影响分析

河道采砂等人类活动对河道演变的影响是河流动力学研究的一个重要课题。以长江黄州河段为例,在实测水沙系列的基础上,采用平面二维水沙数学模型研究了不同流量级下工程河段采砂后水位、流速和汊道分流比等变化规律,并模拟了不同典型年水沙条件下洲滩河段演变过程和采砂区冲淤特性。研究结果表明,在不同流量条件下,随着流量的增加,水位和流速变化幅度有所减小、影响程度降低;分流比对平滩流量反应更加敏感,平滩流量条件下分流比有明显增加;三峡水库蓄水运行后,在不同典型水文年条件下,随着洲滩的冲刷后退加剧,布置在洲尾的采砂区泥沙回淤明显。     

渭河漫滩饱和带垂向渗透系数研究

采用竖管法现场测定渭河漫滩饱和带渗透系数,为测定漫滩沉积物渗透系数提供一种更为简便的方法。分析渗透系数各排内的变化以及各排之间的差别。应用Matlab软件检验实验数据的统计分布规律,应用地质统计原理计算渗透系数的变异函数并分析其空间变异性。分析得出各排的渗透系数属于对数正态分布。结果表明:①78个采样点测定垂向渗透系数平均值为11.35m/d,沿河岸线方向渗透系数相近,与河岸线垂直方向渗透系数差异较大;②渭河漫滩饱和带垂向渗透系数具有较强的空间变异性。     

2022特枯年洞庭湖区洲滩面积变化特性分析

2022年洞庭湖出现了“汛期反枯”的罕见现象，湖区水文情势发生较大改变，直接导致汛期洞庭湖区洲滩大面积提前出露，从而对洲滩湿地环境产生不利的影响。基于此，根据最新实测资料研究了2022年湖区洲滩面积变化特征，初步分析了其变化对湿地环境的影响，并取得了以下主要认识：(1) 2022年1～6月城陵矶站水位一般高于2003～2021年同期水位值，7月份开始城陵矶站水位持续走低，水位由7月初的30.40 m下降至9月30日的19.43 m;(2)除10月上旬城陵矶站水位抬高外，其他月份该站水位基本变化不大；(3)与2013～2021年相比，2022年7～11月份湖区洲滩面积分别增加了340,680,860,660 km²及510 km²;(4)湖区洲滩面积不断增大引起苔草类和芦苇群落生物量不断向水深区域增加，导致沉水植被的生存空间急剧缩小，不利于耐旱能力较差的植物生长繁殖与以鱼类、沉水类植物为食的鸟类捕食，同时一旦来年汛期水量较大，将有可能导致东方田鼠暴发。     

洞庭湖泥沙淤积与洲滩变化研究

根据1974、1995年洞庭湖湖盆地形的测量数据,运用GIS的空间分析方法,对洞庭湖的泥沙冲淤与洲滩变化特征进行了研究。结果表明：洞庭湖的湖盆泥沙淤积强度随高程增加而逐步减弱,表明洞庭湖的淤积并非呈简单的线性增长;湖泊的泥沙淤积特征,表现为入湖三角洲的向前推进和边滩的扩张延伸,其它形式的淤积较小,呈现洲滩面积扩大、敞水区面积减少、深泓不断出现并发展的态势。     

环境变化对钉螺扩散影响规律研究

钉螺扩散是血吸虫病传播的最主要途径。综述了目 前关于环境因素对钉螺生存和扩散影响方面的研究,分析了温度、纬度、高程、水位、土壤 植被等环境要素对钉螺影响的程度。指出生态扩散是钉螺扩散的最基本过程。研究了环境变 化和人类活动对钉螺扩散的影响,并对影响机理进行了初步探讨,结果表明：温度对钉螺扩 散的影响是一个缓慢的过程,研究短时间（几年或几十年）钉螺扩散变化主要考虑洪涝灾害 等因素的影响;洪水对钉螺扩散影响具有两面性,洪水年水位抬高将抑制钉螺的生长,同时 洪涝灾害使钉螺从有螺地区向无螺地区扩散,因此出现洪灾后钉螺数量先减少后增加的现象 。     

NE45°混凝土衬砌渠道抗冻胀设计特点

结合塔里木河流域工程实例，研究北方寒区工程地下水埋深与混凝土衬砌渠道设计冻深的关系，进行衬砌结构抗冻胀稳定计算，确定相应的抗冻胀措施。计算结果表明，渠道设计冻深随地下水埋深与基础之间垂向距离的增加而增加，但当相对距离大于2?m后设计冻深增长缓慢；设计冻深与工程区标准冻深值成正比；基础冻胀量随工程区地下水埋深与基础之间垂向距离的增加而递减；NE45°混凝土衬砌渠道阴坡冻胀量最大。     

冻融期蓄水坑灌灌水量对土壤温度时空变化的影响

为揭示蓄水坑灌不同灌水量对冬季土壤剖面温度分布的影响,采用HZR-8T温度传感器,对田间土壤剖面不同垂向和径向位置处的温度进行连续观测。结果表明,随着灌水量的增加,冻深减小,稳定冻结期缩短;土壤温度随时间的推移呈先降后升的趋势,温度变幅随着土深和灌水量的增加而趋于平缓;表层土壤在冻结阶段土温随灌水量的增加而升高,消融解冻阶段则相反;土壤剖面温度分布特征垂向上随土深增加而升高,径向上随坑壁距离的增加先升后降;冻结阶段坑壁位置低温范围随灌水量的增加而缩小,消融解冻阶段40 cm以下土层高温范围随灌水量的增加而缩小。