长江荆南三口地区水系连通变异前后的径流变化特征研究

以长江荆南三口河系1956-2016年的实测径流量资料为基础,以1989年为水系连通变异分界点,运用趋势分析法和小波分析法研究基准期和变化期的径流量时空变化特征。结果表明：基准期和变化期年均径流量呈现下降趋势,下降速率分别为1.945 7×10⁸和0.768 2×10⁸ m³/a;径流主要集中在丰水季节,占比达60%~70%,变化期在4个水文季节的径流量比基准期下降了40%~80%,枯水季节下降幅度高达77%;径流量存在3类周期变化,变化期比基准期的小周期丰枯交替次数约增多2次,长周期范围和中心值约缩短6 a;新江口和管家铺两个水文站的径流量约为三口地区总流量的2/3,集中于松滋河的西支和藕池河的东支。研究结果可为荆南三口地区及洞庭湖的水资源调蓄提供科学技术参考。     

皖江城市带城市化与水资源环境耦合的时空变异分析

在建立城市化与水资源评价指标体系的基础上,构建了两者之间的耦合协调度模型,对皖江城市带的城市化与水资源环境的耦合关系进行时空分析。结果表明:2005年到2014年,皖江城市带的城市化与水资源环境的耦合协调度处于0.3852到0.9411之间,大致呈波动上升的态势,多数年份属于高度协调的耦合。空间上,皖江城市带9个地级市的水资源环境与城市化的耦合协调度差异较大,整体上呈现东南高西北低的态势,最高的合肥达到0.8168,而最低的六安则只有0.3506,大多属于中度协调的耦合、高度协调的耦合、极度协调的耦合3个类型,且耦合协调度与各区域经济发展水平之间有很大的对应关系。     

近61年来长江荆南三口水系结构演变特征及其驱动因素分析

为了研究长江荆南三口水系结构演变状况,利用其1955、1978、1990、2008、2016年5期地形图水系数据,从数量、结构和复杂性特征方面定量分析河网密度、水面率、河网复杂度、支流发育系数和分维数这5个指标的变化特征,并探讨其变化的驱动因素。结果表明:数量特征上:荆南三口的河流数量、河流长度、河网密度和水面率都在减少,特别是低级别支流数量减少较多,河网密度、水面率减少最明显的是华容河,河网密度减少了0.25km/km2,水面率减少了4.21%;结构特征上:支流发育系数下降明显,衰减最为突出的是松滋河,该水系片区支流发育系数K值衰减达56.14%;河网复杂度也呈下降趋势,松滋河减少最多,该水系片区河网复杂度CR值衰减达54.41%,由44.98下降到了20.64;说明该地区的河网发育正趋向于主干化和单一化;复杂特征上:水系分维呈下降趋势,华容河减小幅度较大,由1.646减少到1.421,水系复杂度出现简化趋势;水系工程的建设引起的河道水沙时空输移过程及输送量改变,是水系变化的主要驱动机制。     

论湖南四水流域洪涝灾害的整体特征与规律性

湘资沅澧四水均属山区暴雨型河流，汛期洪涝灾害频发。通过对四水流域近数十年洪涝灾害资料分析表明：洪涝灾害发生频率高，且具有多发性，共生性与地域差异性的整体特征。在时间分布上呈现明显的季节性、连年性和循环周期性；在空间分布上，中上游山丘区山洪灾害频发，中下游河谷平原洪涝灾害交织，下游尾闾洪溃涝渍灾害并发。随着时间的演进，洪涝灾损值和发生频率均呈明显的增大趋势。     

近十年来湖南省产业结构与用水结构的耦合协调关系

为研究湖南省产业结构与用水结构的协调耦合关系,运用灰色关联度模型寻求湖南省产业结构与用水结构间的互动影响因素,辅之耦合协调度模型,从时空尺度定量分析两者的耦合协调程度及其变化过程。结果表明,湖南省产业结构与用水结构的关联度均在0.5以上,处于高关联水平;从时间上看,湖南省产业结构与用水结构耦合关系可划分为磨合阶段(2007～2009年)、拮抗阶段(2010～2013年)、初级协调阶段(2014～2016年)三个阶段;湖南省14个市州产业结构与用水结构的耦合度在空间分布上差异明显,大致可分为初级协调型(长沙市、株洲市、湘潭市、岳阳市、常德市)、磨合型(益阳市、衡阳市、郴州市、娄底市)、拮抗型(怀化市、永州市、邵阳市)、失调型(张家界市、湘西州)四种类型。研究成果对湖南省产业结构升级及水资源合理配置有一定指导意义。     

长江荆南三口水系调蓄能力演变及其与水系结构的关联性

基于1955年、1978年、1990年、2008年、2016年5个时期的河网单位面积槽蓄容量和单位面积可调蓄容量、河网槽蓄容量和可调蓄容量4个指标参数,对比分析了三口地区水系调蓄能力时空变化,运用相关分析法剖析了水系结构与调蓄能力的关系。结果表明:①河网槽蓄容量由1955年的9 548.52万m~3减至2016年的7 049.01万m~3,减少了26.17%;河网可调蓄容量由1955年的4 696.39万m~3逐渐减至2016年的2 461.13万m~3,共减少47.59%。②河网单位面积槽蓄容量和河网单位面积可调蓄容量具有明显的等级差异,单位面积可调蓄容量以低等级河流(1、2、3级)减少幅度最大,而4级和5级河流的调蓄能力各指标参数减少值相对较低。③在5个时期中各水系区河网槽蓄能力和可调蓄能力均呈不断下降的态势,其中以藕池河水系区衰退程度最大,河网单位面积槽蓄能力和单位面积可调蓄能力最弱的是虎渡河水系区。④水系调蓄能力与河网结构特征、河流水文连通、水系连通度、水系连通性均在0.01水平上,呈显著正相关。     

基于不同受纳水体的湖南省农业灰水足迹分析

提出基于不同受纳水体的灰水足迹,引入水环境荷载指数,计算1985—2013年湖南省农业生产造成的灰水足迹,比较该省地表和地下水的污染状况。并使用IPAT模型,将灰水足迹与农业经济发展和技术进步结合分析,为湖南省的水环境保护和农业可持续发展决策提供参考。结果表明:近29年来湖南省农业生产造成的灰水足迹呈递增趋势,地表与地下水灰水足迹之比约为7∶3;地表水环境荷载指数较低,环境状况优于地下水,但两水体的环境状况都呈现恶化趋势;湖南省农业可持续发展经历了3个阶段,初期技术进步占据主导,中后期农业经济发展加速,而农业技术则在经过瓶颈阶段后重获发展。