洞里萨湖的水位和面积变化特征

洞里萨湖是湄公河最大的连通湖泊,其水位、面积变化对洞里萨湖的结构和功能产生重要影响,辨识水位、面积演变规律对洞里萨湖区与湄公河三角洲防汛抗旱和生态环境保护具有重要指导意义。基于金边港、波雷格丹和甘邦隆站长系列的日均水位数据及湖区地形资料,定量分析了洞里萨湖水位、面积的年际与年内变化特征。结果表明:洞里萨湖水位涨落缓慢,涨水天数少于退水天数,涨水率高于落水率。洞里萨湖年际水位波动频繁,年平均水位、年最高水位、年水位极差值、年洪水历时、年平均洪水位、日涨水率年际变化总体呈小幅下降趋势,年最低水位、退水天数、日落水率年际变化呈上升趋势。洞里萨湖水位、面积年内呈单峰型变化,5月份最低,平均水位1.51 m,相应面积2 487 km²,实测最低水位1.11 m,相应面积2 053 km²;10月份最高,平均水位8.70 m,相应面积12 768 km²,实测最高水位为10.54 m,相应面积15 261 km²,多年平均年内水位变幅7.63 m,面积变幅10 628 km²。研究成果为下一步洞里萨湖区的综合治理规划奠定了基础。     

湄公河与洞里萨湖河湖关系研究

湄公河是亚洲最重要的跨国水系,洞里萨湖是湄公河最大的通河湖泊,河湖关系非常复杂且一直是国际社会关注的热点问题。利用7个河湖控制站的长系列水文资料,对河湖水位和流量关系,湄公河向洞里萨湖倒灌与洞里萨湖向湄公河补水的特性、条件及成因,湄公河干流来流与洞里萨湖出流的相互顶托作用等进行了分析。分析结果表明:洞里萨湖具有洪枯水期均为近似湖相的特征;湄公河与洞里萨湖的水量交换强度大,每年汛期均会发生倒灌,年均倒灌历时122 d,倒灌水量377亿m~3,年均补水历时244 d,补水水量711亿m~3;倒灌与补水的主要水文条件为河湖水位差和洞里萨河的水位,成因机理为河湖间势能和动能的平衡规律;湄公河下泄水量与洞里萨湖出流相互顶托作用强烈,汛期倒灌期间湄公河流量每增加1 000 m~3/s,洞里萨湖水位就会抬高0.14～0.21 m,汛末9月中下旬至10月底补水期间洞里萨湖出流每增加1 000 m~3/s,湄公河磅湛站水位就会壅高0.01～0.43 m。研究成果可为柬埔寨湄公河三角洲和洞里萨湖治理提供科学依据。     

湄公河与洞里萨湖水量交换特征

洞里萨湖是湄公河最大的连通湖泊,湄公河与洞里萨湖水量交换特征一直是国际社会关注的热点问题,但相关研究成果较少。利用4个河湖控制站的长系列水文资料,分析了湄公河与洞里萨湖水量交换特征,结果表明:湄公河与洞里萨湖的水量交换强度大,洞里萨湖对湄公河径流调峰补枯作用明显,每年汛期5—9月份均会发生倒灌,1995—2011年年均倒灌历时122 d,倒灌水量377亿m³,占湄公河干流同期来水的14.4%,倒灌洪峰流量8 402 m³/s,占干流同期来水的20%,其中7—9月份倒灌水量占全年的88.6%;汛后10月份—次年4月份洞里萨湖向湄公河补水,年均补水历时244 d,补水水量711亿m³,是湄公河倒灌入湖水量的1.96倍,占湄公河下游同期来水的29.9%,其中10月份—次年1月份补水量占全年的83.1%。年倒灌历时、水量与洪峰流量,年补水历时、水量与峰值的年际变化较小,变幅分别为76 d、283亿m³、6 095 m³/s和76 d、474 亿m³、4 677 m³/s,变差系数为0.07～0.24。倒灌、补水水量不仅与湄公河和洞里萨湖的来水大小有关,还受到河湖水位差及洞里萨河水位等因素影响。研究成果可为湄公河三角洲和洞里萨湖区治理提供科学依据。     

湄公河-洞里萨湖河湖关系与水文情势驱动响应研究——关键科学问题与技术实现路径

湄公河与洞里萨湖河湖关系是世界上著名江湖关系的典型代表，同时受上游来流、下游潮汐、区域风浪、洪泛区调蓄等影响，水情叠加互馈效应(遭遇、倒灌、补水、漫滩、顶托、调蓄)巨大，水文过程集成度高。从河湖水文情势变化规律、河湖耦合水文水动力学模型、河湖水量交换关系及水情驱动机制3个方面阐述了湄公河-洞里萨湖河湖关系与水文情势驱动响应机理研究进展，并研究了其关键科学问题与技术实现路径。结果表明：(1)湄公河与洞里萨湖水文-水动力作用机理复杂且尚不明晰，成为制约湄公河和洞里萨湖综合治理的瓶颈问题；(2)未来亟需加强研究的重点方向主要包括构建湄公河与洞里萨湖大型连通水网水文-水动力耦合模型，精细模拟河湖水情组合叠加效应的时空量演变特征，定量揭示洞里萨湖河湖互相转换特性，理清河湖交互规律的宏微观格局，定量评估径流、潮汐、风浪遭遇组合对河湖水量交换的影响量，阐明河湖水情-水动力条件-水通量交互-湖区水文节律的驱动机制和耦合协变响应规律，以及创建河湖水量交换关系内涵变化量与洞里萨湖全区域全过程水文情势变化量的定量关系知识图谱。研究成果对丰富江湖关系内涵、指导柬埔寨洪旱灾害应对、提高水文预报精度、确保河湖健康具有极其重要的科学理论意义和实践应用价值。     

鄱阳湖动态水位～面积、水位～容积关系研究

本文提出建立动态水位面积、水位容积关系的构想.针对鄱阳湖不同水情变化产生的湖面各处水位差异,运用微积分、泰森多边形理论,结合现有水文(水位)站数量和分布、鄱阳湖湖盆特征和不同时期水情特点,研究鄱阳湖水文(水位)站分区水位与面积、水位与容积关系,开展鄱阳湖区动态水位~面积、水位~容积理论研究和实践.     

松花江佳木斯水文站“94.7”洪水与历年洪水的对比分析

１９９４年７月中旬，松花江波域的蚂可、拉林河、倭肯河、阿仁河等普降暴雨，致使松花江中下游出现较大洪水。在这次洪水过程中，佳木斯站的水位流量关系显逆时针绳套曲线，其绳套之宽为历年少有。     

基于无人智能技术的水库地形测量与库容计算研究

水库水位和库容通常对于水库调节径流能力具有重要的影响。依托山东省日照市陈家沟水库,开展无人智能技术的水库地形测量与库容计算研究。基于GPS测绘与无人测量船对陈家沟水库的水位-面积以及水位-库容进行研究,其中测量水下面积0.36 km²,陆上测量面积0.36 km²,合计测绘面积0.72 km²。在实测数据基础上,分别采用等高线容积法和DEM方格网法对水位-面积以及水位-库容进行分析计算。结果表明,两种计算方法得到的结果基本一致,基本与实际情况吻合,证明本文结果的合理性;水位-面积以及水位-库容相关关系满足线性正相关。等高线容积法方法简单,计算精度高,但工作繁琐、量大且只能人工完成;而DEM方格网法计算简单快捷,可由计算机自动完成,减小人工工作量,在未来的工程实际应用中具有较大优势。     

三峡库区洪水演进模拟及传播规律分析

采用Preissman四点隐式差分格式对圣维南方程进行离散，应用三级联解法求解方程，构建三峡库区一维水动力模型，2020年和2021年的汛期洪水演进过程模拟结果与实测值吻合良好，表明模型可精准计算三峡库区的洪水演进过程。使用模型探究库区洪水的传播规律，结果显示：上游高洪来水对库尾水位抬升明显，坝址水位顶托作用影响至寸滩站附近；在不同的流量条件下，库区洪水从朱沱演进到坝址约23～44 h,传播时间与坝址水位成负相关，与洪峰流量成正相关；利用模型模拟结果分析寸滩站水位流量关系，模拟值与实测值吻合良好，并且寸滩站洪水过程的水位流量关系曲线呈现复杂的“绳套”状，相关研究成果可为库区各站的洪水调度与预报提供技术支撑。     

洞里萨湖洪水调蓄能力特征研究

洞里萨湖是湄公河流域洪水的天然最大调蓄场所。提出了洞里萨湖洪水调蓄能力表征方法,并基于水文-地形耦合与数理统计相结合的方法定量研究了洪水调蓄能力特征。结果表明：受湖盆地形及湄公河向洞里萨湖长历时倒灌影响,洞里萨湖调洪能力强,在1999～2010年雨季平均可调蓄洪水总量579亿m³,在不考虑湄公河与洞里萨湖漫滩交互影响的情况下,洞里萨湖对本流域洪水多年平均调蓄量为227亿m³、调蓄能力为95%,对湄公河干流洪水多年平均调蓄量为377亿m³、占湄公河同期来水的14%,对湄公河15～120 d洪量的调蓄能力为16%～12%。以湄公河来水较大的2002年为例,洞里萨湖调蓄本流域洪水总量117.8亿m³、调蓄能力达94%,调蓄湄公河干流洪水总量494亿m³、调蓄能力达15.7%。因此,湄公河三角洲的洪涝灾害防御应充分考虑洞里萨湖的调蓄作用。     

本站水位后移法在缸瓦窑站流量整编的应用

应用抵偿河长法原理,以缸瓦窑站为研究对象,用本站水位后移法进行单值化处理,使洪水时绳套形的水位流量关系曲线转化为单一的水位流量关系曲线,极大地简化了该站水文测验测次及水位流量关系,提高了水文资料整编的精度.     

Tonle Sap Lake,Cambodia: A perspective on its transborder hydrological and resources governance

Tonle Sap Lake is the largest freshwater lake in South East Asia, being situated at the heart of the Mekong River Basin. Governance of the lake over the recent past has been weak and overly complex, and the basin governance structure has changed over time in terms of its fisheries management framework. The governance framework initially focused on the commercial exploitation of fish resources, but has more recently switched to a community‐based fisheries management, biodiversity conservation and open access model. This study discusses how the water flows occurring between the Mekong River and Tonle Sap Lake complicate the governance of the lake, and particularly its fisheries, biodiversity, land and water management activities. The establishment of the Tonle Sap Authority (TSA) in 2007 sought to address the governance challenges facing the lake. The current study concludes, however, that the TSA alone is not sufficient and that global, regional and national stakeholders must make an effort to ensure the water flows between the lake and the Mekong River are themselves considered a core governance issue for the Tonle Sap.     

Recent warming of Tonle Sap Lake,Cambodia: Implications for one of the world’s most productive inland fisheries

Tonle Sap Lake in Cambodia is arguably the world's most productive freshwater ecosystems, as well as the dominant source of animal protein for the country. The rapid rise of hydropower schemes, deforestation, land development and climate change impacts in the Mekong River Basin, however, now represent serious concerns in regard to Tonle Sap Lake's ecological health and its role in future food security. To this end, the present study identifies significant recent warming of lake temperature and discusses how each of these anthropogenic perturbations in Tonle Sap's floodplain and the Mekong River Basin may be influencing this trend. The lake's dry season monthly average temperature increased by 0.03°C/year between 1988 and 2018, being largely in synchrony with warming trends of the local air temperature and upstream rivers. The impacts of deforestation and agriculture development in the lake's floodplain also exhibited a high correlation with an increased number of warm days observed in the lake, particularly in its southeast region (agriculture R² = .61; deforestation R² = .39). A total of 79 dams, resulting in 72 km³ of volumetric water capacity, were constructed between 2003 and 2018 in the Mekong River Basin. This dam development coincided with a decreasing trend in the number of dry season warm days per year in the lower Mekong River, while Tonle Sap Lake's number of dry season warm days continued to increase during this same period. The present study revealed that Tonle Sap Lake's temperature trends are highly influenced by temperature trends in the local climate, agriculture development and deforestation of the lake's watershed. Although there were no noticeable impacts observed from upstream dam development in the Mekong River Basin, local‐to‐regional agricultural and land management of the lake's watershed appear to be effective strategies for maintaining a stable thermal regime in the lake in order to facilitate maximum ecosystem health.     

湄公河干流洪水洪灾特点及防洪对策研究

湄公河是一条著名的雨洪河流,单位面积洪峰流量接近全球雨洪河流的极限值,洪灾频繁。为了减少洪灾损失,对湄公河干流的水系特征、洪水特性和洪灾特点进行了全面分析和分段论述;在此基础上探讨了洪灾成因,总结了防洪特点,并结合国内外防汛实践,提出了防洪对策。结果表明:湄公河干流洪水峰高量大,历时较长,河道洪水来量与泄洪能力不足的矛盾十分突出;洪水地区组成复杂,洪水来源以左岸支流为主,洪水类型以区域性洪水为主;湄公河三角洲漫滩、回流及潮流运动巨大,左右岸、河湖之间防洪关系非常复杂,宜按照"以人为本,人水和谐"的治理原则和"以泄为主,泄蓄兼筹"的防洪方针,科学处理蓄泄关系和河湖关系,对上下游、干支流洪水治理做出全面规划,并以中下游、三角洲地区和洞里萨湖区为规划重点,在充分利用河网、湿地、湖泊蓄泄洪水的基础上,因地制宜采取堤防护岸、河道整治、防洪水库等工程措施与非工程措施相结合的防洪体系;加强湄公河流域各国的防洪减灾合作,做到河湖两利,左右岸兼顾,上下游、干支流相协调相结合,保证重点防洪保护区人民群众生命财产安全,使得防洪减灾由被动防汛到主动迎汛,由单纯抵御洪水到安全管理洪水转变。     

控水闸对通江湖泊水位及面积变化的影响分析——以升金湖为例

根据近3年来升金湖姜坝、黄湓闸闸上和闸下以及安庆水位站实测资料,探究控水闸对通江型湖泊水位及面积的影响。结果表明:受黄湓闸控水作用的影响,姜坝站水位在枯水期维持在11 m左右,远高于其他水位站,丰水期维持在15 m的警戒水位以内,与闸上水位波动一致,在特大洪水时河湖连通,水位不受控水闸影响;闸上水位在枯水期介于姜坝站和闸下水位之间,在水位高于11 m的平水期和丰水期,水位波动基本与姜坝站水位一致;闸下水位在枯水期介于闸上和安庆站水位之间,在平水期和丰水期与长江水位波动一致;估算并比较在河湖自然连通和黄湓闸控水状态下升金湖月均面积的变化,控水闸导致枯水期湖泊面积扩大,丰水期湖泊面积缩小。     

人工通江湖泊非汛期生态调度方案研究

除鄱阳湖和洞庭湖外,长江中下游通江湖泊基本以涵闸形式连通江湖。由于缺乏水体的自然交换,此类湖泊经常出现水质超标的情况,特别是枯水期。以华阳河湖群为例,通过实测资料分析、现场调研、数值模拟研究了其进行生态调度的可行性及具体方案。研究结果表明:华阳河湖群TN、TP浓度随水位的升高呈下降趋势,但当湖群水位超过某值(13.5 m)后,浓度下降趋势变缓,且湖群9月下旬多年平均水位高于现行非汛期控制水位,因此,利用华阳和杨湾闸进行湖群非汛期生态调度是可行的。在考虑现行闸门调度方式、江湖关系、确保防洪安全和水环境改善4个原则的基础上,结合数值模拟结果,确定了华阳河湖群非汛期生态调度方案,即利用杨湾闸和华阳闸控制湖区10—12月份水位控制在13 m,1—2月份控制在12.5 m,3—4月份控制在11.8 m。     

湄公河干流径流变化及其对下游的影响

湄公河水资源丰富,径流时空变化大.在阐述湄公河水资源及其开发利用状况的基础上,分析了下湄公河干流径流变化及其对洞里萨湖和湄公河三角洲的影响.研究表明:影响湄公河干流径流的水量主要来自老挝,对湄公河干流径流贡献最大的是巴色―上丁段;流域水电开发和水资源利用,改变了下游水文条件,主要使下游汛期洪水威胁减小,枯季径流增加;湄公河水倒灌进入洞里萨湖,在雨季蓄积大量洪水,对湄公河金边以下径流起着天然调节作用,减缓了湄公河三角洲海水入侵和洪水影响,提高了旱季农业灌溉保证率.     

新疆博斯腾湖入湖水量变化及其对湖水位的影响分析

根据博斯腾湖1956-2008年实测水位、入湖水量资料,分析了入湖水量与博斯腾湖水位变化关系,采用相关方法计算了博斯腾湖汛期设计入湖水量,并指出博斯腾湖水位的变化主要影响因素为汛期入湖水量,并不是短历时场次洪水,以此为计算基础,得出结论:博斯腾湖最大输水能力下,100年一遇洪水位为1048.6 m,50年一遇洪水位1 048.47 m,可为博斯腾湖水量调度、东、西泵站等输水工程的运行管理提供一定的参考价值。     

洞庭湖地形变化对洪水过程的影响研究

为了更好地理解地形变化对湖泊洪水过程的影响,采用已构建的长江-洞庭湖二维水动力模型,在洞庭湖2003及2011年实测地形的基础上,以2003年型洪水为例,定量分析了湖泊地形变化对洞庭湖洪水过程的影响。结果表明：2003—2011年洞庭湖超过40%的区域地形下降值大于0.10 m,特别是湘江洪道,其深泓线地形高程平均下降了5.72 m。通过对2003年洪水过程模拟发现,相比于2003年,在2011年地形情况下,以“四水”来流为主导的洪水过程中,南洞庭湖内洪峰水位下降超过0.40 m,西洞庭湖内洪峰水位下降约0.20 m,东洞庭湖内仅在南部地形变化较大区域的水位变化明显;斗米咀-城陵矶河段水面坡降变缓,南洞庭湖内洪道水面坡降变陡。而对于以长江来流为主导的洪水过程,由于长江洪水位的顶托作用,洞庭湖内洪峰水位下降了0.15 m,斗米咀-城陵矶河段及南洞庭湖内水面坡降下降不明显。因此,2003—2011年洞庭湖地形变化对“四水”来流型洪水影响较大,湖盆下切导致湖容增大,可有效缓解洞庭湖内防洪形势,但对长江来流主导的洪水影响较小。研究结果可为洞庭湖内疏浚扩容等防洪工程的开展提供参考。