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基于AI深度学习的向家坝-三峡区间流域洪水预报 被引量:1
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作者 崔震 郭生练 +3 位作者 向鑫 李承龙 张俊 王乐 《人民长江》 北大核心 2025年第4期49-55,共7页
为提高长江上游向家坝水库至三峡水库区间流域洪水预报精度,探索人工智能(AI)深度学习模型的可解释性途径,将特征-时间双重注意力(DA)和递归编码-解码过程(RED)耦合至长短期记忆(LSTM)神经网络,构建了DA-LSTM-RED模型;开展了向家坝水库... 为提高长江上游向家坝水库至三峡水库区间流域洪水预报精度,探索人工智能(AI)深度学习模型的可解释性途径,将特征-时间双重注意力(DA)和递归编码-解码过程(RED)耦合至长短期记忆(LSTM)神经网络,构建了DA-LSTM-RED模型;开展了向家坝水库至三峡水库区间流域1~7 d预见期的洪水模拟预报,并与LSTM-RED模型进行对比研究。结果表明:两个AI深度学习模型在训练期和检验期都取得了较好的模拟预报精度;DA-LSTM-RED模型的优势随着预见期的增加逐渐明显,7 d预见期的纳什效率系数和径流总量相对误差分别为0.94和-0.48%。DA-LSTM-RED模型能识别出与目标输出相关性较高的输入变量,不仅改善了模型的模拟预报性能,还提高了深度学习的可解释性,可为洪水模拟预报提供一种新的技术途径。 展开更多
关键词 洪水预报 注意力机制 神经网络 深度学习模型 可解释性 向家坝水库 三峡水库 长江流域
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引调水工程对汉江中下游水文情势的累积影响 被引量:1
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作者 肖洋 刘扬扬 +1 位作者 王中敏 王孟 《水资源保护》 北大核心 2025年第3期161-170,共10页
为识别引调水工程对汉江中下游水文情势的累积影响,通过设置3种不同预测情景,采用一维水动力学模型,分析了引调水工程实施和汉江中下游7个梯级枢纽联合运行下的流量、流速演变特征和趋势。结果表明:南水北调中线一期、引汉济渭、鄂北地... 为识别引调水工程对汉江中下游水文情势的累积影响,通过设置3种不同预测情景,采用一维水动力学模型,分析了引调水工程实施和汉江中下游7个梯级枢纽联合运行下的流量、流速演变特征和趋势。结果表明:南水北调中线一期、引汉济渭、鄂北地区水资源配置、引江济汉等工程调水后,汉江中下游径流过程减水和坦化明显,流速减小,典型平水年黄家港、皇庄、仙桃断面年均流量分别减少38%、28%、18%,年均流速分别降低9%、9%、3%,典型枯水年年均流量分别减少27%、22%、1%,年均流速分别降低13%、8%、1%。叠加引江补汉工程影响后,引调水工程的不利累积影响微弱,典型平水年黄家港、黄庄、仙桃断面年均流量和流速减幅基本不变,典型枯水年黄家港、皇庄断面年均流量降幅变为16%、12%,年均流速降幅变为4%、3%,仙桃断面年均流量和流速则由减少状态变为增加4%和2%;典型枯水年黄家港、皇庄、仙桃断面枯水期流量最大增幅分别由139%、97%、160%增加至201%、146%、173%,改善了枯水期水动力条件,使黄家港断面最小下泄流量满足程度由情景一的75%逐步提升至情景二的94%和情景三的98%;汉江中下游仍面临水量减少带来的部分时段最小下泄流量和敏感期生态流量难以保障、水华现象仍可能发生等生态环境风险,建议统筹考虑引调水工程对水文情势的累积影响,研究提出汉江中下游生态流量调度方案。 展开更多
关键词 引调水工程 引江补汉工程 水文情势 生态流量 水量调度 汉江中下游
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三峡库区香溪河叶绿素a与环境因子响应关系
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作者 关文海 赵肥西 +5 位作者 李建 贾海燕 辛小康 黄宇波 王攀菲 廖周伟 《水电能源科学》 北大核心 2025年第7期61-64,15,共5页
为了探究三峡库区典型支流香溪河浮游植物生物量和环境因子的响应关系,收集到2022年6月~2023年5月香溪河的叶绿素a、水环境因子、水文因子、气象因子日数据,综合运用相关分析、多元线性逐步回归分析等方法研究了影响香溪河叶绿素a的主... 为了探究三峡库区典型支流香溪河浮游植物生物量和环境因子的响应关系,收集到2022年6月~2023年5月香溪河的叶绿素a、水环境因子、水文因子、气象因子日数据,综合运用相关分析、多元线性逐步回归分析等方法研究了影响香溪河叶绿素a的主要环境因子。结果表明,消落期和汛期是香溪河水华的高发期,叶绿素a浓度在汛期(12.69±12.55μg/L)最高,高水位运行期(5.92±10.30μg/L)最低,叶绿素a的变化表现出显著的异质性。两种分析方法均表明,不同调度期内影响叶绿素a的环境因子和影响大小不同,整体表现出叶绿素a与TP、TN与WL呈显著负相关关系,而与DO、pH值呈显著正相关关系,其中TP是限制因子。在控源难以短期见效的情况下,可通过水库调度抬高水位抑制支流水华。 展开更多
关键词 叶绿素A 三峡水库 环境因子 水库调度期 香溪河
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人类活动净磷输入来源特征影响着区域磷输出
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作者 郭玉静 王云琦 +5 位作者 周小舟 张建聪 程金花 王震 张晓明 李鹏 《中国环境科学》 北大核心 2025年第1期355-368,共14页
为探究三峡库区磷输入对磷输出的影响,基于人类活动净磷输入(NAPI)模型和改进的输出系数模型(ECM),分析了2006~2021年库区磷输入输出的时空特征及其响应关系.结果表明,年际NAPI值呈先升高后降低的趋势(峰值为2015年),各区县NAPI值高低... 为探究三峡库区磷输入对磷输出的影响,基于人类活动净磷输入(NAPI)模型和改进的输出系数模型(ECM),分析了2006~2021年库区磷输入输出的时空特征及其响应关系.结果表明,年际NAPI值呈先升高后降低的趋势(峰值为2015年),各区县NAPI值高低呈聚集分布,磷肥对NAPI的贡献率最大,年均达64.42%;磷输出量(TP)在2500t/a上下波动呈缓慢增加趋势,TP高值区域由库区东北部向西南部转移,旱地对TP的贡献率最大,年均41.25%.TP与NAPI呈正相关,磷输入来源中人类食品和动物饲料磷输入(P_(im))对TP的总作用最大,其次为非食品磷输入(P_(nf))和化肥磷输入(P_(fer)),单位P_(im)较P_(nf)和P_(fer)能产生更多的TP;磷输出率在1.18%~2.26%之间,年均1.78%,P_(im)比例对磷输出率的作用最大,其次为P_(nf)比例,磷输出率随P_(im)和P_(nf)比例增大而增大,P_(fer)比例与磷输出率呈负相关,P_(im)对区域潜在磷污染风险威胁最大.本研究可为三峡库区水环境管理提供科学参考. 展开更多
关键词 三峡库区 人类活动净磷输入 输出系数模型 时空变化特征 来源特征 响应关系
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三峡库区无资料支流流量遥感监测及其变化分析
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作者 娄和震 周柏池 +5 位作者 宋文龙 冯天时 杨胜天 孟娟 桂荣洁 刘宏洁 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第4期166-176,共11页
三峡库区内支流众多,但因缺少基本水文站监测,支流的水文和水资源信息匮乏,影响了区域的水资源管理和防洪安全。为此,选择了三峡库区20条典型支流为研究对象,其中18条为无资料支流,应用自主研发的遥感水文站技术,结合卫星及无人机遥感... 三峡库区内支流众多,但因缺少基本水文站监测,支流的水文和水资源信息匮乏,影响了区域的水资源管理和防洪安全。为此,选择了三峡库区20条典型支流为研究对象,其中18条为无资料支流,应用自主研发的遥感水文站技术,结合卫星及无人机遥感数据构建了支流监测断面的三维数字河道模型,计算分析了2016年1月—2023年7月的河道流量、相对水位等信息。研究表明:(1)三峡库区内20条典型支流的河道横断面形状呈U形,属于典型的山区河流;遥感水文站技术在计算三峡库区无资料支流流量时具有良好的精度,平均NSE和R2分别可达到0.74和0.76。(2)在研究期内库区支流相对水位变化较小,库首、库中和库尾支流相对水位月际变化在1.2 m以下的月份占比可达93.1%、86.8%和87.4%。(3)库区典型无资料支流的平均流量总体平稳,但趋势分析结果表明,共有13条无资料支流的流量正在减少,库区支流流量总体上呈现下降趋势。(4)三峡库区20条支流年均流量和全年总流量十分丰富,年均入库流量达164.75亿m^(3),约占库区年入库流量的4.8%,为地区经济发展提供了有力的水资源支撑。 展开更多
关键词 无资料支流 流量 遥感水文站技术 水资源管理 防洪安全 三峡库区
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引江补汉工程运行对三峡水源区水环境的影响预测
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作者 吴贞晖 王孟 +3 位作者 刘扬扬 吴比 肖洋 张可可 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第2期194-203,共10页
引江补汉工程实施将引起三峡库区水文情势和水质变化。为预测引江补汉工程运行对水源区水环境的影响,构建水源区二维水动力水质模型,分析丰、平、枯、特枯水年情景下水源区水文情势、水动力变化和化学需氧量(COD)、氨氮、总磷浓度时空... 引江补汉工程实施将引起三峡库区水文情势和水质变化。为预测引江补汉工程运行对水源区水环境的影响,构建水源区二维水动力水质模型,分析丰、平、枯、特枯水年情景下水源区水文情势、水动力变化和化学需氧量(COD)、氨氮、总磷浓度时空分布特征,并提出相应的水环境保护措施。结果表明:引江补汉工程实施后,龙潭溪取水口水域水动力条件显著增强,各月流速增幅达0~0.04 m/s;工程实施后取水口水质受引水拖拽作用趋向于主库区,不同典型年下该断面COD、氨氮、总磷年均变化幅度分别介于-2.31%~0.41%、4.18%~8.20%、0.77%~1.82%,非引水时段有发生富营养化风险。研究成果可为引江补汉工程水源区水环境保护与治理提供理论与技术支撑。 展开更多
关键词 引江补汉工程 三峡水源区 水环境影响预测 数值模拟 二维水动力水质模型 水环境保护与治理
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三峡水库香溪河沉积物微生物群落时空分布特征
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作者 刘淑涵 宋林旭 +1 位作者 罗丽娜 唐朝晖 《湖泊科学》 北大核心 2025年第5期1733-1743,I0010,I0011,共13页
三峡水库运行以来,支流暴发不同程度的蓝藻水华,香溪河库湾水体磷富营养化程度较为突出,给三峡库区整体的水环境及水生态安全造成较大影响。沉积物是湖库水体磷富营养化的重要内源,微生物群落在沉积物的物质循环中扮演着重要角色,沉积... 三峡水库运行以来,支流暴发不同程度的蓝藻水华,香溪河库湾水体磷富营养化程度较为突出,给三峡库区整体的水环境及水生态安全造成较大影响。沉积物是湖库水体磷富营养化的重要内源,微生物群落在沉积物的物质循环中扮演着重要角色,沉积物微生物活动能显著影响沉积物中磷的形态变化。为探究三峡水库支流香溪河库湾沉积物中微生物群落结构多样性特征及其对环境因子的响应,分别于2021年秋季至2022年夏季4个季节对香溪河布设的5个具有代表性点位进行取样,基于16S rRNA基因高通量测序分析及水质分析,对香溪河沉积物中细菌多样性及群落结构差异进行研究。结果表明:香溪河沉积物中微生物多样性丰度较高,α多样性指数总体上表现出秋季>冬季>春季>夏季的季节变化规律,β多样性表现为春季库湾微生物群落差异最大,冬季差异性最小;优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidota)、酸杆菌门(Acidobacteriota)、硝化螺旋菌门(Nitrospirota)、脱硫弧菌门(Desulfobacterota)、厚壁菌门(Firmicutes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、疣微菌门(Verrucomicrobiota)和放线菌门(Actinobacteriota)等;通过Spearman相关性分析和RDA冗余分析发现,上覆水pH值、溶解氧、电导率、正磷酸盐、水温和总磷是影响细菌群落结构和分布的主要环境因子,其中总磷是最为关键的影响因子。本研究有助于进一步了解香溪河库湾沉积物中微生物季节性变化对库湾磷形态、含量变化的影响,为三峡库区水环境改善和管理提供参考。 展开更多
关键词 三峡水库 香溪河 微生物群落结构 多样性 时空分布特征 环境因子
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考虑河道流量智能演算的梯级水库防洪优化调度
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作者 郭人维 朱天龙 +2 位作者 李霄 席荣光 周敏 《人民长江》 北大核心 2025年第8期11-17,共7页
梯级水库防洪调度中,入库流量精准计算与模型高效求解是提升防洪效能的关键。考虑到梯级水库间流量传播的非线性特征,且下游水库入库流量计算受河道流量演算精度影响显著,针对复杂水力联系下梯级水库防洪优化问题,提出一种考虑河道流量... 梯级水库防洪调度中,入库流量精准计算与模型高效求解是提升防洪效能的关键。考虑到梯级水库间流量传播的非线性特征,且下游水库入库流量计算受河道流量演算精度影响显著,针对复杂水力联系下梯级水库防洪优化问题,提出一种考虑河道流量智能演算的防洪调度方法。首先,融合BP神经网络与LSTM多模态优势,构建Stacking集成学习框架河道流量智能演算模型,并通过多元非线性回归实现异构模型预测结果的协同优化;其次,利用改进灰狼优化算法(IGWO)进行防洪调度模型的优化求解,通过引入Sine混沌映射、非线性收敛因子和动态搜索空间策略,提升模型求解效率。以金沙江下游溪洛渡—向家坝梯级及三峡水库为研究对象,解析了区间来水对梯级水库防洪调度的影响。结果表明:智能演算模型在不同流量区间的趋势拟合及洪峰演算精度均优于传统方法;基于耦合河道流量智能演算的水库防洪优化调度模型制定的调度方案,可使三峡水库最高调洪水位降低0.60 m,最大下泄流量减少3%,峰现时间延迟12 h。研究成果可为水库群防洪优化调度提供参考。 展开更多
关键词 河道流量智能演算 水库防洪优化调度 改进灰狼优化算法 三峡水库 金沙江下游梯级水库
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基于ARMAX-GARCH模型的长江中下游区域径流模拟研究
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作者 郭淑慧 谭森明 曾凌 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第7期80-87,共8页
径流模拟的准确性对水文预报、水资源管理及流域防洪具有十分重要的意义。当前国内外关于径流模拟主要采用水文模型法、统计学方法、机器学习等方式,其中ARMAX-GARCH时间序列模型属于数理统计类方法,具有所需资料少、便于操作以及能够... 径流模拟的准确性对水文预报、水资源管理及流域防洪具有十分重要的意义。当前国内外关于径流模拟主要采用水文模型法、统计学方法、机器学习等方式,其中ARMAX-GARCH时间序列模型属于数理统计类方法,具有所需资料少、便于操作以及能够描述非线性过程等优点,已逐渐应用于水文过程模拟中。针对长江中下游区域,洞庭湖、汉江、鄱阳湖相继汇入长江中下游干流,主干流及支流的径流过程之间产生相互影响,错综复杂的干支流水量交换关系也加大了该区域径流模拟的难度,利用时间序列模型ARMAX-GARCH,首先对不同径流序列进行互相关性分析,将与模拟目标站相关性较强的径流序列作为外生变量加入模型,进而模拟目标站点径流过程。本文对长江中下游区域宜昌、城陵矶、汉口、仙桃、湖口、大通水文站的径流进行模拟,宜昌、城陵矶、仙桃和湖口站径流序列建立ARMA-GARCH模型,对汉口和大通站径流序列建立ARMAX-GARCH模型,结果显示模型模拟径流序列效果较好,且能够有效考虑到与目标水文站相关性较强的径流序列的影响;并分析了三峡水库的建设对下游径流均值的影响作用,主要表现为削弱了下游干流的极端径流事件并且该效应顺着水流方向逐渐减弱。研究印证了采用时间序列模型模拟径流的可行性,并为具有复杂江湖关系区域的水文模拟预报提供重要参考。 展开更多
关键词 长江中下游区域 ARMAX-GARCH模型 径流模拟 江湖关系 三峡水库
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2003~2024年长江流域水质时空演变特征
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作者 陈瑞凯 康瑾 +3 位作者 赵琰鑫 郭琰琪 徐晓林 王永桂 《中国环境科学》 北大核心 2025年第4期2171-2182,共12页
揭示三峡水库蓄水以来,长江流域水质时空格局是流域综合治理的基础.基于多元线性逐步回归分析,筛选出2003~2024年间影响长江流域水质的关键指标为TP、COD_(Mn)、NH_(3)-N、Pb和DO.单因子评价和WQI_(min)指数评价表明长江全流域平均水质... 揭示三峡水库蓄水以来,长江流域水质时空格局是流域综合治理的基础.基于多元线性逐步回归分析,筛选出2003~2024年间影响长江流域水质的关键指标为TP、COD_(Mn)、NH_(3)-N、Pb和DO.单因子评价和WQI_(min)指数评价表明长江全流域平均水质达到优秀水平,乌江流域、岷沱江流域以及太湖水系是长江流域污染较为严重的二级流域,其中TP与NH_(3)-N污染较为突出,水质状况空间异质性显著;使用线性回归分析与季节性Kendall趋势检验,发现长江流域整体水质状况提升趋势显著,具有明显的时间异质性,除汉江外其他二级流域水质状况均有显著上升趋势;三峡水库蓄水以来,上游嘉陵江、乌江流域和宜宾至宜昌干流的TP浓度以及中游洞庭湖、鄱阳湖水系和上游乌江流域NH_(3)-N浓度出现先上升后下降趋势.从长江全流域耦合二级支流,开展多尺度长序列多指标的水质时空演变特征研究,能为长江流域精准治污提供支撑. 展开更多
关键词 三峡水库 长江流域 水质评价 时空演变 异质性
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三峡水库汛前水位集中消落调度方式优化研究
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作者 张松 何小聪 梁志明 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第4期25-34,共10页
【目的】受来水预报不确定性及发电调度、生态调度试验、库岸稳定要求等影响,三峡水库的集中消落期调度方式存在水位精准调控困难、水资源利用效率有优化空间等问题。为了在有效控制防洪风险的同时提高三峡水库汛前水位集中消落期调度... 【目的】受来水预报不确定性及发电调度、生态调度试验、库岸稳定要求等影响,三峡水库的集中消落期调度方式存在水位精准调控困难、水资源利用效率有优化空间等问题。为了在有效控制防洪风险的同时提高三峡水库汛前水位集中消落期调度灵活性和综合效益,提出了延长三峡水库汛前集中消落期的优化调度方式。【方法】在分析三峡水库消落期水文情势变化情况的基础上,通过耦合延长三峡水库汛前集中消落、三峡水库调洪计算、下游河道洪水演进模型,对比分析了遭遇不同类型洪水时不同汛前水位集中消落方案的防洪影响和效益,以不影响防洪安全、有效提高综合效益为原则优选汛前水位集中消落方式。【结果】结果显示,延长三峡水库集中消落期3~5 d,遭遇1954年、1998年等长江流域实际大洪水时,三峡水库均可在转入防洪调度时将水位预泄至145 m,且预泄过程中,不增加下游沙市、城陵矶等主要水文站超警戒水位的天数,不抬高洪峰时沙市、城陵矶等主要水文站水位。【结论】结果表明:在防洪风险可控的前提下,6月中下旬在下游河道水位较低时,适当延长三峡水库汛前水位集中消落至145 m的时间,可以较好地统筹协调汛前防洪和供水需求,并有效衔接水库汛期运行水位动态控制,有利于提高集中消落期调度的灵活性和水资源利用效率,为三峡水库实际调度提供更好的条件。 展开更多
关键词 三峡水库 汛前集中消落 调度方式优化 长江流域 洪水 优化调度 多目标 洪水演进模型
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三峡水库小江回水区水华暴发期浮游植物群落结构及其与环境因子的关系 被引量:2
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作者 胡莲 郑志伟 +4 位作者 杨志 杨晴 邹曦 万成炎 张云昌 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1025-1035,I0003-I0005,共14页
三峡水库蓄水以来,支流水华频发,尤以小江情况最为严重,给三峡库区的生态安全带来较大隐患。为探究支流水华暴发特征和主控因素,于20142021年小江水华暴发期间在小江高阳江段进行浮游植物及环境因子调查,并使用单因素方差分析、聚类分... 三峡水库蓄水以来,支流水华频发,尤以小江情况最为严重,给三峡库区的生态安全带来较大隐患。为探究支流水华暴发特征和主控因素,于20142021年小江水华暴发期间在小江高阳江段进行浮游植物及环境因子调查,并使用单因素方差分析、聚类分析、百分比相似性分析以及基于距离的线性模型等方法,对小江水华暴发期间浮游植物和环境因子在不同年份不同水层间的差异以及二者的关系进行研究。结果表明:小江水华暴发期内,浮游植物的种类数在43~70种之间,其中2015年蓝藻种类数明显减少,2018年以后硅藻种类数明显减少;采样期间浮游植物平均细胞密度在0.66×10^(6)~61.28×10^(6)cells/L之间,同期表层细胞密度明显高于中层和底层;各层水体间水华微囊藻、铜绿微囊藻、不定微囊藻等10种藻的密度存在明显差异,是主要差异种;显著影响表层、中层和底层浮游植物群落结构变动的环境因子是水位的日平均变幅;水位的日平均变幅与藻类优势种拟合关系显示,当日水位下降幅度在0.5 m以上时,浮游植物平均密度会呈指数级减少。研究结果可为三峡库区支流水华的防控提供数据支持。 展开更多
关键词 三峡水库 小江 水华暴发 浮游植物 群落结构 水位变动
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三峡水库蓄水后长江中下游典型物理生境变化及其影响 被引量:1
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作者 柴朝晖 葛李灿 +3 位作者 姚仕明 金中武 刘小光 章运超 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第12期1-8,14,共9页
三峡水库蓄水后,长江中下游物理生境发生明显变化,一定程度上影响河流功能的发挥。采用资料分析和文献综述,研究了三峡水库蓄水运用后长江中下游水文条件、河道形态、植被等典型物理生境的变化,总结了其对防洪、航道条件、供水、典型水... 三峡水库蓄水后,长江中下游物理生境发生明显变化,一定程度上影响河流功能的发挥。采用资料分析和文献综述,研究了三峡水库蓄水运用后长江中下游水文条件、河道形态、植被等典型物理生境的变化,总结了其对防洪、航道条件、供水、典型水生生物的影响。提出了应加强研究内容:①监测方面,包括长江中下游系统性和长期性监测、河(航)道治理工程、生态调度试验效果监测等。②规律和机理方面,包括河道形态变化机制和共性规律、干流洲滩植被变化机制、长江中下游洪水位和底栖动物对物理生境变化的响应规律和阈值等。③方法和对策方面,包括多因素影响下长江中下游水文条件中长期变化趋势预测方法,适应物理生境变化并满足需求的整治技术,满足供水、底栖、鱼类繁殖等目标的水库优化调度方案等,物理生境变化-影响效应-改善策略和技术全过程一体化研究。研究成果可为长江大保护及其健康发展提供参考。 展开更多
关键词 物理生境 变化 河道形态 水生生物 三峡水库
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长江中游宜昌—监利河段洪峰沙峰异步传播特性及成因分析
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作者 张为 陈颖琦 +2 位作者 李思璇 薛居理 李昕 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期938-946,共9页
洪峰沙峰异步传播会对河床演变产生重要影响,三峡水库蓄水以来,长江中游沙量更加集中于场次洪水,明确场次洪水过程的洪峰沙峰异步运动变化对深入认识水库下游河道冲淤调整尤为重要,但目前对于三峡水库蓄水前后长江中游洪峰沙峰异步特性... 洪峰沙峰异步传播会对河床演变产生重要影响,三峡水库蓄水以来,长江中游沙量更加集中于场次洪水,明确场次洪水过程的洪峰沙峰异步运动变化对深入认识水库下游河道冲淤调整尤为重要,但目前对于三峡水库蓄水前后长江中游洪峰沙峰异步特性变化及成因的认识还存在局限。本文基于长江中游宜昌—监利河段1993—2020年的实测水文资料,分析三峡水库蓄水运行前后坝下游的洪峰沙峰异步特性产生和变化的原因。结果表明:三峡水库蓄水前,宜昌—监利的场次洪水沙峰通常滞后于洪峰;三峡水库蓄水后,尤其是实施中小洪水调度期间,宜昌站沙峰滞后现象更加显著,坝下泥沙的补给效应减弱了沿程传播过程中沙峰的滞后特性。本文可为长江中下游防洪安全和优化水库运行管理等研究提供科学支撑。 展开更多
关键词 洪峰沙峰异步 中小洪水调度 含沙量—流量曲线 三峡水库 长江中游
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极端天气下三峡库区土地利用对河流水质的多时空尺度影响 被引量:6
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作者 张琼 刘睿 +3 位作者 张静 郑达燕 张柳柳 郑财贵 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1096-1109,I0011-I0015,共19页
为探究极端天气下流域内水质对土地利用的响应关系,本研究基于不同空间尺度(1000 m河段缓冲区、500 m河岸带缓冲区及子流域)的土地利用指数以及旱季(2019年11月)、雨季-洪水期(2020年7月)和雨季-干旱期(2022年8月)的水质数据,探究流域... 为探究极端天气下流域内水质对土地利用的响应关系,本研究基于不同空间尺度(1000 m河段缓冲区、500 m河岸带缓冲区及子流域)的土地利用指数以及旱季(2019年11月)、雨季-洪水期(2020年7月)和雨季-干旱期(2022年8月)的水质数据,探究流域内土地利用对水质的多时空尺度影响,从而得到保护流域水质和规划流域内土地利用格局的最佳时空尺度和对水质影响最显著的预测因子。研究表明:(1)流域水质受极端天气影响,降雨会增强水体的稀释能力,高温会加快水中微生物反应速率,具体表现为雨季-洪水期的水质较好,雨季-干旱期次之,旱季较差。(2)土地利用对水质指标的影响存在时空尺度效应,土地利用在子流域和旱季尺度下对河流水质影响最显著。(3)不同土地利用指数对流域水质影响存在差异,耕地、林地、斑块密度、最大斑块指数和边缘密度是影响水质指标最显著的解释变量。其中林地与多数水质指标具有负相关关系,建设用地、耕地、斑块密度与较多水质指标存在正相关关系。本研究结果为合理规划土地利用格局以及保护河流水质提供科学依据,对三峡库区环境可持续发展及生态保护具有一定意义。 展开更多
关键词 河流水质 土地利用指数 多时空尺度 冗余分析 三峡库区
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三峡水库应急补水对2022年洪季长江口盐水入侵的影响 被引量:1
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作者 仇威 栾华龙 +3 位作者 渠庚 雷文韬 林木松 朱建荣 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第10期30-39,共10页
2022年汛期长江流域发生了历史罕见的流域性干旱,大通站9—10月份流量在11000 m 3/s上下浮动。9月份开始,叠加台风的影响,长江口遭遇了严重的盐水入侵事件,威胁上海市供水安全。结合实测流量、风速和盐度数据分析,认为此次盐水入侵由低... 2022年汛期长江流域发生了历史罕见的流域性干旱,大通站9—10月份流量在11000 m 3/s上下浮动。9月份开始,叠加台风的影响,长江口遭遇了严重的盐水入侵事件,威胁上海市供水安全。结合实测流量、风速和盐度数据分析,认为此次盐水入侵由低流量和台风导致;基于此,采用三维河口海岸数值模型定量分析三峡水库应急补水的压咸效果。结果表明,应急补水削弱了长江口的盐水入侵,减小了咸潮上溯距离,南支—北港纵断面0.45 psu等盐度线下移了17 km,降低了水库取水口盐度,为青草沙水库争取了约6 h的取水窗口。10月份2次寒潮在一定程度上削弱了此次补水效果,为确保补水效果需加强河口地区水文、潮汐及气象综合监测能力,以保障上海市淡水利用安全。 展开更多
关键词 盐水入侵 水库调度 淡水资源 压咸效果 三峡水库 长江河口
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小江不同食性鱼类氮磷排泄及其对养分循环的影响 被引量:2
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作者 唐海滨 张三峰 +7 位作者 朱利明 邹曦 史方 杨晴 胡莲 朱稳 时玉龙 李博 《水生态学杂志》 CSCD 北大核心 2024年第5期76-84,共9页
探究小江流域不同食性鱼类排泄对初级生产养分循环的作用,为三峡库区支流鱼类群落调控及养分再循环提供理论参考。2019年在小江设置5个断面对水质、浮游物、鱼类进行监测和采样,并选取小江4种典型食性鱼类,即滤食性鱼类鳙、草食性鱼类... 探究小江流域不同食性鱼类排泄对初级生产养分循环的作用,为三峡库区支流鱼类群落调控及养分再循环提供理论参考。2019年在小江设置5个断面对水质、浮游物、鱼类进行监测和采样,并选取小江4种典型食性鱼类,即滤食性鱼类鳙、草食性鱼类草鱼、杂食性鱼类鲫和肉食性鱼类黄颡鱼,分析其氮磷排泄率的差异及其与温度的关系,通过模型反演估算不同食性鱼类排泄对小江藻类初级生产的贡献。结果表明:(1)滤食性鱼类氮排泄率最高,滤食性鱼类和肉食性鱼类磷排泄率相对较高;(2)不同食性鱼类氮磷排泄率随水温升高均有所增大,且杂食性鱼类氮排泄率受水温变化影响最大,而草食性鱼类磷排泄率受水温变化影响最小;(3)小江鱼类总生物量约11.08t,氮、磷排泄率分别为16.92、2.11ng/(L·d);(4)小江鱼类氮磷排泄对藻类养分循环贡献均较小,分别占初级生产力所需氮、磷含量的0.015%和0.022%;(5)在4种食性鱼类中,肉食性鱼类对初级生产力的贡献率最高。 展开更多
关键词 鱼类食性 排泄率 初级生产 养分循环 小江 三峡库区
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基于栖息地法的水库变动回水区鱼类产卵场生态流量及调控策略研究 被引量:1
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作者 易燃 陈小娟 +7 位作者 杨志 陶江平 戴凌全 郜星晨 刘宏高 朱其广 徐薇 曹俊 《水生态学杂志》 CSCD 北大核心 2024年第5期85-96,共12页
揭示水库变动回水区鱼类产卵场栖息地适宜性变化的规律,确定水库变动回水区鱼类产卵场栖息地生态流量阈值及保护调控的方法,为鱼类产卵场栖息地保护提供参考与借鉴。以三峡变动回水区的广阳-石沱江段为研究区域,选取四大家鱼、铜鱼、长... 揭示水库变动回水区鱼类产卵场栖息地适宜性变化的规律,确定水库变动回水区鱼类产卵场栖息地生态流量阈值及保护调控的方法,为鱼类产卵场栖息地保护提供参考与借鉴。以三峡变动回水区的广阳-石沱江段为研究区域,选取四大家鱼、铜鱼、长鳍吻鮈、圆筒吻鮈和中华金沙鳅等8种产漂流性卵鱼类为研究对象,通过鱼类产卵场栖息地模拟,在耦合8种鱼类生态需求的基础上计算生态流量阈值,并制定相应的调控策略。结果表明,三峡水库在145、150、155、160、165 m和天然情形下变动回水区最小生态流量分别为:6543、7130、9943、13713、17603、6106 m^(3)/s;最大生态流量分别为:17028、17526、23110、28291、29858、15753 m^(3)/s;最适生态流量分别为10002、10916、14479、18810、23226、9365 m^(3)/s,上、下阈值分别为13515、14221、18794、23550、26542、12559 m^(3)/s;8272、9023、12211、16262、20414、7736 m^(3)/s。流量较小时,一定流量范围内,降低水位有利于增加加权可利用面积(AWU);流量较大时,流量增加到一定值后,增加水位有利于增加AWU;而流量在两者之间时,可参考研究结果中的水位及生态流量阈值进行调控决策。 展开更多
关键词 栖息地法 三峡水库变动回水区 生态流量 调控策略 广阳-石沱江段
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太湖新银鱼种群摄食对小江浮游动物群落结构的影响 被引量:1
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作者 张三峰 沈建忠 +5 位作者 万成炎 吉芬芬 胡莲 邱龙辉 彭乐根 朱稳 《水生态学杂志》 CSCD 北大核心 2024年第3期138-147,共10页
明晰太湖新银鱼(Neosalanx taihuensis)种群生长与浮游动物群落结构的动态变化关系,可为小江水华暴发的控制与水生态健康管理提供理论依据。2019年逐月对小江太湖新银鱼与浮游动物样品进行采集,并分析太湖新银鱼胃含物组成与浮游动物群... 明晰太湖新银鱼(Neosalanx taihuensis)种群生长与浮游动物群落结构的动态变化关系,可为小江水华暴发的控制与水生态健康管理提供理论依据。2019年逐月对小江太湖新银鱼与浮游动物样品进行采集,并分析太湖新银鱼胃含物组成与浮游动物群落结构特征。结果表明:(1)太湖新银鱼的饵料生物主要为桡足类,其次为枝角类,轮虫占比较少;(2)3月至6月(太湖新银鱼春群繁殖期)太湖新银鱼生物量迅速上升,而浮游动物群落结构在此期间呈小型化趋势,生物量由28.93 mg/L下降至1.13 mg/L,密度由21173.39个/L增加至26808.23个/L;7月小江禁捕结束,太湖新银鱼生物量开始急剧下降,小江浮游动物中桡足类和枝角类的密度与生物量迅速升高,于8月达到全年最高;(3)由于太湖新银鱼对枝角类和桡足类具有较强的选择性,故在其生物量较高的时期(5、6月),水体中枝角类和桡足类生物量占比显著低于其他时期(P<0.05)。由此认为,太湖新银鱼生物量与浮游动物群落结构变化存在较强的关联性,太湖新银鱼种群摄食的下行效应可能是小江浮游动物生物量下降及群落结构小型化的关键原因。 展开更多
关键词 太湖新银鱼 选择性摄食 浮游动物 下行效应 三峡水库 小江
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长江-鄱阳湖顶托作用评价指标研究 被引量:1
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作者 陈璐 邓金运 《人民长江》 北大核心 2024年第1期1-5,20,共6页
长江与鄱阳湖形成的江湖交汇系统存在复杂的河床演变与物质能量交换,江湖顶托关系是影响江湖水量交换的重要因素,同时对整个区域的水资源、防洪、灌溉、航运、生态有着重要影响。以长江与鄱阳湖的交汇区为研究对象,从动量基本方程出发,... 长江与鄱阳湖形成的江湖交汇系统存在复杂的河床演变与物质能量交换,江湖顶托关系是影响江湖水量交换的重要因素,同时对整个区域的水资源、防洪、灌溉、航运、生态有着重要影响。以长江与鄱阳湖的交汇区为研究对象,从动量基本方程出发,建立了一套评估长江与鄱阳湖顶托强度的指标体系,提出了顶托强度指标——顶托角。研究结果表明:自20世纪80年代以来,顶托角整体上没有发生趋势性变化,说明长江对鄱阳湖的顶托作用在三峡水库蓄水后变化不明显。但从年内变化来看,在枯水期,由于三峡水库的补水作用,长江对鄱阳湖的顶托作用明显增强;在汛期,由于三峡水库的削减洪峰以及汛末蓄水,长江对鄱阳湖的顶托作用减弱。长江对鄱阳湖的顶托作用变化会在4~6月使湖水滞留湖区,易发生流域性洪水;在7~10月加速湖水的入江,使鄱阳湖的低水位形势持续恶化。研究成果可为长江和鄱阳湖的治理与保护提供参考。 展开更多
关键词 江湖关系 顶托作用 顶托角 三峡水库 鄱阳湖 长江
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