BP神经网络模型在大凌河中游河流含沙量预测中的应用研究

应用BP神经网络模型对大凌河中游段河流含沙量进行了预测,并结合大凌河中游大城子水文站2000—2014年实测含沙量对比分析了BP神经网络模型在大凌河中游段河流含沙量的预测精度。研究结果表明:BP神经网络模型可用于大凌河中游河段含沙量的趋势预测,模型预测的含沙量和实测含沙量之间相关系数达到0.773 9。研究成果对于大凌河流含沙量预测分析提供参考价值。     

自然灾害胁迫下的岷江上游生态环境宜居性评价

在传统的环境宜居性因子的基础上引入灾害因子,综合评价了岷江上游6个县市及5个自然流域的生态环境的宜居性.对当前的岷江上游的居民点布局作了简要的分析,结果表明,岷江上游属于宜居性Ⅳ、宜居性V的地区分别占12.66％和8.07％,宜居性Ⅱ、宜居性I的地区则分别占33.78％和21.23％.6个县市中都江堰市的总体生态环境宜居性最好,属于宜居性Ⅲ、宜居性Ⅳ、宜居性V的地区占该县总面积的65.87％,茂县的整体环境宜居性最差,其中宜居性Ⅱ、宜居性Ⅰ的地区占该县总面积的84.06％.寿溪流域在岷江上游流域5个小流域中宜居性最好,杂谷脑河流域的生态环境宜居性最差.岷江上游生态环境宜居性总体上比较差,居民点布局不合理,因此应加强不适宜人居住地区的防灾减灾工作.     

汾河中游段河道演变分析

汾河中游段属平原型河流,典型的蜿蜒型河道,经过3次大的河道整治以及水利工程建设,使河势发生了很大变化,造成洪水峰量、历时亦随之发生相应变化。以汾河干流义棠、汾河二坝水文站的实测资料为依据,对汾河中游段河道横向、纵向变化规律进行了分析,预测了其演变趋势,可为汾河中游两岸城市防洪减灾提供科学依据。     

黄河中游河道生态环境需水量研究

河流生态环境需水量作为维持河流生态系统功能的重要因素已成为当前研究的热点问题之一.本文在探讨河流系统生态环境需水量内涵的基础上,系统阐述了生态环境需水各分项的计算方法,并以黄河中游为例,针对该区的实际情况,采用蒙大拿法、最小月平均流量法、最大月平均含沙量法等计算研究区主要支流的生态环境需水量.计算结果表明,黄河中游生态环境需水量为47.356亿m3,输沙需水量为40.666亿m3,水面蒸发需水量为10.314亿m3.窟野河、无定河、汾河、泾河、北洛河、渭河、伊洛河和沁河的河道生态环境需水总量分别为2.071亿m3、3.393亿m3、10.143亿m3、8.699亿m3、3.575亿m3、34.601亿m3、6.481亿m3和2.505亿m3.由于黄河中游并非一个独立的河流系统,与上、下游有着密切的水利联系,难以确定黄河中游河道生态环境需水总量,有待进一步探讨和研究.     

基于GIS的岷江流域降雨侵蚀力时空特征研究

利用岷江及周边流域124个气象水文站1981-2010年的日降雨资料计算了该区域的降雨侵蚀力.通过克吕格插值法生成降雨侵蚀力的空间分布图,采用泰森多边形和K-Means聚类法将其划分为3个等级并得到各等级的空间分布格局.根据离差系数、趋势系数和倾向率指标分析了站点年际变化特征及不同等级的时空变化格局.结果显示:(1)年均降雨侵蚀力表现出东南部高,向西迅速降低的特征,且呈现以雅安乐山为中心向东北、西南递减缓慢,向西北递减迅速的环状空间分布格局;(2)岷江流域降雨侵蚀力聚类为侵蚀低、中、高值区,其聚类中心分别为1 054.73,4 594.50和7 153.75 MJ·mm/(hm·h·a),其中侵蚀低值区主要分布在岷江流域上游和大渡河支流流域,中值区主要分布在岷江中下游流域,高值区集中分布在岷江中游的雅安、乐山、眉山和都江堰地区;(3)降雨侵蚀力年际变化呈南北分异特征,以都江堰汶川小金—丹巴为界,北部变化大于南部,变化趋势呈东西分异特征,以茂县理县汶川宝兴—天全汉源—峨边沐川 宜宾一线以东呈下降趋势,以西呈上升趋势.不同地区的降雨侵蚀力变化趋势的显著程度也不同.     

茂汶—汶川段岷江两岸滑坡分布规律

根据野外调查资料,研究了茂汶－汶川段岷江两岸滑坡的发育及分布规律,重点突出了控制滑坡发育的地层岩性、地质构造和地貌三大因素,为进一步研究提供了详实基础资料。     

GIS支持下岷江上游水文特征空间分析

流域水文特征的提取与分析不仅为水文过程模拟提供重要参数,而且是研究水土流失和制定防洪减灾措施的基础依据。以岷江上游90 m分辨率的DEM数据为基础,利用GIS手段提取了分水岭、流域面积以及河流长度等河网基本信息,并对流域内的干流和主要支流的河网密度、河道纵剖面等特征进行了定量分析。又据1982-1987年间岷江上游地区的21个雨量站的降水资料和同时期8个水文站的逐年径流量数据,对该流域及其主要子流域的径流系数进行了计算。结果表明:岷江上游流域的平均径流系数为0.77,各子流域的径流系数从北面镇江关流域的0.55递增至南面姜射坝水文站以下流域的0.88。流域的河网密度为0.172 km/km2,其各子流域变化范围为0.165~0.177 km/km2。干流河道平均比降为9.7‰,自北向南分布的5条支流的纵剖面凹曲度和比降均呈增加趋势,且主河道剖面形态受构造运动影响显著。     

黄土高原中游降雨量的空间插值方法研究

在地统计学和地理信息系统支持下,采用多种插值方法对黄土高原中游降水量进行了空间插值研究.结果表明:地统计学方法优于传统的反距离加权插值法、径向基函数插值法,对不同数目气象站点的插值相对误差较稳定.通过空间插值得到了黄土高原中游降雨量分布图,由该降水量分布图可知,黄土高原中游降雨量总体呈现西北低、东南高的态势,界限很明显.     

北盘江中游地区土壤抗蚀性及预测模型研究

研究结果表明＞0.25mm的水稳性闭粒含量可作为北盘江中游地区土壤抗蚀性指标。土壤抗蚀性与土壤有机质成正相关,与土壤石砾含量成负相关,但按影响土壤抗蚀性大小,影响因子的排序是：土壤石砾含量＞岩性＞土壤有机质＞坡度＞土地利用类型;建立了4个预测土壤抗蚀性的数学模型,这些模型具有较高的精度,其中两个模型可直接用于野餐测定。     

和田河流域中游生态系统健康评价的框架构建

总结了流域生态系统健康评价的内涵及其在国内外的实践.以体现系统活力、组织结构、恢复力,服务功能作为出发点,构建了由生态安全、社会发展、环境保障、人群健康4个方面量度,19个单项指标组成的和田河流域中游生态系统健康评价指标体系,采用客观赋值的变异系数法作为评价方法,借鉴生态医学将健康诊断标准分为五级.对进一步开展和田河流域生态系统健康评价提出三点展望.     

岷江中游河流下蚀率的研究

以苏柳无性系和青刚柳营造农田防护林试验,结果发现,J194柳的成活率和保存率最高,分别达到96.6%和93.2%.不同树种(或无性系),不同株行距的成活率及保存率差异不明显.苏柳无性系的树高生长显著大于青刚柳,表明苏柳无性系更适于农田防护林的营造.对J172柳在农田防护林的遮荫作用进行研究,结果发现,柳树(株行距3 mX 6 m)6 a生的遮荫指数为56.62%,遮荫程度为13.31%.13%的遮荫程度是柳树农田防护林的最高遮荫上限,柳树生长到第5 a以后,应适当间伐.     

岷江上游水资源问题及可持续利用

岷江上游是成都平原最主要的供水来源,被称为是“天府之国”生命的源泉。但是,岷江上游的水资源面临着总体水量减少,洪水以及水体污染等问题。在分析岷江上游水资源面临的问题及原因的基础上,提出了包括生态保护和水利工程建设的方法,试图解决岷江上游水资源的问题,为岷江上游水资源的可持续利用提供参考。     

长江上游流域径流变化

分析长江上游流域5个主要控制站：金沙江屏山、岷江高场、嘉陵江北碚、长江上游干流寸滩及乌江武隆的月流量变化。结果表明,高场和北碚站的径流显著减少,寸滩站径流则稍微减少。从年内分配上看,9-11月份减少较多。寸滩站径流减少主要受岷江和嘉陵江流域降水量减少和人类活动的影响。     

2007-2017年府谷-龙门段河道冲淤特征及其动力机制

[目的]河道演变是水流、泥沙与河床边界相互作用的结果,对水利工程的安全、洪涝灾害的防控有显著的影响。黄河中游府谷—龙门段位于晋陕峡谷地带,以黄土高原沟壑侵蚀地貌为主,流经的黄土高原地区是黄河泥沙的主要来源,因此研究该河段的河道冲淤特征及影响因素对控制黄河中游水土流失有重要意义。[方法]基于府谷、吴堡、龙门3个典型水文站径流泥沙及河道断面数据,分析了2007—2017年府谷—龙门段河道冲淤特征及相关影响因素。[结果](1)近11年来府谷—龙门段河道整体表现为冲刷,其中府谷—吴堡段表现为河道冲刷量逐渐减小,吴堡—龙门段表现为河道冲刷逐年加剧。(2)府谷—吴堡段呈水减沙增的趋势,吴堡—龙门段整体表现为水多沙少,两河段河道冲淤量与水流含沙量变化同步。(3)府谷—吴堡段悬移质泥沙中值粒径呈增加趋势,河道冲刷变缓;吴堡—龙门段悬移质泥沙中值粒径呈减小趋势,加剧河道侵蚀。(4)府谷站入黄泥沙量增加,河道侵蚀力降低,河道冲刷变缓;吴堡站入黄泥沙量减少,河道侵蚀力增强,河道处于冲刷的状态。[结论]径流泥沙的变化在很大程度上影响了府谷—龙门段河道冲淤。在生态环境有所改善的背景下,研究该河段河道冲淤特征及动...     

渭河流域降雨结构时空演变特征

为研究气候变化背景下渭河流域降水结构的时空变化,利用渭河流域71个气象站1981—2012年汛期(5—9月)逐时降水资料,选取降水发生率和降水贡献率两个指标,结合线性倾向率和非参数Mann-Kendall检验法探讨了流域降水结构的变化趋势及不同降水历时和不同降水等级的空间变化特征。结果表明:(1)渭河流域各历时降水发生率随历时增加呈指数形式快速递减,降水贡献率随历时增长先快速增大,后波动减小。流域上游短历时降水发生率和贡献率较高,而流域中下游长历时降水发生率和贡献率较高。(2)渭河流域1~6h的短历时和48h以上长历时降水发生率和贡献率均表现为减小趋势,7~24h历时降水发生率和贡献率为增加趋势,这种变化趋势在流域的中下游更加显著。(3)渭河流域降水发生率随降水等级的增加呈指数下降,小雨发生率最高,而暴雨的发生率最低。比较而言,流域上游小雨和中雨的发生率和贡献率较高,而流域中下游大雨和暴雨发生率和贡献率较高,特别是在渭河干流,暴雨贡献率在25%以上。(4)渭河流域小雨级别的降水事件发生率和贡献率均表现为显著的下降趋势,而暴雨级别降水发生率和贡献率表现为增加趋势,这种变化趋势将可能使流域防洪形势趋于严峻。     

渭河中下游河道沉积物重金属污染生态风险评价

以渭河中下游河道沉积物为研究对象,在分析12个干流采样点和7个一级支流采样点沉积物中Pb,Zn,Cr,Cu,Co和Ni六种重金属元素含量变化的基础上,采用Hakanson潜在生态风险指数法对河道沉积物重金属污染的生态风险程度进行了评价。渭河中下游河道19个采样点沉积物中Pb,Zn,Cr,Cu,Co和Ni六种重金属元素含量均不同程度超过了陕西省土壤重金属背景值,除Pb外,支流沉积物中其他五种重金属的平均含量都低于干流沉积物;Hakanson潜在生态风险评价结果显示,渭河中下游采样点的六种重金属元素单项生态风险指数均小于40,综合潜在生态风险指数均小于50,潜在生态风险处于较低水平,表明渭河中下游河道沉积物中重金属富集量小,基本不构成生态风险。     

岷江上游生态环境地质概况及其质量的模糊评价

岷江上游是成都平原经济区的生态屏障和水源生命线。在生态环境地质调查的基础上,选定了岩性、构造、地形地貌（海拔高度）、植被覆盖生态区、地表水、地下水、土壤类型及地质灾害等8个评价因子,采用模糊数学的方法对岷江上游生态环境地质质量进行了评价,评价结果与研究区的实际情况基本相符。     

雅砻江-安宁河并流段水沙及养分空间差异分析

为了解人类活动影响下的流域泥沙及养分分布情况,以雅砻江及其一级支流安宁河为研究对象,选择雅砻江—安宁河并流段为研究区,沿河流纵向选取6个断面,并对断面垂向与横向进行含沙量及氮磷浓度的监测,分析不同流域水沙沿程变化及养分空间分布特征。结果表明:(1)安宁河含沙量整体大于雅砻江并流段,2条河流中下游的含沙量均大于上游,总体沿程增加。在泥沙断面垂向分布上,雅砻江无明显分层现象;安宁河分层现象明显,表现出底层＞表层＞中层的规律。在泥沙断面横向分布上,除安宁河中下游为左侧分布外,安宁河上游及雅砻江并流段均表现为右侧分布。雅砻江并流段泥沙断面均匀性总体优于安宁河。(2)雅砻江TN、TP整体均显著小于安宁河流域,且雅砻江—安宁河并流段氮磷空间分布在断面垂向和断面横向上均存在显著差异。(3)雅砻江并流段TN、TP浓度与含沙量呈线性正相关,其中断面横向拟合度优于断面垂向,且TN与含沙量的相关性高于TP;而安宁河则是断面垂向拟合度大于断面横向,TP与含沙量的相关性高于TN。     

岷江上游森林涵养水源的能力变化分析

为探讨森林植被变化对水文方面的影响，客观评价近年来退耕还林等生态建设所取得的功效，以岷江上游为对象，根据森林植被、枯期径流等的变化，找出其间的关联和相应的规律。利用森林涵养水源能力的评价指标：流域最小月平均流量与年径流量之比，得出了各年段的涵养指数，并将其变化趋势与森林植被、枯期径流相比较。结果表明，森林涵养水源的能力与森林面积有很大的相关性，它随森林面积的减少而降低，随森林面积的增加而升高；尽管岷江上游森林植被遭到严重破坏，但从总体来讲，岷江流域涵养水源的能力还是特别强的，径流变化平稳，枯期水量相对丰富；退耕还林工程功效显著，大面积的退耕还林提高了涵养水源的能力，增加了枯期径流量，增强了岷江上游的生态环境安全。     

汾河中下游河道生态需水量研究

汾河中下游流域地处我国黄土高原干旱、半干旱地区,水资源短缺与生态环境矛盾十分突出,从水资源开发利用中的生态环境问题出发,构建了适合汾河中下游生态需水量计算模型。河流生态需水量是一个随着时段、河段的不同而发生变化的动态值,把汾河中下游以水文站分成5段,分别计算了不同水文频率年各河段生态需水量,把河道生态需水量分为河道蒸发、渗漏、自净、输沙需水量和基础流量,并根据它们之间的相互关系,界定了总生态需水量。结果表明,汾河中下游20%,50%,70%和95%水文频率年河道生态需水量分别为6.17×108m3,3.78×108m3,2.37×108m3,1.59×108m3;占流域代表年径流量的百分比分别为55.43%,61.97%,61.27%,88.15%,且占多年平均流量的百分比分别为73.68%,45.10%,28.27%,18.92%。要实现汾河流域的可持续管理,必需采取切实有效的措施进行水资源开发调控,分时段分河段地进行水资源的合理利用。