水沙变异对黄河三角洲湿地生态环境的影响分析

采用实测资料分析与理论探讨相结合的办法,着重分析了黄河口水沙变异对黄河三角洲湿地生态环境的影响。研究结果表明:1986年后,黄河口来水来沙剧烈减少,水沙搭配关系恶化,水沙过程发生变异。黄河口水沙变异对黄河三角洲湿地生态环境的影响巨大,主要表现为:阻滞了黄河三角洲湿地生态环境的自然演替发展;恶化了黄河三角洲湿地植被和生物生存环境;加剧了黄河三角洲海岸的侵蚀后退。     

来水量变化对黄河三角洲湿地生态类型的影响

黄河水资源是维持黄河三角洲湿地平衡的主导因素,黄河下游三角洲湿地的形成与变化是自然因素与人类干预共同作用的结果。根据对黄河利津站径流量的分析,并通过分析5个典型时间段黄河三角洲的遥感影像,解译得到不同流量情况下的生态水文格局,从而研究来水量变化对湿地生态类型的影响。结果表明:当年径流量大于147.7亿m3时,对芦苇湿地面积的影响系数小于0.25;当年径流量大于98.2亿m3时,对草甸湿地面积的影响系数小于0.25;当年径流量为200亿～300亿m3时,湿地面积保持相对稳定,该区间是维持湿地格局稳定的适宜径流。     

新水沙环境下的黄河三角洲湿地资源动态变化研究

利用1996年、2000年和2004年Landsat TM／ETM＋遥感影像,对黄河三角洲近年来的湿地资源动态变化进行了研究。研究表明：近年来黄河三角洲地区湿地资源是增加的,1996～2004年湿地总面积增加了22838．55hm^2,年平均增长率为2854．82hm^2／年。同时,对黄河三角洲湿地资源变化的原因进行了分析,分析表明：这种变化是黄河来水来沙减少和人工调水调沙的相互作用、农业开发和城市化建设等对湿地的破坏和有目的的湿地保护的相互作用、气候条件的变化等因素综合作用的结果。     

长江沙市段断面面积对水沙变异的滞后响应研究

通过长江中游沙市站的实测水沙、断面资料的分析表明,沙市站河槽形态的调整对水沙变异存在一定滞后性。为了研究沙市河段河床演变的滞后响应规律,从3个方面对适用于黄河流域的河床演变滞后响应模型进行改进:①以沙市站多年平均枯水位下的断面面积作为滞后响应模型的特征变量;②引入“年组合流量”概念;③在模型迭代公式中使用分段函数,从而得到适用于沙市河段的河床演变滞后响应模型。利用模型迭代公式进行计算,结果表明改进后的河床演变滞后响应模型计算精度R²处于0.7~0.8之间,可以很好地描述沙市站河槽形态的调整规律。     

刘家峡水库对水沙变异影响分析

利用刘家峡水库运行前后进出库控制站的水文资料,对水库运行以来的径流泥沙特征进行了分析。研究表明:(1)水库运行对进出库年径流量影响很小,对年内分配影响大;(2)单库运行期水库蓄水拦沙,出库洪峰流量削减,年内径流量分配发生变化,泥沙量大幅度减少;(3)龙羊峡水库运行后的联合运行期,洪峰流量略有削减,年内蓄水过程改变后仍有一定的拦沙作用,出库含沙量较单库运行期增加;(4)水库运行减小了出库含沙量,并没有改变出库含沙量与入库含沙量的线性关系。     

黄河口水沙变异特征研究

根据利津水文站的实测水沙资料,分析了1950年以来黄河口水沙的变化特征。结果表明,1986年以来进入河口的水沙量、水沙年内分配和年际变化、水沙搭配、洪水特性等均发生了特征性变异,即枯水枯沙年连续出现时间长,年际变幅减小;10月份水沙特征已接近非汛期,洪峰流量逐年减小;汛期约50％的时间、全年有72．8％的时间流量小于500m^3／s;小流量级径流量和挟带泥沙量比例增大,大流量级径流量和挟带泥沙量比例减小;输水流量级已由2000m^3／s以上降到了1000m^3／s以下,3000m^3／s以上流量级输沙比例减幅达43．35％。     

黄河三角洲湿地景观格局演变研究

运用景观生态学原理,基于不同年代的遥感数据,系统分析了1993～2004年黄河三角洲湿地景观格局演变情况.结果表明:①湿地面积总体上变化不大,景观破碎化水平相对较低,湿地景观保持着一定的自然状态;②随着人类干扰强度的增强,斑块数量急剧增加,破碎化指数、斑块密度显著增大,景观破碎化程度提高;③湿地结构和组成发生了变化,人工湿地面积急剧增加,自然湿地面积减少;④芦苇湿地斑块急剧增加,平均斑块面积减少,说明芦苇湿地生态功能降低,湿地质量下降.⑤黄河水沙资源变化、人类活动干扰是三角洲湿地景观格局演变的根本动力和主导因素.     

黄河三角洲湿地利用与影响因素分析

黄河三角洲具有丰富的湿地资源，湿地总面积74万多hm^2，生产潜力巨大。通过对黄河三角洲湿地开发利用现状的研究，指出对黄河三角洲湿地水文生态系统的影响因素包括：人类活动、风暴潮侵袭以及三角洲气候等。随着黄河三角洲工农业的迅速发展，黄河断流、湿地水资源不足、围垦、污染和湿地的不合理开发等已使湿地面积不断减少，因此加强对黄河三角洲湿地的保护研究日益迫切。     

黄河口水沙变异与调控I--黄河口水沙运动与演变基本规律

黄河口以水少沙多、流路多变、不断淤积大量新生土地(湿地)而著称于世。本文根据实测资料分析、理论探讨、数学模型计算等方法，对黄河口水沙运动与演变基本规律进行了系统的研究，主要内容包括：河口潮汐特性、潮流特性，海洋动力的输沙能力，河口泥沙的输移与扩散，河口的淤积延伸、蚀退与造陆，河口拦门沙的形成过程与演变特性，河口流路演变及对下游河道的反馈影响，河口异重流的形成与发展，河口三角洲湿地的发展等。通过与世界其它主要河口的比较，进一步加深了对黄河口——这个独具特色的河口的认识。研究成果为黄河口的综合治理提供了科学的依据。     

基于遥感影像的黄河三角洲湿地退化研究

为科学了解黄河三角洲湿地退化趋势,更好地进行湿地保护,通过黄河三角洲湿地遥感影像,从景观水平和类型水平,分别对东营市河口区、垦利县、利津县和东营区湿地的时空特征进行了分析。选取景观斑块数、蔓延度指数、香农多样性指数、香农均匀度指数、景观分离度、聚合度6个指标构建黄河三角洲湿地退化评价指标体系,将湿地退化分为无退化、轻度退化、中度退化、重度退化和极度退化5个等级,利用综合指数法对4个区域进行了湿地退化评价,结果表明:河口区和垦利县处于重度退化阶段,利津县处于轻度退化阶段,东营区处于中度退化阶段,即各区湿地都出现了不同程度退化。     

黄河干流沿程水沙变化及其影响因素分析

采用"中国河流泥沙公报"数据,结合流域内长系列年降水量资料,探讨黄河干流沿程水沙的历史变化情况。通过对17个雨量站长系列降水量资料的分析,认为气候不是黄河径流量变化的主要影响因素;黄河年径流量沿程降低,而且愈往下游降低的幅度愈大,这主要是引水量增加和水土保持措施引起的;中下游沙量明显降低,降低的幅度沿程增加,这主要是水土保持、水利枢纽建设及其对水沙量的调节、上游引水和气候变化等因素综合作用的结果,其中水利枢纽工程的兴建和水库运行方式的改变引起了沙量的突变。分析还表明,黄河利津站年水沙量自20世纪50年代的474亿m3和14亿t大幅度减少至2000年以来6年的平均值132亿m3和1.5亿t,给黄河口的演变带来很大的影响,值得深入研究。     

黄河口湿地健康评价

 湿地健康评价旨在判断湿地健康状况和趋势,以便制定有效的管理策略和修复措施。针对黄河口湿地建立了一个新的指标体系,并使用模糊综合评判法对黄河口湿地进行了健康评价。结果表明,1992年到2008年黄河口湿地整体上处于亚健康状态。同时,还对东营市1992-2008年经济状况进行了分析评价,结果表明经济的快速增长对湿地健康有负面影响。影响黄河口湿地健康的主要因素是：来水来沙量减少、湿地恢复工程和东营市经济的快速增长。     

黄河三角洲湿地及其生态系统可持续发展研究

从科学监测,合理利用黄河水,保护海岸带,植树造林,整治污染等方面探讨了保护黄河三角洲湿地可持续利用的措施。     

黄河下游水沙变化特点

本文以黄河下游河段小浪底、花园口、高村、艾山、利津水文站1950—2016年水沙资料为研究对象,通过实测资料分析与理论分析对黄河下游水沙特点进行研究。结果表明:近70年来黄河下游沿程各水文站年水沙量整体上呈现减小的趋势;水沙年际间、年内分配不均匀;1986年后下游水沙关系明显恶化,2003年后水沙关系又得到明显改善;近年来黄河下游大流量减少,小流量增多,输水输沙主要集中在1000~4000m~3/s洪水中;确定保证下游微淤甚至冲刷的来沙系数应不超过0.01kg·s/m~6。分析黄河水沙变化特点,掌握其变化规律可为缓减黄河下游水沙关系,完善治黄方略提供条件。     

黄河口水沙变异及尾闾河道的萎缩响应

1986年以来,进入黄河口的水沙过程发生了变异,尾闾河道逐渐萎缩,河道泄洪能力降低,对黄河防洪安全构成了极大的威胁。本文依据清水沟流路实测资料,采用对比分析、理论探讨等方法,揭示了黄河口水沙过程的变异特征,分析了尾闾河道萎缩的演变过程,概化了尾闾河道的萎缩模式,探求了尾闾河道的萎缩机理,引入了尾闾河道萎缩的判别指标。     

黄河源头地区泥沙来源的初步分析

黄河源头扎陵湖、鄂陵湖为吞吐湖泊,是黄河源头二大主要湖泊。扎陵湖、鄂陵湖等众多的湖泊的滞洪拦沙,使大量泥沙淤积在湖泊中,黄河源头控制站黄河沿站实测输沙量、含沙量、输沙模数也难以全面反映整个黄河源头产沙状况。在统计分析黄河沿站实测输沙量的基础上,初步分析了黄河源头泥沙来源和分布。黄河沿站泥沙主要来源于鄂陵湖出口—黄河沿站区间,同时估算了进入扎、鄂二湖沙量,年平均进入扎、鄂二湖泥沙量约为13万t左右,大部分淤积在扎陵湖内。黄河源头输沙模数呈自东向西递减的分布规律,认为在鄂陵湖以上多年平均输沙模数一般为5～10t(km·a),鄂陵湖出口以下多年平均输沙模数在20～40t(km2·a)之间。     

新情势下黄河口演变与整治研究思路

基于黄河口水沙变异的新情况以及经济发展和生态环境建设的新需求,提出新情势下黄河口演变与整治的研究思路。针对目前研究中需要突破的薄弱环节,瞄准国际河口学领域中的前沿问题,采用多学科交叉和多种研究手段,对黄河口开展创新研究。主要研究:黄河口水沙变异特征,尾闾河道枯萎机制及其演变响应,拦门沙演变响应过程及其反馈影响;河口泥沙通量,最大浑浊带、泥沙异重流形成机理,河口海岸淤进、蚀退及其动力平衡机制;黄河口陆海相互作用的整体数模,河口演变趋势与入海流路使用年限;新情势下黄河口治理对策及水土资源优化配置。     

黄河高含沙水流的高效输沙特性形成机理(黄河下游河道存在巨大的输沙潜力)

利用黄河主要干支流渭河、北洛河、黄河下游及三门峡水库大量实测资料,结合高含沙水流流变特性分析得出:河道中的高含沙水流的阻力与低含沙水流相同,均可用曼宁公式进行阻力计算;由于黄河泥沙组成较细,d50=0.03~0.10mm,随着含沙量的增加颗粒的沉速大幅度降低,泥沙在垂线上分布变得更加均匀,当含沙量大于200kg/m3以后发生改变;从泥沙存在对水流结构,流速在垂线上的分布特性上分析,含沙量200kg/m3左右时输送最困难,并得到河道实测资料的证实。由于粘性的增大,粗颗粒泥沙在河道中也能顺利输送,洪水期实测含沙量可达800~900kg/m3,表现出高含沙水流的高效输沙特性;黄河下游艾山以下河段实测洪水的最大含沙量为200kg/m3,在流量2 000~3 000m3/s时,高含沙洪水均可顺利输送。利用河道输送高含沙水流入海的主要障碍是改造宽浅游荡河段为窄深稳定的河槽。