控制汉江中下游春季硅藻水华的关键水文阈值及调度策略

导致汉江水华暴发的主要因素为高营养盐负荷、缓慢的流速、较小的流量、晴好的气候条件等原因。对水华暴发期间的汉江中下游主要水文站点的水文学特性进行了分析,研究提出了汉江中下游春季水华暴发的关键水文阈值,并提出了控制汉江中下游春季硅藻水华暴发的生态调度策略,研究结果可为南水北调中线工程的科学调度提供依据和参考。     

丹江口水库对汉江中下游径流的影响研究

以丹江口水库下游黄家港水文站1956—1997年径流资料为研究对象,采用Kendall秩次相关检验、有序聚类分析等方法对年径流变化进行趋势、跳跃分析,并对汛期、非汛期径流变化情况进行分析。结论表明,丹江口水库的运行使汉江中下游年径流量有一定的减少趋势,同时对年内汛期、非汛期径流量产生较大影响。     

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。     

对生态水利工程规划设计的思考

生态水利工程是水利工程学与生态学相结合的新学科。在生态日渐恶化的今天,发展生态水利工程是顺应时代的必然选择。我国生态水利工程处在起步较慢的状态。在这种情况下,要对我国目前的生态水利现状进行反思,并进一步地探索出符合我国具体国情的生态水利工程思路。     

汉江流域水文对气候变化的响应

利用两参数月水量平衡模型分析了汉江流域水文变量对气候变化的响应值。     

湖北省汉江中下游用水需求研究

湖北省汉江流域是南水北调中线工程的核心水源区和重要影响区,自南水北调中线工程建成通水以来,北方受水区对北调水的依赖程度不断增加,汉江中下游河道内外用水矛盾日渐凸显。本文以湖北省汉江中下游为研究对象,通过水量演算模型,分析了湖北省汉江中下游的用水需求,得出丹江口水库下泄的水量过程,研究结果可为南水北调中线后续工程建设及丹江口水库水量调度提供技术支撑。     

汉江中下游河流生态需水量探讨

在借鉴国内外河流生态需水量研究的基础上,对汉江中下游河流生态需水量计算进行了分析,重点分析了维护汉江中下游河流生态所需要的最小水量,探讨了河流自净需水量和防止水华发生的生态需水量,并初步探讨了三峡工程和南水北调中线工程建成后对汉江中下游生态需水量的影响。     

汉江中下游生态复苏面临问题与生态调度研究

汉江上游是南水北调中线、引汉济渭、鄂北水资源配置等多个引调水工程的水源地,在国家水资源配置和水网构建中具有重要战略地位.引调水工程实施和汉江中下游梯级水库建设运行改变了汉江中下游水文情势,影响了汉江中下游的水生态.当前汉江中下游生态复苏面临硅藻水华频发、鱼类资源萎缩和外来物种入侵三大主要水生态问题,在多年调查研究基础上...     

论生态水利规划对水文环境的积极影响

在目前的水利工程建设中,合理进行生态水利规划已经成为重要的发展方向。进行生态水利规划,不但可以提高水利工程质量,同时也会对水文环境产生重要的积极影响。水利工程与其它工程不同,在开工建设时必须要对周边的水文环境进行足够的了解,作出详细的水利规划,满足生态环境的要求。文章主要探讨了水利工程与水域生态的关系,讨论如何进行生态水利规划,最后简要叙述了生态水利规划对水文环境的积极影响。     

汉江上游降水与径流变化趋势研究

采用Mann-Kendall法和线性回归分析方法对汉江上游降水及丹江口水库天然入库径流变化趋势进行了分析,结果均表明汉江上游降水和丹江口水库天然入库径流在1991年发生突变,1991年后汉江水量由丰变枯;但年降水与径流的长期变化趋势均不显著,即汉江流域20世纪90年代持续枯水事件只是其径流丰枯交替的一个枯水期。依据预测的2030水平年汉江上游地区耗水量,分析了丹江口水库入库径流,结果表明,丹江口水库2030水平年入库径流为356.3亿m³ ,仍有向外供水的能力。     

丹江口水库大坝加高对汉江干流水温影响评价

为探究丹江口水库大坝加高对汉江干流水温的影响,采用汉江干流白河站、黄家港站和襄阳站实测水温资料,基于改进的河流水温变化评价指标,分析了大坝加高前后汉江水温变化趋势,量化评估了水库下游河道水温的变化程度。结果表明：丹江口水库大坝加高显著改变了汉江中游水温情势,坝下河段水温极值变幅指标呈下降趋势,均化程度逐年加深,黄家港站最高、最低水温的出现日期均向后推迟,存在“滞冷”和“滞温”现象;水温情势的改变程度与距离密切相关,距离大坝较近的黄家港站水温情势变化明显,水温集中期相较于大坝加高前滞后约23 d;距大坝较远的襄阳站水温情势变化较小。     

丹江口水库汉江干流库区近期淤积规律分析

丹江口水库修建后,改变了原有天然河道的水沙输移条件,入库水沙经多年人工调度运用,形成了一定的水库冲淤规律。以往研究成果分析仅至2003年,为了对近期水库淤积情况进行了解,根据2003,2009,2011年丹江口水库断面测量资料,利用断面法进行淤积量计算;根据计算结果,对汉江干流库区的纵、横、垂3向的淤积分布进行了详细的对比分析。结果表明:水库淤积速度较以往减缓;淤积部位仍是宽阔段淤积多,狭谷段淤积少。     

丹江口水库“10.07”洪水水文气象耦合预报调度

2010年7月中下旬,汉江上游发生两次较大洪水,安康水库出现建库以来最大入库洪水,丹江口水库发生建库以来第2大入库洪水。在本次洪水过程中,采用水文气象耦合技术方案进行洪水预报,提高了水库入库洪水预报的精度、延长了预见期。根据水雨情预报成果,制定了丹江口水库预报调度方案,并经长江防总批准实施,取得了既没有使丹江口水库承担过度防洪风险,又避免了下游杜家台分洪区分洪的“双赢”成效。     

基于分形理论的汉江中下游流域径流特性分析

为了从整体上全面、科学地描述汉江中下游流域径流特性,根据中下游主要干、支流水文站的年、月径流数据,通过 ArcGIS 工作平台计算分析了各站年、 月径流分维数,并基于分形理论研究了径流过程线的形态特征。结果表明：月径流过程线可看作是一种分形,其变化的复杂程度可用分维数表征,径流调节能力较强的大流域分维数小于小流域。由于水库调蓄作用,丹江口水库建成后分维数小于建库前。相距较近的流域所处 气候、下垫面条件相同,其分维一致性较好。     

丹江口水库汛期水位动态控制方案研究

丹江口水库加高完成后,为保障汉江中下游防洪安全和南水北调供水的顺利进行,防洪和蓄水的矛盾更加突出,根据目前的蓄水方案,蓄满率可能进一步降低。以62 a实测洪水资料为输入,对丹江口水库的运行方式进行了模拟调度和预泄能力分析,并根据汉江流域洪水特性,提出了不同时期丹江口水库的运行水位动态控制方案。根据提出的运行方案,丹江口水库在保证各项设计功能正常发挥的前提下,可进一步挖掘水库的防洪效益,并做到风险可控,供水保证率可提高10%左右,发电效益可增加5%左右。     

东荆河水文特性变化分析研究

东荆河是汉江下游分泄汉江洪水入长江的重要分洪河道,其分流分沙的变化不仅影响东荆河流域防洪安全、水资源利用、航运等,还影响汉江、长江的防洪安全。应用大量实测水文资料,系统地分析研究了东荆河分流分沙的变化规律。研究结果表明:东荆河多年平均分泄汉江水量42.5亿m~3,占9.1%,汉江上游丹江口水库建库后,分流比变化明显;分流分沙比在丹江口建库前后变化相当,洪峰流量分流比由建库前的22.7%变化为建库后的17.9%;由于丹江口水库调蓄,东荆河断流天数有所减少,且由于受清水下泄的影响,东荆河河床冲刷作用明显,断流水位下降。研究结果对东荆河及汉江中下游河道治理、水资源利用、防洪等有一定的参考价值。     

丹江口水库汉江干流库区淤积分析

丹江口水库建成后,改变了天然河道的水沙输移条件,入库水沙受人工调度控制,进入了水库淤积重新造床过程,自建库至 2003 年,入库沙量 98 ％以上都淤积在库内,其中有 85 ％的淤积量都分布在干流库区内 , 出库的泥沙也都是异重流冲泻质。根据丹江口水库历史及近期资料,对汉江干流库区纵、横、垂 3 个方向的淤积分布进行了详细的分析研究,为三峡水库的运用提供良好的借鉴。     

气候变化和水利工程对丹江口大坝下游水文情势的影响

采用变化范围法划分不同影响期,并对丹江口下游的黄家港站1965—2017年水文情势的变化趋势进行评估。结果表明:丹江口大坝蓄水使下游河道枯水期的流量增加,丰水期和平水期的流量减少;气候变化引起的降雨减少使各月份的月中值流量和年极大值流量减少,低流量脉冲次数增加;梯级大坝的修建使黄家港水文站受回水影响,月中值流量和年极小值流量增加,发生时间提前。受南水北调中线工程调水影响,月中值流量和年极小值流量大幅度减少,高/低流量脉冲次数增加。不同时期影响造成汉江中下游水文情势的波动,并影响了汉江中下游水生态系统的稳定性。     

南水北调中线水源区总氮污染系统治理对策研究

总氮污染易导致水体富营养化甚至诱发水华,为全面了解南水北调中线水源区总氮污染现状,有效掌握污染来源并制定系统治理对策,对水源区7个水库断面、16条入库支流和62个典型库湾进行了现场监测与资料收集工作。结果发现:丹江口水库历年总氮浓度在0.99~1.50 mg/L之间,均值为1.25 mg/L,并呈现逐年升高态势;硝态氮是水源区总氮的主要组成部分,平均占比70%左右;汉江及其支流总氮年入库负荷为2.706×104t,为水源区总氮负荷的主要来源;面源污染是水源区总氮升高的主要驱动力,对总氮输出负荷的贡献率在60%以上;耕地和居民地是面源污染总氮的关键源区。丹江口水源区总氮控制的关键是农业面源污染控制,应加强流域总氮浓度演变趋势及影响因素解析工作,建立源头-传输途径-汇水末端全链条控制对策体系。