水沙通量论文-齐永正,张安琪

水沙通量论文-齐永正,张安琪

导读:本文包含了水沙通量论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:胶体迁移,潜流交换,沉降作用,界面通量

水沙通量论文文献综述

齐永正,张安琪[1](2019)在《潜流交换作用下胶体水沙界面通量研究》一文中研究指出在天然河流中,由于水动力作用和胶体自身是小颗粒,会受到重力影响而沉降,因而胶体在水沙界面的通量受到多因素共同影响。本文通过对胶体的特殊处理,剔除其絮凝因素,并通过室内循环水槽实验和数值模拟分析了胶体在潜流带中迁移过程,分析了其由于沉降作用导致的水上界面通量的改变。研究发现:胶体的沉降作用增加了胶体进入河床的通量,且弱化了胶体再次出流河床作用,使得沉积于河床的胶体更难被上覆水净化;较大的上覆水流速可以抗衡胶体的沉降速度,从而河床中截留的胶体更容易被上覆水净化。(本文来源于《《环境工程》2019年全国学术年会论文集(下册)》期刊2019-08-30)

黄萍[2](2019)在《变化环境下河流水沙通量模拟与河口潮滩响应研究》一文中研究指出水资源是连接自然环境与人类社会的关键纽带,在气候变化和人类活动构成的变化环境背景下,水文非一致性(non-stationarity)问题突显,采用历史资料和传统水文模型率定的参数也已失去代表性,如何模拟变化的水文系统是现代水文学亟待解决的重要问题。近二十年来广西境内以人工桉树林为主导的森林转型正从根本上改变着土地利用的时空分布特征,强干扰的人工桉树种植活动直接影响了河流水沙通量,对脆弱且复杂的河口生态系统产生深刻影响。基于气候变化和区域森林转型的变化环境,本文以广西南部典型的桉树种植区——茅尾海沿海流域为研究对象,通过分析研究区上游的陆屋站水文监测数据,利用遥感手段监测研究区的扰动时空格局并建立SWAT分布式水文模型探讨变化环境下水文模型的适用性,推算入海水沙通量,结合潮位和海量遥感数据监测河口潮滩变化,主要有以下4点研究结果。(1)通过分析陆屋站1957—2016年的水文观测资料可知,降雨和径流序列检验结果分别为上升不显着和下降不显着,降雨和径流1957—2005的水文丰枯周期变化基本一致,径流的震荡变化幅度大于降雨,2010—2016径流的上升趋势放缓,降雨呈持续上升趋势,故从2010年起降雨和径流趋势变化不同步。非汛期降雨增长速率为24.03mm/10a,汛期以7.7mm/10a的速度缓慢增加;非汛期径流量以8.70×106m3/10a的速率增加,汛期31.61×106m3/10a的速率减小,降雨和径流的变化不同步主要集中于汛期。输沙率和含沙量均呈显着下降趋势,分别于2001和2004年出现突变点。基于复小波分析可知,年降水的第一主周期是23a,震荡周期呈上升趋势,随着时间的推移降水一个周期的时间在变长;年平均输沙率的第一主周期是22a,在2000年以前周期性显着,1987年后周期性减弱,2000年以后减弱更显着。(2)通过分析陆屋水文控制流域内1987年和2015年的土地利用变化可知,流域内增加了207.68km~2的人工桉树种植面积,占流域总面积的14.82%。2015年林地(含桉树)面积同比增长了5.57%,陆屋水文站控制范围内总林地面积增加并不显着。陆屋水文站控制范围内植被的上升趋势的贡献量主要来自流域内人工桉树的大面积种植,增强型植被指数(Enhanced Vegetation Index,EVI)和叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)呈上升趋势。通过LandTrendr(Landsat-based detection of Trends in Disturbance and Recovery)算法获取流域内逐年扰动面积,陆屋水文站控制范围整体扰动面积呈明显下降趋势,由于广西2000年大面积引种桉树,2000—2004年陆屋水文站控制范围森林扰动占比上升至70%,其余年份森林扰动占比在35%~50%波动。(3)依据小波分析结果评价径流量和输沙量的模拟精度,丰水周期模拟效果整体优于枯水周期。1981—1988的径流量模拟NS可达0.90,验证期2013—2016时段的径流量模拟纳西效率系数(Nash–Sutcliffe Efficiency,NS)较低,重新率定土壤水和地下水等相关的参数后,NS从0.67提高至0.78。1981—1988年的输沙量模拟NS可达0.80,但2001年输沙率突变下降后的时段NS降至负值。SWAT参数不再适用于突变年份后一时段的流域状态,变化环境下SWAT参数时变性表现显着,当流域系统发生明显变化后应考虑重新率定模型参数。将SWAT进行空间拓展推测无观测数据的茅尾海沿海流域入海水沙通量,结果显示入海水沙通量呈下降趋势。(4)基于Google Earth Enginee提取茅尾海河口潮滩面积,并使用环境星(环境与灾害监测预报小卫星,HJ-1)进行数据插补,结果显示2013—2018年潮滩面积数据波动形态发生明显改变,茅岭江河口淤泥滩的冲刷受到河流来沙减少影响,钦江河口淤泥滩的冲刷形态主要来源于人为清淤工程。上游陆屋站的水文监测数据显示,径流呈弱下降趋势,2001年输沙率出现显着下降突变点,说明河口潮滩响应具有滞后性。(本文来源于《南宁师范大学》期刊2019-05-01)

郭文献,豆高飞,李越,王鸿翔[3](2019)在《近50年嘉陵江水沙通量演变特征分析》一文中研究指出根据1965~2016年嘉陵江北碚水文站实测径流泥沙资料,研究了嘉陵江水沙通量演变规律。结果表明,嘉陵江年径流量有减少趋势,但不显着,而年输沙量下降趋势显着,且通过95%置信度检验;嘉陵江径流量和输沙量分别存在32、28年的周期性变化规律;水库拦沙等人类活动为嘉陵江年输沙量显着减少的主要原因。(本文来源于《水电能源科学》期刊2019年04期)

田清[4](2016)在《近60年来气候变化和人类活动对黄河、长江、珠江水沙通量影响的研究》一文中研究指出河流通过向海输送陆源物质(如淡水、泥沙及其携带的营养物质)而影响河口、海岸及边缘海。河流入海水沙通量的变化会导致河口海岸带盐度、浊度和地貌过程等的变化,从而对海岸带功能产生影响。工业时期以来,特别是近几十年来,全球气候变化显着,流域人类活动日益增强。在气候变化和人类活动的双重影响下,世界上许多河流入海水沙通量发生急剧变化。然而,由于气候变化的地域差异以及流域开发程度的不同,不同河流水沙通量对气候变化和人类活动的响应呈现巨大差异。因此,开展不同流域(特别是大河流域)的相关对比研究十分必要。黄河、长江和珠江是我国最大的叁条河流,也都是世界级大河(叁流域合计占全球陆地总面积的约2%)。这叁大流域位于典型的东亚季风气候区的不同纬度带,同时也是我国乃至世界上人类活动最强烈的地区之一。黄河、长江和珠江入海径流和泥沙是西太平洋沿岸最主要的淡水和泥沙来源之一。本研究以这叁大流域为研究对象,基于年和月气温、降水量、径流量、输沙率系列数据,采用Mann-Kendall(?)参数趋势检验法,累计距平法,最大协方差分析法,克里金插值法以及线性回归分析等多种数学统计方法,分析1956年有同步系列资料以来我国叁大流域的气温和降水量变化特征,以及气候变化和人类活动对叁大河流径流量和输沙率的影响。主要结果和结论如下:(1)黄河、长江、珠江叁大流域气温和降水量变化。1956-2013年叁大流域平均温度显着上升,平均升温速率为0.22℃/10yr,与全球平均升温速率(0.21℃/10yr)相近。然而,叁大流域内升温速率存在明显空间差异:升温速率变化范围为0.05-0.49℃/10yr,它随着纬度和高程的上升呈增大趋势,即高升温速率主要出现在高纬度地区的黄河流域和高海拔的长江的源头流域;此外,人口密集和工业发达的特大城市(例如上海)的升温速率较周边地区大。叁大流域升温速率还表现出显着季节差异:升温速率夏季最小(0.14℃/10yr),冬季最大(0.29℃/10yr)。近60年来叁大流域升温过程具有较显着的阶段性:以1987和1998年为转折呈梯级升温态势。1956年以来叁大流域平均年降水量的变化趋势不显着,但叁大流域内不同地域的降水量显示出不同的变化趋势:即中部(黄河的中下游流域,长江流域的中部地区以及珠江的西江流域)年降水量呈下降趋势,而西北(位于青藏高原的黄河和长江西部源头流域)、东南(长江下游及珠江的东江、北江流域)两翼年降水量呈上升趋势。气温和降水量变化的综合分析表明,近60年来叁大流域的西北和东南区域呈现变暖变湿趋势,而中部区域有变暖变干趋势。此外,叁大流域降水量具有显着的年际变化和一定的年代尺度阶段性趋势特征。(2)黄河、长江、珠江叁大流域季节性气温和降水量与太平洋、印度洋海表温度(Sea Surface Temperature:SS T)的年际和年代际共变关系。叁大流域各季节气温的年际变化与SST的El Nino-Southern Oscillation (ENSO)模式变化序列相关。夏季和秋季叁大流域内大部分地区平均温度与SST的ENSO模式变化序列呈负相关,但春季和冬季平均温度变化与SST的ENSO模式变化序列正相关。叁大流域各季节降水量的年际变化同样与SST的ENSO模式变化序列相关,但不同季节降水量对SST变化的局地响应不同。例如,SST的ENSO模式变化序列与叁大流域东南区域的冬季降水量呈正相关,但与夏季黄河流域的降水量呈负相关。秋季SST的ENSO模式变化序列与长江干流北部流域降水呈负相关,但与长江干流南部流域降水正相关。与降水相比,季节性陆地气温对SST年际共变响应的空间一致性更显着。在年代际时间尺度上,叁大流域季节性降水和气温与SST的Pacific Quasi-Decadal Oscillation (QDO)模式变化序列更为相关。(3)黄河、长江、珠江叁大河流径流量和输沙率变化。1956-2013年时段,黄河径流量呈显着下降趋势,珠江、长江径流量变化趋势均不显着;同期叁大河流输沙率均呈显着下降趋势。叁大河流的径流量和输沙率均具有明显的(但不一定同步的)阶段性变化。例如,1964-1997年黄河径流量和输沙率均呈显着下降趋势;1997-2013年黄河径流量呈显着上升趋势。1998-2011年长江径流量呈明显下降趋势,其它时段径流量变化趋势不明显;近60年长江输沙率的显着下降趋势主要开始于1984年。1956-1983年珠江径流量和输沙率均有上升趋势,而1994年后二者又呈显着下降趋势。(4)子域(subbasin)对黄河、长江、珠江径流量和输沙率贡献的变化。黄河水沙来源存在明显的区域性差异,且不同子域产流产沙率随时间变化十分显着。1956年以来大约69%的黄河水量来自上游兰州站以上流域,而中游流域产沙量约占整个流域的77%,并为整个流域贡献了大约31%的径流量。但1956年以来(特别是1985年以来)黄河中游流域产流和产沙率均呈显着下降趋势:例如,1956-1985年中游产沙量约占整个流域的86%,而1986年后降至大约68%。长江各子流域径流量和输沙率变化趋势十分复杂:1956年以来源头金沙江流域径流量呈上升趋势,但输沙率呈下降趋势;长江干流以北的岷江、嘉陵江和汉江叁个子流域年径流量呈下降趋势(其中岷江径流量下降趋势达到显着水平),输沙率均呈显着下降趋势;干流以南的乌江、洞庭湖和鄱阳湖叁子流域中只有乌江径流量呈下降趋势,而鄱阳湖和洞庭湖流域径流量均呈上升趋势,干流以南叁子流域的输沙率均呈下降趋势。叁峡工程运行前的1956-2002年大约65%的长江泥沙通量来自上游流域,而2003年叁峡工程运行后大约67%的长江泥沙通量主要来自中下游流域的贡献(特别是对中游干流河床的侵蚀)。1956-2013年西江对珠江径流量和输沙率的贡献率分别高达大约77%和89%;近60年来西江、北江、东江年径流量变化趋势均不显着,但输沙率均呈下降趋势,其中西江和东江输沙率下降趋势达到显着水平。(5)气候变化和人类活动对黄河、长江、珠江水沙通量的影响。气候变化对叁大河流径流量和输沙率的影响具有空间和时间差异:在空间上,降水量变化对相对干旱的黄河流域的水沙通量的影响较之对长江和珠江的影响更为明显;在时间上,气候变化对近60年时段的水沙通量影响不大,但对年代尺度水沙通量的阶段性变化可产生显着影响。例如,1975-1997年黄河径流量和输沙率下降大约20%归因于降水量的减少。1998-2011年长江径流量减少大约50%归因于降水量的减少,另外50%主要归因于人类活动,而输沙率的显着下降只有大约20%归因于降水减少。1956-1983年珠江径流量增加主要是降水量增加引起的,降水增加也是输沙率上升的一个重要原因;而1994-2013年珠江大约50%的径流量下降以及20%的输沙率下降可归因于同期降水量减少。而气温变化对叁大流域水沙通量的影响目前很难进行量化。本文资料显示,与降水量变化相比,气温变化对叁大流域水沙通量变化的贡献较小。降水量~径流量以及径流量~输沙率双累积曲线的分析表明,1956年以来叁大河流的径流量和输沙率除了受到降水量影响外,还受到其它因素的影响(鉴于气温变化的影响很小,“其它因素”主要是指人类活动)。人类活动对黄河径流和输沙的影响以中游流域最为明显。虽然人类活动是长江和珠江年径流量年际变化的次要原因(主要原因是降水量变化),但它是造成叁大河流输沙率显着下降的主要原因。人类活动对叁大河流径流量和输沙率的影响随时间推移呈显着增加趋势。例如,人类活动导致的黄河输沙率下降比例在1960年代约为21%,而在2000年后达到89%。人类活动导致的长江输沙率下降始于1969年(因1968年底汉江上丹江口水库建成运行);2010-2013年长江输沙率较气候决定理论值(指基于1968年以前的降水量~径流量和径流量~输沙率关系推算的输沙率)下降了约74%(反映人类活动的影响)。人类活动导致的珠江输沙率下降始于1990年代,2010-2013年珠江输沙率较理论值减少了大约66%。在各种人类活动中,水库建设是叁大流域输沙率呈阶段性下降的主要原因。例如,1969-2013年汉江输沙率仅为丹江水库修建前的1956-1968年平均水平的14%。2000年二滩水库蓄水后金沙江输沙率较之前下降了约42%;2003年叁峡水库蓄水后长江入海泥沙通量(2003-2013年平均143 Mt/yr)仅为1956-1968年平均水平(512 Mt/yr)的28%。1997年珠江西江干流天生桥水库以及2006年龙滩水库蓄水后(2007-2013年)西江输沙率仅为之前(1956-1996年)的23%(大约减少了55 Mt/yr)。流域土地利用强度的改变也对叁大河流的水沙通量特别是输沙率产生了重要影响。例如,到1980s黄河流域水土保持措施才有效发挥作用,使黄河输沙率出现明显下降趋势。1980s以前,随着长江流域人口增加、耕种面积扩大,地表侵蚀加强,流域产沙率呈增加趋势,但之后随着“长治工程”(长江流域水土流失治理工程)的逐步实施,流域产沙率呈下降趋势。1980s前珠江流域大规模的毁林开荒使水土流失加剧超过水库蓄水的影响,因此输沙率较理论值偏大;但1990s后随着各级水库的运行和水土保持措施的实施,输沙率又下降了。此外,随着流域人口增加和社会经济发展,工农业用水需求也急剧增加,引水调水不断加强,因此流域耗水增多也对径流量产生了一定影响。例如,2012年黄河全流域地表水耗水量(地表水取水量扣除其回归到黄河干、支流河道后的水量)为32×109m3,甚至高于当年黄河的入海径流量(28×109m3);同年珠江流域耗水量(36×109m3)约占珠江年径流量的13%;长江流域同年耗水量占长江年径流量的8%。但由于其它因素作用(如蒸发量减少、部分流域水土流失加重、地下水补充),使多种因素共同影响下的长江和珠江径流量大小仍表现为主要取决于流域降水量。人类活动还对叁大河流年径流量和输沙率的季节性分配产生了重要影响。近年来叁大河流径流和输沙的洪枯季差异明显缩小。例如,1986年龙羊峡水库和1999年小浪底水库蓄水后,黄河夏季径流量和输沙率急剧下降。1956-1959年(相对自然状态时期)黄河最大月(8月)与最小月(1月)径流量多年平均值比值为11:1,而2002-2013年(受到人类活动显着影响后)最大月(7月)与最小月(4月)径流量多年平均值比值为7:1;1956-1959年黄河最大月(8月)与最小月(1月)输沙率多年平均值比值为495:1,而2002年后最大月(7月)与最小月(2月)输沙率多年平均值比值仅为71:1。叁峡水库蓄水前(1956-2002年)长江最大月(7月)与最小月(1月)输沙率多年平均值比值为42:1,而2003年后长江最大月(7月)与最小月(2月)输沙率多年平均值比值仅为11:1。1956-1979年(相对自然状态时期)珠江最大月(7月)与最小月(12月)输沙率多年平均值比值为109:1,而2006年龙滩水库蓄水后珠江最大月(6月)与最小月(2月)输沙率多年平均值比值为54:1。总体上,相比于长江和珠江,黄河水沙通量对气候变化或人类活动的影响更为敏感,反映黄河的脆弱性更高。这与黄河流域降水量较少、下垫面黄土发育等特点有关。此外,人类活动对研究区北部河流径流和输沙的影响程度较南部河流也更明显。(本文来源于《华东师范大学》期刊2016-05-23)

谢火艳,张国安,何青,李占海[5](2015)在《长江口北槽洪季走航断面水沙分布特征及通量研究》一文中研究指出利用2009年8月长江口北槽5个同步走航断面的水文泥沙资料,根据通量守恒原理,采用横向均匀、垂向时变的网格,经过时间插值、空间插值和投影的方法将数据统一到计划断面。计算了断面的水沙通量,分析了北槽坡槽的水沙分布特征。结果表明,北槽洪季涨潮垂线平均流速横向分布为深槽>北边坡>南边坡,大潮落潮时,上中段断面为深槽>南边坡>北边坡,下段断面Sec4为深槽>北边坡>南边坡,小潮落潮时南北边坡流速差异小;悬沙浓度最大在深槽,最小在北边坡,深槽一般是北边坡的2~3倍。坡和槽的纵向悬沙浓度在北槽的上中下叁段呈低-高-低的趋势。边坡的悬沙垂线结构以准直线型和斜线型为主,深槽以抛物线型和混合型为主。悬沙浓度与流速大小密切相关,存在1~2h滞后性。水沙通量以向海输运为主,涨落潮和大小潮存在较大差异。(本文来源于《泥沙研究》期刊2015年03期)

郑俊,李瑞杰,于永海[6](2014)在《近岸海域水沙界面通量与水流挟沙力研究》一文中研究指出近岸海域的波浪、潮流及海流等动力因素具有周期性和时间、空间尺度差异大的特点,在综合考虑各动力因子的联合作用时具有较大的难度。本文根据平动动能迭加原理给出了一种近岸动力因子的表达形式,并提出了海洋波动有效速度的概念,结合水沙界面处泥沙通量的切应力与挟沙力关系,得到了水流挟沙力的新的计算公式。指出了水流挟沙力与水流临界速度有关,并且该水流临界速度随水深的增大及相对糙率的减小而增大。采用近岸实测数据和模拟结果,对本文的近岸水流挟沙力公式进行了验证,结果表明该公式的计算值与实测值吻合较好,可以适用于近岸海域。(本文来源于《海洋学报(中文版)》期刊2014年05期)

吴磊,刘霞,马孝义[7](2013)在《湍流水沙边界层扩散传质浓度和通量的精确解》一文中研究指出为探索河道及消落带水沙传质效应对自然水体水质的影响,研究湍流条件下水沙边界层的传质机理,本文引入传质阻抗,在涡旋扩散封闭假设的基础上,通过水沙边界层阻抗分布预测物质浓度分布,数值模拟紊动对水沙边界层扩散传质浓度分布和传质通量的影响。研究结果表明:根据传质阻抗(mass-transfer resistance)分布预测物质浓度分布是研究水沙边界层传质的重要方法;由物质浓度分布推导的传质系数hm、剪切速度u*、施密特数Sc的相互关系式(hm=0.0827u*Sc-2/3)能为气液边界层传质通量的研究提供理论依据;由泥沙表面到自由水流的传质总阻抗关系式(R″T=12.092Sc2/3u*)可得,总阻抗随施密特数的2/3次幂增长,且总阻抗与剪切速度成反比,即传质阻抗随剪切速度的增加而下降。(本文来源于《应用力学学报》期刊2013年03期)

石勇[8](2013)在《鸭绿江河口潮间带沉积特征的阶段性变化及其对流域水沙通量变化的响应》一文中研究指出河流泥沙的输运和沉积成为河口叁角洲研究中的热点问题,其中入海水沙通量减少已成为全球河流的普遍现象,对叁角洲及其邻近海岸的发育提出了严峻挑战。前人较少将沉积结构与水沙通量变化结合起来,本文重点在于探讨沉积过程对流域水沙通量锐减的响应。2010-2011年间,在鸭绿江河口西岸潮滩采集10根柱状沉积物及34个表层沉积物,以及断面高程测量:并对样品进行粒度、210Pb比活度及沉积有机质(TOC、TN、δ13C、δ15N)测试。通过遥感手段,结合水文资料及流域事件,探析河口地区潮滩沉积特征及其演化机制。受人类活动影响,鸭绿江流域的水沙通量呈阶段性减少,其中水库建设对于水沙调控起到关键作用。根据1958-2008年的水沙通量分布,将输沙量对时间进行累计分析,以1975年和1995年为分界点,可将输沙分布划分为叁个阶段。各阶段的输沙量依次降低,且与流域水库建设密切相关,此外水沙通量季节分布也呈现“削峰填谷”的现象。鸭绿江干流多年平均径流量为支流瑗河的8倍,但两者的年均输沙量却相当,根本原因在于瑗河未修建具控制意义的水库。入海输沙的减少,导致河口地貌显着变化,潮滩沉积中记录了水沙通量的阶段性变化。根据水沙通量及历史水文资料,以1940、1970、1995为分界点,将潮滩沉积划分为四个阶段。水沙通量及河口沉积环境的变迁,控制了沉积物的来源及分布,从而使得沉积物纵向具有显着的分段特征。尤其在2000年以后,入海输沙量进一步降低,流域输沙已不足以维持潮滩增长,潮下带物质开始遭受侵蚀,部分堆积于潮间带和潮上带,使得潮滩沉积物浅层呈现“粗化”趋势。潮滩沉积物中还记录了流域变化信息。20世纪60年代的“以粮为纲”政策及毁林开荒,导致森林资源遭到严重破坏;70年代后期,农业结构调整及生态保护政策的施行,森林覆盖率逐步回升。受流域植被覆盖变化的影响,该阶段的水样悬沙及潮滩沉积物随之出现了先增粗后又逐渐变细的趋势。沉积物有机质(TOC、TN、613C、δ15N)的分布可作为潮滩沉积物运移的示踪剂,以及沉积环境变迁的标志,且其分布与水沙通量及流域变化密切相关。由河口向西,随距离增大,海源有机质含量逐渐增大;而陆源有机质的分解,使得有机质总含量逐渐降低。2000年后,潮下带物质受侵蚀后堆积于潮间带,使潮间带沉积有机质逐渐呈现海源特征;而西水道外的沉积有机质仍呈陆源特征,归因于该处促淤丁坝的修建有效地拦截了入海输沙。随着工业废水、生活污水排放的增长,生态环境恶化,沉积物有机质中的15N迅速增大。(本文来源于《南京大学》期刊2013-05-01)

张珍[9](2011)在《叁峡工程对长江水位和水沙通量影响的定量估算》一文中研究指出河流输沙输水是平衡陆海作用的基本过程在日益复杂多样的人类活动和极端气候的共同作用下,流域输沙输水响应过程变得错综复杂,近年来长江入海泥沙急剧减少,长江口环境正在发生显着变化。对于举世瞩目的叁峡工程对长江流域的大坝下游河段的影响,尚无定量性评价,争议颇多。本文从水沙质量守恒原理和长江水沙输运规律出发,模拟“无叁峡工程运行”的假定情景下从水库到河口的沿程水沙输送,将模拟值与实测值对比,从而定量评价叁峡工程对入河口水沙通量的影响,这样既丰富陆海相互作用的理论,又为长江流域-河口叁角洲的协调发展和管理提供科学依据:(1)叁峡一期(2003-2005年)、二期(2006-2007年)和叁期(2008-2009)水库蓄水期间,入库悬沙的64%、86%和84%分别被拦截在水库里。尽管坝下游河床冲刷补偿了一部分泥沙,但在这叁期蓄水中宜昌站悬沙通量分别下降62%、82%和84%(相对于同期水库不蓄水的假定情景,下同),汉口站分别下降37%、54%和56%,大通站分别下降28%、40%和43%.(2)叁期蓄水来,一期(2003-2005年)、二期(2006-2007年)洪季的入库悬沙量和悬沙淤积量均为全年的97%,叁期(2008-2009年)洪季的入库悬沙量和悬沙淤积量为全年的92%,叁期的洪季入库悬沙量和悬沙淤积量占全年的比例较一二期蓄水时低,一二期蓄水期间,1-3月枯季的淤积比为90%以上,而叁期的1-3月的淤积比为68%.导致叁期洪季的入库悬沙量和淤积量比一二期低的原因是叁期洪季的入库水量也是低于前面两期(输沙量往往与输水量正相关),叁期的枯季淤积比低于一二期的与2008年后大坝到宜昌段的淤积量为0有关。(3)叁峡蓄水以来,大坝对下游叁站流量的影响,从逐月均流量来看,影响幅度偏大的月份大多在在蓄水期间(9-11月份)从年份来看,主要在2006年的10月份变化幅度最大,这可能与2006年的为枯水年份(比一期蓄水平均值低31%),上游来水量下降,水库为了达到蓄水目标,提前蓄水,并且加大蓄水量有关。从各月平均流量来看,9-11月份流量还原值远远大于实测值,6-8月份两者之间基本持平,而12-次年5月份,流量实测值高于还原值的幅度并不太高,这是因为蓄水期间仅用2个月时间来蓄水,而放水期间拉长,因为在放水期间下泄流量不如蓄水量多。从日流量来看,基本遵循月变化的规律,但是汛期的某些日期会有所出入,呈现流量的还原值会明显高于实测值,这与叁峡水库调节洪峰有关。(4)下游叁站逐月平均水位变化绝对量呈现从宜昌向下游各站逐渐变小的过程,水位变化幅度对大坝蓄水的响应恰好与流量变化幅度对叁站的响应相反,即变化幅度呈现宜昌、汉口、大通依次上升的规律。2004-2009各月平均的水位变化绝对量和和水位变化幅度也呈现类似于逐月水位变化的规律。日水位变化幅度(04-09)在整体上呈现的是宜昌、汉口、大通依次增加的规律,这与月水位的影响幅度是一致的,但是从07-09(二、叁期)年则部分日期是汉口大于大通的,说明叁期之间下游叁站水位对大坝的响应存在差异,可能与2007年后下游河道的取水、采砂等活动引起的流量与水位变化有关。(5)与蓄水前的7年(1996-2002年)相比,一、二、叁期蓄水期间的7年间上游来沙减少约50%。因此,一、二、叁期蓄水期间(2003-2009年)宜昌、汉口和大通实测悬沙通量的下降(分别减少341、180、175×109kg/a)其中叁峡水库的贡献(分别减沙153、102、78×109kg/a)分别只占45%、57%和45%,其余的贡献来自流域的其它人类活动(例如支流水库修建、金沙江上大坝的建成与运营,如2007年11月溪洛渡水电站实现大河截流、流域沿途工业用水的增加,采砂、水土保持工程、夸流域调水等)以及流域干旱事件。(6)研究表明,叁峡大坝的拦沙效应是显着的,它将大部分上游来沙拦截在水库中。由于水库对年径流量的影响不大,悬沙浓度急剧下降后的巨量出库水体引起坝下游河床(主要是大坝—汉口段)的较强烈侵蚀。但是,这种侵蚀远不足以补偿大坝拦截的泥沙,因此,入海泥沙通量仍出现明显下降。此外,叁峡水库蓄水后,从干流进入洞庭湖的泥沙明显减少,使洞庭湖的淤积减缓。建坝的泥沙效应是显着的,影响的空间尺度巨大,在不同的空间位置其影响的性质和程度不同。建坝的影响往往和其他自然和人类活动导致的变化交织在一起,要科学和客观地认识建坝的影响,需要尽可能地进行定量剥离。(7)到2009年随着叁峡水库叁期蓄水全部完成,叁峡水库的运行对坝下游水沙通量与水位的影响程度将随着时间而进一步加大。但是,长江中下游干流的水沙通量和水位还将同时受到其它自然和人为因素的制约而变得复杂化和难以准确预测,值得继续关注。(本文来源于《华东师范大学》期刊2011-04-01)

刘成,胡春宏,史红玲[10](2011)在《中国大陆太平洋流域河流下泄水沙通量的变化》一文中研究指出选择中国大陆太平洋流域主要的10条河流17个代表性站点,分析、插补各站年径流量和年输沙量数据,汇总得出1955-2007年53年的水沙通量系列数据,代表中国大陆太平洋流域河流总的下泄水沙通量。总体看,中国大陆太平洋流域河流总的水通量约为每年15 600亿m3/a,从时间序列来看,无明显趋势性变化;总的沙通量约为每年13.9亿t/a,从时间序列来看,呈明显的4级梯级下降,年输沙量从20.9亿t/a降至近年的5.8亿t/a。输海沙量的降低主要是水土保持、水利枢纽对水沙量的调节、灌溉引沙和气候变化等因素综合作用的结果。(本文来源于《泥沙研究》期刊2011年01期)

水沙通量论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

水资源是连接自然环境与人类社会的关键纽带,在气候变化和人类活动构成的变化环境背景下,水文非一致性(non-stationarity)问题突显,采用历史资料和传统水文模型率定的参数也已失去代表性,如何模拟变化的水文系统是现代水文学亟待解决的重要问题。近二十年来广西境内以人工桉树林为主导的森林转型正从根本上改变着土地利用的时空分布特征,强干扰的人工桉树种植活动直接影响了河流水沙通量,对脆弱且复杂的河口生态系统产生深刻影响。基于气候变化和区域森林转型的变化环境,本文以广西南部典型的桉树种植区——茅尾海沿海流域为研究对象,通过分析研究区上游的陆屋站水文监测数据,利用遥感手段监测研究区的扰动时空格局并建立SWAT分布式水文模型探讨变化环境下水文模型的适用性,推算入海水沙通量,结合潮位和海量遥感数据监测河口潮滩变化,主要有以下4点研究结果。(1)通过分析陆屋站1957—2016年的水文观测资料可知,降雨和径流序列检验结果分别为上升不显着和下降不显着,降雨和径流1957—2005的水文丰枯周期变化基本一致,径流的震荡变化幅度大于降雨,2010—2016径流的上升趋势放缓,降雨呈持续上升趋势,故从2010年起降雨和径流趋势变化不同步。非汛期降雨增长速率为24.03mm/10a,汛期以7.7mm/10a的速度缓慢增加;非汛期径流量以8.70×106m3/10a的速率增加,汛期31.61×106m3/10a的速率减小,降雨和径流的变化不同步主要集中于汛期。输沙率和含沙量均呈显着下降趋势,分别于2001和2004年出现突变点。基于复小波分析可知,年降水的第一主周期是23a,震荡周期呈上升趋势,随着时间的推移降水一个周期的时间在变长;年平均输沙率的第一主周期是22a,在2000年以前周期性显着,1987年后周期性减弱,2000年以后减弱更显着。(2)通过分析陆屋水文控制流域内1987年和2015年的土地利用变化可知,流域内增加了207.68km~2的人工桉树种植面积,占流域总面积的14.82%。2015年林地(含桉树)面积同比增长了5.57%,陆屋水文站控制范围内总林地面积增加并不显着。陆屋水文站控制范围内植被的上升趋势的贡献量主要来自流域内人工桉树的大面积种植,增强型植被指数(Enhanced Vegetation Index,EVI)和叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)呈上升趋势。通过LandTrendr(Landsat-based detection of Trends in Disturbance and Recovery)算法获取流域内逐年扰动面积,陆屋水文站控制范围整体扰动面积呈明显下降趋势,由于广西2000年大面积引种桉树,2000—2004年陆屋水文站控制范围森林扰动占比上升至70%,其余年份森林扰动占比在35%~50%波动。(3)依据小波分析结果评价径流量和输沙量的模拟精度,丰水周期模拟效果整体优于枯水周期。1981—1988的径流量模拟NS可达0.90,验证期2013—2016时段的径流量模拟纳西效率系数(Nash–Sutcliffe Efficiency,NS)较低,重新率定土壤水和地下水等相关的参数后,NS从0.67提高至0.78。1981—1988年的输沙量模拟NS可达0.80,但2001年输沙率突变下降后的时段NS降至负值。SWAT参数不再适用于突变年份后一时段的流域状态,变化环境下SWAT参数时变性表现显着,当流域系统发生明显变化后应考虑重新率定模型参数。将SWAT进行空间拓展推测无观测数据的茅尾海沿海流域入海水沙通量,结果显示入海水沙通量呈下降趋势。(4)基于Google Earth Enginee提取茅尾海河口潮滩面积,并使用环境星(环境与灾害监测预报小卫星,HJ-1)进行数据插补,结果显示2013—2018年潮滩面积数据波动形态发生明显改变,茅岭江河口淤泥滩的冲刷受到河流来沙减少影响,钦江河口淤泥滩的冲刷形态主要来源于人为清淤工程。上游陆屋站的水文监测数据显示,径流呈弱下降趋势,2001年输沙率出现显着下降突变点,说明河口潮滩响应具有滞后性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

水沙通量论文参考文献

[1].齐永正,张安琪.潜流交换作用下胶体水沙界面通量研究[C].《环境工程》2019年全国学术年会论文集(下册).2019

[2].黄萍.变化环境下河流水沙通量模拟与河口潮滩响应研究[D].南宁师范大学.2019

[3].郭文献,豆高飞,李越,王鸿翔.近50年嘉陵江水沙通量演变特征分析[J].水电能源科学.2019

[4].田清.近60年来气候变化和人类活动对黄河、长江、珠江水沙通量影响的研究[D].华东师范大学.2016

[5].谢火艳,张国安,何青,李占海.长江口北槽洪季走航断面水沙分布特征及通量研究[J].泥沙研究.2015

[6].郑俊,李瑞杰,于永海.近岸海域水沙界面通量与水流挟沙力研究[J].海洋学报(中文版).2014

[7].吴磊,刘霞,马孝义.湍流水沙边界层扩散传质浓度和通量的精确解[J].应用力学学报.2013

[8].石勇.鸭绿江河口潮间带沉积特征的阶段性变化及其对流域水沙通量变化的响应[D].南京大学.2013

[9].张珍.叁峡工程对长江水位和水沙通量影响的定量估算[D].华东师范大学.2011

[10].刘成,胡春宏,史红玲.中国大陆太平洋流域河流下泄水沙通量的变化[J].泥沙研究.2011

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水沙通量论文-齐永正,张安琪
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