长江下游航道承载力指标与评价方法研究

依托黄金水道建设长江经济带是国家重大发展战略。随着经济社会发展,长江两岸对航道等级提出了更高需求,航道承载能力成为迫切需要研究的问题。针对长江下游航道特点,初步提出了航道承载力的内涵,并初步建立了长江下游航道承载力评价体系和评价方法。根据长江下游湖口至南京河段航道约束因素分析,基于“驱动力-状态-影响”(DSI)模型,结合层次分析法,将承载力评价指标分为目标层、准则层、要素层和指标层4个层次,进而构建了长江下游航道承载力评价体系。构造了各层次判断矩阵并进行一致性检验,探讨了航道承载力评价的量化方法,从而确定了指标权重并对各类指标进行了标准化处理,最后提出了航道承载力初步评价方法,为长江下游的航道承载力评价提供依据。     

河湖岸线功能评估模型的建立及应用

为了探讨河湖岸线利用的适宜性,及其和防洪、土地利用、生态保护、生活保障、经济发展等方面的联系,采用层次分析法,以不同城镇类型的生态-生活-生产准则和14项评价指标为基础,计算各层次各指标权重,建立了河湖岸线功能评估模型。模型应用到长江干流南京段的三段具有代表性的岸线,通过对相关岸线指标数据信息的收集整理和评估计算,其结果和规划建议的新建滨江风光带和港城协同发展的要求具有一致性,可为岸线利用规划提供科学参考。     

基于集对分析法模型的河流健康评价研究

为了更好地治理保护渭河,亟需开展河流健康评价。首先结合水文站控制断面,确定评价河段,结合河流的现状与功能,构建压力-状态-响应框架的评价指标体系,确定指标权重、评价标准,采用集对分析法模型对渭河进行河流健康评价,评价结果显示:除林家村～魏家堡段河流健康综合评价等级为亚健康外,其余四个河段均评价为不健康。     

基于联系云和风险矩阵的水资源承载力评价

为结合定量模型和水资源承载力的内在机理评价安徽省16个地级市的水资源承载力状况,构建基于非对称联系云和风险矩阵的水资源承载力评价模型。首先确定水资源承载力评价指标体系,利用基于加速遗传算法的层次分析法确定各评价指标的权重,然后结合规定的评价标准构建基于非对称联系云和风险矩阵的水资源承载力评价模型(ACCRMM)。将该模型对2015年安徽省的水资源承载力进行应用的评价结果显示:16个地级市的水资源承载状况存在明显的区域差异,从南到北有依次减弱的趋势;皖北地区6个地级市的水资源承载力评价等级均为Ⅲ级;皖中地区4个地级市的水资源承载力评价等级为Ⅱ级;皖南地区的马鞍山、芜湖市的水资源承载力评价等级为Ⅱ级,而铜陵、池州、黄山、宣城市的水资源承载力评价等级为Ⅰ级。评价结果与安徽省水资源现状基本一致,表明ACCRMM用来评价区域水资源承载力具有较高的应用价值。     

可变模糊评价方法在浑河上游河段健康评价中的应用

综合考虑影响河流健康的各方面因素,采用驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)模型建立河流健康评价指标体系,运用可变模糊集理论建立评价模型对浑河上游河段河流健康状况进行评价。评价结果表明,浑河上游河段健康评价平均值为2.914,属于亚健康等级,与常规的集对分析方法和综合指数评价方法的评价结果一致,验证了可变模糊评价方法的可行性和合理性。鉴于研究区段位于浑河源头上段,承载着巨大的生态服务功能,对该河段进行生态保护和修复是非常重要的。     

盘锦市水安全综合评价

根据PSR模型框架选取了12项评价指标,并对各指标权重系数利用层次分析法求解,基于物元分析法构建水安全类型识别的评判模型,综合评价了盘锦市2012-2017年的水安全等级。研究表明:盘锦市水安全状态达到安全等级的有2014年、2016年,其它年份达到Ⅳ级不安全水平,但存在转化为其它等级的可能性。     

基于分段-综合评价法的闽江下游河道健康评价

为进一步深化入海河流感潮河道的健康评价研究,根据感潮河道水文、水环境及水生态特点,建立包括河流形态、水文、水质、咸潮入侵、生物和社会服务功能等6方面12个具体评价指标的感潮河道健康评价指标体系,提出河道分段与全河道综合的解决长河道自然特征与社会功能空间差异问题的评价方法,并以闽江下游河道为例进行健康评价。闽江下游河道可以分为水口坝下-分流口段、分流口-洪山桥(北港)段、洪山桥-汇流口(北港)段、分流口-汇流口(南港)和汇流口-闽江口段等5个河段,除了分流口-汇流口(南港)河段健康状态为亚病态,其他河段为一般,闽江下游河道总体健康状态为一般。基于分段-综合河流健康评价模型,获取河流健康等级标准及各河段健康状况,采用博弈论优化指标的组合权重,可降低因主观因素对评价结果带来的影响,值得进一步推广应用。     

长江江苏段大型吹填采砂工程对河势稳定的影响

<正>长江江苏段上启苏皖交界的和尚港,下至苏沪交界的浏河口,总长432.5 km,从上至下分为南京河段、镇扬河段、扬中河段、澄通河段、河口河段等5个河段。境内流路曲折、汊河发育、洲滩众多,江面宽窄相间并呈藕节状。境内江面宽度大多在1.5~10km,储砂量丰富。长江江苏段是南水北调东线工程的水源地,是长江黄金水道水上运输大动脉的组成部分,还是长三角地区重要的湿地生态功能     

长江中下游岸滩稳定性评价指标体系构建及应用

影响长江中下游岸滩稳定的因素众多,各因素之间相互联系、相互制约,已有研究多在各因素相对孤立的状态下研究其对岸滩稳定性的影响,难以满足综合各因素定量评估岸滩稳定性的需求。结合长江中下游岸滩稳定性主要影响因素,从河岸边界、河流动力、河势、人类活动等层面建立了岸滩稳定性评价指标体系。以扬中河段太平洲环岛为例,利用层次分析法与上述体系构建了岸滩稳定性层次结构模型,通过建立判断矩阵求解指标权重,给出了指标阈值与赋分标准,并对环岛岸滩稳定性进行了赋分评估,验证了列入扬中市崩岸预警段名录的岸段稳定性评估结果的可靠性。结果表明：研究区岸滩以基本稳定为主,占评估河段总长的67%,稳定和较不稳定岸段占33%,无不稳定和极不稳定岸段;非预警岸段最稳定,市辖岸段次之,最不稳定的为省厅重点岸段;非预警岸段中新宁村～华威村一带评价得分较低,建议划入崩岸预警段名录加强监测。评价结果与崩岸预警级别、实际崩岸位置情况较接近,表明指标体系能较好地反映该段岸滩稳定性状况,结合河段特征,经适当修改指标权重与赋分标准后,该指标体系可广泛应用于长江中下游不同河段的岸滩稳定性评价。     

钱塘江河口健康内涵的探讨

将河流健康的概念拓展至河口,指出河口健康内涵应该在维持良好的生态与环境基础上,人类节约利用水资源和精细利用河口资源的条件下,充分发挥河口为人类服务的各项功能。从该理念出发,结合钱塘江河口实际,将河口分为近口段、河口段、口外海滨段3个河段,根据各段的自然特征和水体功能等,探讨各河段现阶段的健康内涵。     

成都市水生态足迹的时间分布特征及其影响因素

为了加强对成都市水资源可持续利用的规划与管理,运用水生态足迹计算模型分析成都市2000-2016年水生态足迹变化,并基于LMDI分解法分析成都市水生态足迹影响因素。结果显示,成都市水资源总量生态足迹逐年增大,2012年以后略有下降;农业用水在整个用水结构中占比最高,生态足迹最高;其次为工业用水、生活用水、生态用水占比。成都市2000-2016年水生态承载力先增大后降低,水生态盈余(赤字)逐年增大,万元GDP水生态足迹逐年下降,水资源负载指数逐年提高。说明成都市水资源利用程度高、利用效率高,但开发潜力小,水资源供给压力依然巨大。从影响因素的结构性分析来看,经济因素发挥主导作用,结构因素的抑制作用还未显现,人口因素的促进作用不够显著,技术因素的抑制作用显著。     

湿地水文连通研究综述

变化环境下湿地水文连通性显著下降,导致湿地面积萎缩和生态水文功能退化乃至流域水环境恶化与水旱灾害风险增大。在定义湿地水文连通性内涵和特征的基础上,系统总结了湿地水文连通的研究历程,可分为萌芽起步阶段(1980-2009年)和研究探索阶段(2010年至今);重点阐述了湿地水文连通的研究热点及进展,主要包括湿地水文连通性的定量评估方法、湿地水文连通功能、湿地水文连通在湿地保护修复和流域水管理中的应用;最后,针对当前湿地水文连通研究存在的问题和薄弱环节,结合新时期湿地保护修复和河湖水系连通等国家重大需求,提出了未来亟需加强研究的重点方向。     

水文缆道创新设计及应用

水文缆道是我国测流的基础设施,自1954年6月在浙江省建成我国第一座人工操作的水文缆道后,浙江省的水文缆道测流技术不断进步并发展。随着水文科学技术的发展,城市化进程的加速,传统水文缆道技术逐渐显示出其弊端。浙江省创新设计了自重式水文缆道,解决了一系列技术及社会问题,在浙江省内的41个水文站推广应用,取得了显著的经济和社会效益,具有广泛的应用推广前景。     

再生水补给条件下河流水质及河岸渗滤水质演变试验

由于人类活动影响加剧,永定河呈现水量锐减以及水环境持续恶化的趋势,生态环境遭到严重破坏。在此背景下,永定河生态重建工程亟待开展,生态补水方式急需确定。为探究多水源生态补水方式对河流水质及河岸渗滤水质演变的影响,开展模拟试验,探究流速、温度和土壤渗滤对再生水补水水质的影响。研究结果表明:流速增加有利于污染物降解;与高温相比,低温条件下的污染物降解能力明显优于高温,表明低温在一定程度上有利于再生水补水水质的改善;河岸渗滤水某些水质指标有一定程度的好转,但由于河底沉积物的聚集吸附作用使得通过土壤的水体轻微富营养化。最终结果表明,流速对于再生水补水水质指标影响最大。     

龙门山银厂沟地震次生灾害分布规律研究

"5.12"汶川地震造成的次生地质灾害十分严重。在分析遥感解译资料的基础上,结合现场复核调查,对龙门山地区的银厂沟白水河沿线地震次生灾害分布特征,及其与高程、距断层距离、坡度、岩性等地形地质要素的关系进行了研究,为灾区建设以及同类高烈度区的工程建设提供了重要的基础地质信息。     

陕南秦巴山区地质灾害与影响因素的相关性分析

陕南秦巴山区受气象水文、地形地貌、地质构造、地层岩性及人类工程活动等因素的影响,地质灾害频繁发生。对陕南28个县(区)的县域地质灾害区划资料进行统计分析,深入探讨陕南秦巴山区地质灾害分布规律及其与各因素的相关性,得出结论:地质灾害沿主要河流、断裂、交通干道两侧一定范围内呈"带状"分布;地质灾害集中发育于年平均降雨量小于1 000mm的区域,灾害点密度随年平均降雨量的增大而减小,年平均降雨量小于800mm的区域灾害点密度最大;多数滑坡主要发生倾角范围在为20°~40°范围内;崩塌主要发生在多数崩塌倾角范围为40°~60°范围内;地质灾害集中发育于中低山区;地质灾害集中分布在泥盆系和元古宇地层岩性区;断裂的规模越大,对其两侧地质灾害发育的影响也越大,深大断裂凤镇-山阳断裂带灾害点密度最大;宝成铁路两侧1km范围内灾害点密度最大。分析结论为陕南移民搬迁提供可靠的地质灾害防治依据。     

南水北调中线工程焦作段滨河地带 土壤重金属污染风险评价

以南水北调中线工程焦作段为研究区,通过野外调查和室内分析的方法,采集总干渠流经的农业区、市区、工矿区的滨河地带土壤样本,分别测定重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb的质量分数,利用单因子污染指数法、Nemerow内梅罗污染指数法和Hakanson综合潜在生态风险指数评价研究区的重金属污染状况及其潜在生态风险。结果表明,与《土壤环境质量标准》中的Ⅱ级标准(pH7.5)相比,主要重金属污染风险元素为Cd。农业区、市区、工矿区的内梅罗污染指数分别为37.56、36.65、37.98,且均处于重度污染水平。三个区段的综合潜在风险指数分别为41 823.39、18 973.18、19 659.09,均具有很强的生态风险。综合分析表明,南水北调焦作段总干渠依次流经的农业区、市区、工矿区滨河地带均受到不同程度的土壤重金属污染,以工矿区污染最为严重,对干渠的水质安全造成极大威胁,该研究结果对南水北调焦作段水质安全防护及滨河地带土壤污染治理具有重要意义。     

陕西省潜在蒸散发的敏感性及变化成因分析

潜在蒸散发(ET_0)是准确估计作物需水量和合理制定农田管理制度的重要参考依据,分析其对气象要素的敏感性对评估区域陆地水资源利用效率具有重要意义。根据陕西省1955-2015年的20个气象站的逐日实测气象数据,利用Penman-Monteith方程计算逐日ET_0,应用敏感性公式计算ET_0对最高气温、最低气温、相对湿度、平均风速、日照时数等5个关键气候要素的敏感系数,探究敏感系数的时空分布规律及变化趋势;并结合气象要素的多年变化定量分析的变化ET_0成因。结果表明:(1)ET_0对气象要素的敏感系数年内变化幅度依次为:相对湿度日照时数最低气温风速最高气温。(2)陕西省年均ET_0对气象要素的敏感程度均在"中"等级以上,相对湿度最为敏感;年际敏感系数显著增减变化趋势南北差异大,且空间分布特征表现不一。(3)ET_0与关键气候要素之间呈现的复杂非线性关系,使各气象站ET_0变化的主导气象要素也不尽相同,存在明显空间差异。     

T BM 开挖隧洞管片衬砌结构 三维有限元分析及配筋计算

研究在高内水压力下,TBM开挖隧洞中管片衬砌能否承担内水压力作用且结构强度满足设计要求的问题,主要针对管片衬砌结构接缝对衬砌整体应力的影响。以某水电站长距离引水隧洞为例,采用有限元法建立三维模型,计算发现在内水压力作用下,管片分块衬砌受力规律不同于常规现浇混凝土衬砌,管片之间螺栓连接受力集中,接缝处产生了应力释放,使得管片其他部位应力降低,而且配筋量较同水头下整体现浇混凝土配筋量大大减少。     

基于AHP-灰色定权聚类的长距离输水工程闸门 应急调控方式研究

针对长距离输水工程,提出了应急调控过程中影响闸门调控效果的6项指标,包括调控时间、调控后污染范围、调控后污染物峰值浓度、调控成本、操作难易程度及调控对工程的影响;然后利用层次分析法建立和量化影响闸门调控效果的各项指标,并引入灰色定权聚类方法对闸门调控方式进行灰色分类,建立三角白化权函数,更能准确地确定闸门调控方式。最后以南水北调中线总干渠京石应急段起点至西黑山分水口之间的渠道为例,运用AHP-灰色定权聚类方法,确定了中线工程应急调控过程中较为合理的闸门调控方式为同步闭闸。