基于高光谱数据的汉江中下游典型河段水体悬浮物遥感反演

选择汉江中下游典型河段作为研究区域,利用2012—2013年实测水质数据及高光谱数据,基于有效信息变量筛选和神经网络算法构建研究区水体悬浮物浓度高光谱反演模型,分析评价了模型性能与估测效果,讨论了研究区水体悬浮物浓度分布特征。研究结果表明:基于变量投影重要性指数和神经网络优势构建的高光谱反演模型在反演精度、稳定性和适应性方面表现出优异的性能;而对于基于简单相关性分析构建的单波段模型和比值模型而言,建模样本选择对模型精度有较大影响,导致模型反演精度、稳定性和适用性较差;汉江中下游典型河段水体总悬浮物浓度整体上在18.8~187.0 mg/L之间变化,季节性差异明显,即春、夏两季悬浮物浓度低于秋季。     

基于遥感技术的汉江中下游河道变迁研究

利用美国LandsatTM卫星影像、法国2.5 m SPOT5影像和航空影像,分析2001、2004年和2002年3个时相,研究汉江中下游(潜江段)河道变迁情况.通过多时相卫星遥感监测河道演变,以河床水面/滩洲面积之比(WS/TI)、主泓线长度、河道摆动幅度等指标,结合地面调查资料,来监测河道变迁.研究结果表明:汉江中下游(潜江段)河道河床侵蚀加剧,崩岸时有发生,同时河道摆动幅度也在加剧.     

汉江中下游流域污染负荷及水环境容量研究

通过调查和分析汉江中下游流域各污染源,以化学需氧量(COD)和氨氮(NH_3-N)为污染负荷指标,分析了流域污染负荷现状,确定了主要污染源。在此基础上,选择COD和NH_3-N作为计算因子,利用一维水质模型测算汉江中下游流域干流及主要支流的水环境容量。结果表明:江汉污染源主要为中心城镇生活污染源、规模化畜禽养殖污染源和工业污染源; 2015年排入汉江中下游干流河道的污染负荷量为340 572. 15 t,以COD为主;潜江段以规模畜禽养殖污染源为主,其他均以城镇生活污染源为主。根据模型计算结果可推知,汉江中下游干流河道COD的水环境容量目前尚较富足,但NH_3-N的水环境容量已接近负荷阈值;汉江中下游支流唐白河、竹皮河和天门河的COD和NH_3-N水环境容量均较小。     

南水北调中线工程对汉江中下游水环境影响分析

汉江是长江最大的支流,汉江中下游地区是汉江流域经济发展的中心。南水北调中线工程以及配套工程的实施,一方面给工程沿线地区带来了发展机遇,另一方面,南水北调中线工程也给汉江中下游带来了负面影响。由于调水影响,汉江中下游的水流量和水环境容量将减小,汉江水质,生态环境将面临新的问题;应该充分全面认识南水北调中线工程对汉江中下游地区的影响,加快四项配套治理工程,即引江济汉、兴隆枢纽、局部航道整治、部分闸站改造工程的建设,以减少调水造成的不利影响。     

汉江中下游水体重金属时空分布及污染评价

为探明汉江中下游水体中重金属的污染状况,分别于2019年6月(丰水期)和2020年1月(枯水期)在汉江中下游选取20个监测断面采集水样,监测水体中Cu、Zn、Pb、Fe、Mn、As、Se和Cd 8种重金属的含量,分析汉江中下游水体中重金属污染的时空分布特征,并对水体重金属污染状况进行评价.结果表明:汉江中下游水体重金属...     

基于BHM-EcoFlow模型的汉江中下游河段水文-生态响应关系研究

河流水文-生态响应关系是确定生态流量阈值的科学基础。针对当前河流水文-生态响应关系研究中生态数据不足且生态建模难度大的问题,建立了基于贝叶斯层次分析法的BHM-EcoFlow（Bayesian hierarchical modelling-ecological flow）模型,该模型将河流不同河段及同一河段不同站点间的先验知识与实测数据相结合,可有效利用短系列数据,实现河流水文-生态响应关系的模拟。采用汉江中下游干流2011年的水文、生态数据,模拟了浮游植物细胞密度与流量、混合层温度间的关系,计算了不同流量条件下各河段的浮游植物密度。结果表明：BHM-EcoFlow模型提高了短系列数据的可用性,对汉江中下游干流的水文-生态响应关系具有良好的识别能力,为确定生态流量提供了科学依据。     

汉江中下游水污染控制规划模型研究

针对汉江中下游经济发展和污染加剧的特点,为合理充分利用水环境容量,节约投资,建立了汉江中下游排污口最优化模型,并应用分段线性化及线性优化理论对该模型进行了求解分析;最后通过对规划年进行排污口最优化的实例验证了该模型的可靠性.     

汉江桥闸工程下游河段典型鱼种栖息地模拟研究

探究水利工程干扰下的鱼类生境变化特征是维护河流生态健康的基础性研究。以汉中平川段内汉江三桥桥闸下游10 km为研究河段,利用水文学法和栖息地模拟法计算了生态流量。建立了河段二维水动力学模型,选用宽鳍鱲为目标鱼种,依据其对水深和流速的适宜性曲线确定了流量变化下的生境面积,并采用生境质量分级分析了不同流量响应鱼类生境的变化特征。研究结果表明:两种方法计算出河流生态流量相近,分别为54.3和53.1m~3/s,最终适宜流量为47.8～54.3 m~3/s;在流量8.8～212.7 m~3/s时,相比中等和低质量生境,高质量生境面积随流量的波动更为显著,呈现先升后降的趋势,212.7 m~3/s以上流量的各级生境面积随流量变化较小;高质量生境多分布于两岸和冷水河交汇口,中等质量生境主要分布在河段下游;低质量生境位置相对不固定;研究成果可为桥闸运行和河流鱼类保护提供重要参考依据。     

多排污口河段水环境容量计算模型参数的估算

根据水环境容量计算条件,建立了适用于中小型河流一维忽略污染物沉降和弥散作用的数学模型.建立了由实测值与模型计算值之差的平方构成的目标函数。通过目标函数,把水质模型参数的估算转变成单变量函数求极值的问题。采用牛顿（切线）法求极值和计算机技术,解决了这个单变量函数求极值问题,解决了在有多排污口存在的河段估算模型参数的难题,提高了水环境容量计算的可靠性和准确度。     

基于神经网络的近地面气温遥感反演研究

为了获取近地面气温的空间分布格局,鉴于遥感技术在获取地表时空分布信息方面所具有的优势,提出了利用BP神经网络进行遥感反演近地面日平均气温、日最高和最低气温的算法。采用汉江上游流域的气象站点观测数据和Landsat ETM+遥感图像进行了试验研究。研究结果表明,遥感反演近地面日平均气温和日最高气温时,单纯利用遥感信息或者地形信息,都不能得到精度最高的结果,只有把两者结合起来,才能准确地获取近地面气温的空间分布信息。     

引江济汉工程对汉江中下游生态环境影响

引江济汉工程作为南水北调的配套工程,将在改善汉江中下游生态环境方面发挥不可忽视的作用.基于河流水质模型及河流综合水质生态模型从水文、水质、鱼类、藻类及血吸虫病传播等方面,论述了引江济汉工程的实施对汉江中下游生态环境的影响.研究结果表明:引江济汉工程在一定程度上提高了汉江中下游的水位和流量,降低了汉江中下游水体的污染物(COD)浓度,能够在一定程度上控制"水华"现象,改善鱼类的生存空间,但同时也存在造成血吸虫病传播的潜在风险.     

汉江中下游水资源风险分析与对策研究

跨流域调水具有巨大的经济、社会和生态环境效益,但是调水减少了水源区的水资源量,可能会增加其供水风险。对南水北调中线工程水源影响区--汉江中下游进行水资源供需风险分析:进行了风险识别,计算了供水风险的各项指标;以风险度定义危险概率等级,易损性定义缺水严重程度等级,通过不同的等级组合建立缺水风险分级标准,对汉江中下游供水风险进行风险分级。结合敏感性分析结果,针对各影响因素采取相应的对策措施,特别是编制枯水期应急预案等对策措施,以降低跨流域调水对其水源影响区供水风险的影响。     

南水北调中线四项补偿工程对汉江中下游干流供水区的影响

南水北调中线工程从汉江上游丹江口水库调水,使得水库下泄流量减少,泄流过程也会发生变化,汉江中下游干流供水能力也将随之减弱。分析了南水北调中线工程及四项补偿工程对汉江中下游干流供水的影响。结果表明, 作为南水北调水源区的配套工程之一,四项补偿工程的实施,能有效补充汉江中下游河道水量,抬高水位,改善沿岸取水条件和航运条件,保障汉江中下游地区的生态环境健康,对缓解该地区日益严峻的水资源供需矛盾,促进经济社会可持续发展具有重要意义。     

抚河中下游流域缺水情况及典型年研究

抚河水量支撑着抚河流域的用水安全,尤其是人口密集、工农业较为发达的抚河中下游流域。通过对水文资料以及其他资料的整理分析,当前抚河中下游流域的缺水干旱呈现以下情况:近10 a来的降雨量有所偏少,干旱缺水频发;年内枯水期和后汛期(农业用水高峰期)均出现缺水问题;持续的社会发展使得对用水的需求保持高位,水资源供需问题不容乐观;年内最低水位下降的现象反映缺水干旱问题有所加重;流域内水利工程调节能力有所提高,但仍显不足。另外,对缺水期抚河径流量和降雨量进行频率分析,分别得出了频率曲线和典型年,2种方法得出的规律较为一致,因土壤前期含水量差异的原因,部分典型年有所差异。     

南水北调中线不同调水方案对汉江中下游水华的影响

为了评估南水北调中线工程对汉江中下游水华的影响，根据汉江水华发生的成因和关键因子的分析结果，对汉江水华发生的概率进行了定性分析；应用富营养化动力学模型以及随机模拟法对汉江水华发生的概率进行了定量计算。结果表明南水北调中线工程82亿m^3和145亿m^3方案实施后将增加汉江水华发生的概率，而引江济汉工程的兴建将极大地减少汉江水华发生的概率。汉江自身的水污染治理是减少水华发生概率的最根本措施。丹江口水库增加枯水期下泄流量和三峡电站减少枯水期下泄流量的联合调度将减小汉江水华发生的概率。     

长江中下游分汊型河段的模糊分类

 应用模糊聚类方法讨论分汊型河段的进一步分类问题，建立了相应的分汊型河道分类、识别模型， 并对长江中下游分汊型河段作了分类和识别的计算，结果表明与实际情况是相符的。     

浅析湖北省汉江流域中下游水利现代化建设试点构想

湖北省提出在汉江流域中下游开展水利现代化建设试点的构想并编制了规划纲要。试点规划提出汉江流域中下游建设水利现代化的标志是防洪除涝安全、资源配置优化、生态与环境优良、体制机制健全，并由此提出了建设目标和重点。