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快速城市化进程下西安市水网格局演变特征研究

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水资源与水工程学报 2024年第2期35卷 91-98页

作者：谢跃姜仁贵解建仓赵勇李发文朱记伟西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室陕西西安710048 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

为揭示城市化对水网的影响,科学规划水网布局,以国家中心城市西安市为研究区域,基于2000、2010和2020年3期遥感影像和水网数据,从水网数量和结构特征两个方面剖析2000—2020年快速城市化进程下城市水网格局时空演变特征,揭示城市化水平... 详细信息

为揭示城市化对水网的影响,科学规划水网布局,以国家中心城市西安市为研究区域,基于2000、2010和2020年3期遥感影像和水网数据,从水网数量和结构特征两个方面剖析2000—2020年快速城市化进程下城市水网格局时空演变特征,揭示城市化水平与水网特征之间的定量关系。结果表明:2000—2020年建设用地面积不断增加,2020年占到西安市总面积的比重达13.25%,城市化进程由加速发展阶段转变为成熟阶段;西安市水网数量特征呈现持续降低趋势,河网密度和水面率分别衰减了26.47%和20.69%,河流发育系数、河网复杂度等水网结构特征呈现“先增后减,总体衰减”的趋势,衰减率分别为19.87%和17.01%。水网格局根据城市化率不同空间分布差异显著,在自然因素和人类活动共同作用下,西安市整体河网结构稳定度趋于1,水网发育较为稳定;水网格局变化受城市化影响较大,其中,河网复杂度与水面率受城市化的影响大于其对河网密度和河流发育系数的影响。

关键词：水网结构时空演变水网特征参数土地利用/覆被变化西安市

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流域水网环境异质性及驱动力分析

水利水电技术（中英文） 2024年第5期55卷 141-156页

作者：罗晴阳李发文金相楠中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

【目的】水网结构和类型的产生与多种环境因素相关,对流域水网的环境异质性及驱动力方面的分析,是调整水系结构、合理恢复和保护水网的重要基础工作。【方法】以长江流域、黄河流域、淮河流域和海河流域为研究对象,基于典型水网类型,系... 详细信息

【目的】水网结构和类型的产生与多种环境因素相关,对流域水网的环境异质性及驱动力方面的分析,是调整水系结构、合理恢复和保护水网的重要基础工作。【方法】以长江流域、黄河流域、淮河流域和海河流域为研究对象,基于典型水网类型,系统分析对比四大流域的环境异质性。进一步采用Pearson相关性分析、冗余分析、地理探测器分析方法,定量梳理各因子对于水网结构和类型的解释度。【结果】结果表明:网状和混合状水网流域内,坡度为0.0°~5.0°的比例大于55.05%,地形起伏度为0~70 m的比例大于67.98%,土地利用类型多为耕地和人造地表。矩形状、平行状、树枝状和扇状水网流域内,坡度为5.0°~35.0°的比例大于62.42%,地形起伏度为70~500 m的比例大于49.63%,土地利用类型多为耕地、林地和草地。土壤侵蚀强度、降水量、湿润指数、气温和水利设施数量也在不同水网类型中表现出异质性。气候因子与河流弯曲度显著正相关,地形因子、开发程度与水网的密度和流向最大频率均显著负相关。所选因子对四大流域水网结构特征的总解释率达53.47%。【结论】水网结构和类型受到多种因素的综合影响。坡度和湿润指数对水网结构有较大影响,解释率分别为21.40%和16.50%。降水量对水网类型的解释度最高,为16.61%。开发程度和气候因子的交互作用对水网类型的形成有重要影响,解释度接近50%。

关键词：水网结构水网类型长江流域黄河流域淮河流域海河流域环境异质性驱动力分析人类活动

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水利工程对流域水网可达性、重要度与连通性影响研究

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水利工程对流域水网可达性、重要度与连通性影响研究

作者：王贺天津大学

学位级别：硕士

流域水网作为承载水资源的基础,其结构对于水资源的流通、循环等具有重要的影响。而水利工程的建设在调节水资源分配的同时,在一定程度上影响了水网结构,阻碍了水系的连通。永定河山区流域常年水资源量不足,加上水利工程分布密集,导致... 详细信息

流域水网作为承载水资源的基础,其结构对于水资源的流通、循环等具有重要的影响。而水利工程的建设在调节水资源分配的同时,在一定程度上影响了水网结构,阻碍了水系的连通。永定河山区流域常年水资源量不足,加上水利工程分布密集,导致河道生态环境脆弱。本文以永定河山区流域水网为研究对象,着重考虑水利工程的影响,计算分析了流域水资源可达性、水网节点重要度。同时基于HEC-RAS一维水动力模型,分析河道内水利工程对河道径流及连通性的影响。主要研究工作及成果如下:(1)以s DNA网络分析工具为基础,计算水利工程影响下流域水网接近度参数NQDP,结合地势起伏度及河道径流量,建立流域各城镇点水资源可达性评价模型,计算得到各城镇点局部及全局水资源可达性。根据计算结果分析得出,流域水资源可达性较好的区域呈“T”字形分布,主要分布于沿河道干流的两侧“册田水库-官厅水库”及“张家口市-门头沟区”一带。流域水资源可达性整体较低,仅有极少数地区的城镇水资源可达性比较高,全局水资源可达性优于局部。(2)局部水资源可达性莫兰指数I为0.3815,全局水资源可达性莫兰指数I为0.7388,全局水资源可达性自相关性更好。局部及全局水资源可达性均以HH(高高)聚类为主,个别城镇存在LH(低高)异常,全局水资源可达性的HH聚类和LH异常分布更加广泛。全局水资源可达性与人口密度分布相关系数为0.6111,局部水资源可达性与人口密度相关系数为0.5345。说明人口分布与水资源可达性具有较强的相关性。(3)基于UNA系统计算水网节点重要度影响指标:影响节点数(Reach)、接近性(Closeness)及中间性(Betweenness),建立水网节点重要度评价模型,计算不同水流时长下的自然水网、整体水网及考虑水利工程影响下的整体水网节点重要度分布,对比分析人工水网及水利工程对节点重要度的影响。三种情景在水流时长较小时重要度高的节点分布都较为散乱,随着水流时长的增加,重要度较高的节点逐渐向干流中下游河段集中。节点重要度越高,所占比例越少,各水流时长下“不重要”及“较不重要”节点所占比例均在65%以上,而“重要”和“较为重要”节点所占比例不超过15%。(4)不考虑水利工程影响的情况下,自然水网与整体水网节点重要度差异主要集中在桑干河中上游朔州市至册田水库段以及桑干河和洋河汇流处至官厅水库段,尤其在水流时长较大时差异更为明显。差异的主要原因是这些区域密集的人工水网减小了主干河道与附近支流连通的距离,重要节点由主干向两侧进行了一定的延伸。这一现象说明人工水网的建设增加了水网的连通性,延伸了水资源流动的范围。水利工程的存在不仅仅会导致一些节点重要度降低,同时也会导致部分节点重要度升高。这是由于水利工程的阻隔可能会改变两节点之间到达最短时间的路径,从而使得部分节点的中间性值变大而使其重要度升高。(5)利用HEC-RAS一维水动力模型,模拟永定河山区主要河道有无水利工程情景下河道水位流量过程,对比分析水库在蓄水期及泄水期对下游河道流量的影响。水库蓄水期会导致下游附近河道的流量明显减少,尤其以册田水库最为明显。册田水库蓄水期完全阻断了上游的来水,导致下游河道流量为0;响水堡水库常年泄水,但在泄水期也使得下游流量减少了20%～50%。册田水库泄水期的泄水特点为泄水时间短、泄水量大。短期大量的泄水会导致下游流量及水位明显增加,模拟时间段内最大流量差值达20m/s以上。通过实测水文数据及模拟结果,计算水利工程阻隔系数、干流连通指数LFCI及水网纵向连通性指数,分析水利工程的存在对河道纵向连通性影响。发现水利工程对其所在河道及整体水网纵向连通性存在较为严重的负面影响。

关键词：水网结构可达性节点重要度 HEC-RAS模型连通性

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锦江干流小水电建设对水生态环境影响研究

水利规划与设计 2022年第8期 54-57页

作者：皮玉红铜仁市万山区水务局贵州铜仁554200

小水电建设带来较大经济效益和社会效益,但也给河流水生态环境带来不利影响,例如在河流水能梯级开发规划过程中,因过度强调水能开发效益而忽视水生态环境问题,导致河流基本采取引水式电站或混合式电站,人为修筑一道道生态屏障,致使厂坝... 详细信息

小水电建设带来较大经济效益和社会效益,但也给河流水生态环境带来不利影响,例如在河流水能梯级开发规划过程中,因过度强调水能开发效益而忽视水生态环境问题,导致河流基本采取引水式电站或混合式电站,人为修筑一道道生态屏障,致使厂坝间河段断流,造成河流上下游生态环境遭到严重破坏。通过河道的疏通从而缝合破碎的水网结构,恢复生物多样性。

关键词：小水电水能开发引水式电站生态屏障水网结构生物多样性

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构建上海城市水绿生态体系

中国城市林业 2004年第5期2卷 17-20页

作者：徐琼倪军陶康华周国祺上海师范大学城市与旅游学院上海200234

本文从上海城市绿化和水利问题的现状分析出发,运用城市生态发展理论,提出构建上海城市水绿生态体系,建议优化上海城市水网、林网结构,保护城市现有湿地资源和构建人工森林湿地。

关键词：上海生态体系城市绿化水利建设水网结构林网结构湿地资源人工森林湿地