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新水沙条件下荆江河段洲滩演变特征及其影响因素

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长江科学院院报 2024年第7期41卷 175-181页

作者：段光磊彭严波长江水利委员会水文局武汉430010 长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局湖北荆州434000

三峡工程投运极大改变了坝下游水沙条件。基于最新的实测水文泥沙和地形原型观测资料,分析了三峡水库蓄水后荆江河段主要洲滩演变特征,探讨了洲滩演变机理。研究表明:三峡水库蓄水后20 a间,荆江河段悬移质泥沙极大减少,河床大幅冲刷,大... 详细信息

三峡工程投运极大改变了坝下游水沙条件。基于最新的实测水文泥沙和地形原型观测资料,分析了三峡水库蓄水后荆江河段主要洲滩演变特征,探讨了洲滩演变机理。研究表明:三峡水库蓄水后20 a间,荆江河段悬移质泥沙极大减少,河床大幅冲刷,大多数洲滩萎缩,特别是临近主流线一侧大幅崩退;三峡水库蓄水后,大型汊道中多数支汊淤积,个别扩展;坝下游水沙条件的变化是影响洲滩萎缩的主要因素;人类活动的影响,如河道采砂、航道整治工程对江心洲支汊演变产生了较大影响;荆江河段洲滩将会在较长时期处于冲刷状态。

关键词：三峡工程荆江河段洲滩演变特征影响因素

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长江源区径流变化及其影响因素探讨

长江科学院院报 2024年第2期41卷 1-6页

作者：邵骏长江水利委员会水文局长江水文水资源分析研究中心武汉430010 长江水利委员会水文局西南诸河水文水资源勘测局昆明650051

长江源区对气候变化的响应较为敏感,其河川径流也随之产生了明显的变化。根据长江源区直门达水文站及长江源区5个气象站1960—2022年实测水文气象资料,分析长江源区年径流和季节性径流变化规律。利用相关分析、交叉小波变换及主成分分析... 详细信息

长江源区对气候变化的响应较为敏感,其河川径流也随之产生了明显的变化。根据长江源区直门达水文站及长江源区5个气象站1960—2022年实测水文气象资料,分析长江源区年径流和季节性径流变化规律。利用相关分析、交叉小波变换及主成分分析法,分析径流变化与主要气象要素之间的关联性。研究结果表明,近63 a来直门达站年径流呈现显著上升的趋势,尤其是近20 a径流大幅度增加。1960—2000年期间,长江源区各季节性径流变化趋势较为平稳。2000—2022年期间,各季节性径流均呈现出增加的态势并延续至今。对直门达站径流影响最为密切的气象要素主要为降水、气温、相对湿度等。

关键词：径流相关分析交叉小波变换主成分分析长江源区

三峡水库蓄水后荆江松滋口分流变化及其影响因素

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长江科学院院报 2024年第2期41卷 14-20页

作者：段光磊彭严波长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局湖北荆州434000

松滋河是连通长江与洞庭湖的主要通道。自1950s以来,随着下荆江系统裁弯及葛洲坝、三峡等水利工程相继建成,松滋河分流量呈现阶段性减少。基于系列水文和河道原型观测资料,分析了三峡水库蓄水后松滋口分流变化特征及其影响因素。结果表... 详细信息

松滋河是连通长江与洞庭湖的主要通道。自1950s以来,随着下荆江系统裁弯及葛洲坝、三峡等水利工程相继建成,松滋河分流量呈现阶段性减少。基于系列水文和河道原型观测资料,分析了三峡水库蓄水后松滋口分流变化特征及其影响因素。结果表明:①三峡水库蓄水后,松滋口年分流比基本稳定在7%左右,没有明显趋势性变化;②当枝城站出现>25000 m 3/s流量时,蓄水后松滋口分流能力明显提升,特别是蓄水后前10 a;③三峡水库主汛期洪水调度影响较小,而汛末蓄水对口门分流产生消极影响;④荆江干流河床冲刷降低了口门处中枯水位,对松滋口分流产生不利影响;⑤芦家河浅滩航道整治工程实施在一定程度上对维持口门段中枯水位发挥了关键作用,口门河段河道采砂在一定时段改善了口门进流条件。

关键词：分流三峡水库荆江松滋口影响因素

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荆江陈家湾—突起洲分汊段河道演变与趋势分析

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长江科学院院报 2024年第7期41卷 196-202页

作者：廖宇昂刘瑜长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局湖北荆州434000

三峡工程的运行极大减轻了荆江的防洪压力,同时改变了河段水沙条件,导致荆江持续发生剧烈冲淤变化。荆江陈家湾—突起洲段为典型微弯分汊河型,滩槽格局调整、主支汊易位将直接影响航道运行和防洪安排。基于三峡工程运行前后长系列水文... 详细信息

三峡工程的运行极大减轻了荆江的防洪压力,同时改变了河段水沙条件,导致荆江持续发生剧烈冲淤变化。荆江陈家湾—突起洲段为典型微弯分汊河型,滩槽格局调整、主支汊易位将直接影响航道运行和防洪安排。基于三峡工程运行前后长系列水文与河道原型观测资料,揭示河段水沙变化与河床冲淤响应特征,分析河道形态尺度年际变化过程,总结河道演变规律及趋势。结果表明:三峡工程运行后,沙市站平均年输沙量下降85%,河床冲刷3.1亿m^(3)。以太平口—三八滩汊道段滩槽变化最为剧烈,主流走势由北转南。2011年后,三八滩与腊林洲边滩守护工程基本遏制了“太平口心滩南槽南靠、三八滩南汊北提”趋势,但该段河床随即再次调整,近期又表现出“南槽北扩、南汊南扩”的新情势。同时,由于三八滩南汊发育、北汊分流比降低,北汊长江大桥下的通航问题日益突显,如何解决碍航问题,仍需进一步开展研究。

关键词：河道演变冲淤分析三峡工程分汊河段荆江

基于VMD-LSTM模型的三峡水库水面蒸发量预测研究

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人民长江 2024年

作者：彭玉洁张冬冬徐高洪王卫光郭卫林涛涛长江水利委员会水文局河海大学水文水资源学院长江水利委员会水文局长江三峡水文水资源勘测局

为减少水面蒸发非线性、复杂性和不稳定性等特征带来的预测误差，本文采用“分解-预测-重构”的策略，提出一种将变分模态分解（VMD）与长短期记忆神经网络（LSTM）相耦合的VMD-LSTM水面蒸发预测模型。利用变分模态分解将水面蒸发及其... 详细信息

为减少水面蒸发非线性、复杂性和不稳定性等特征带来的预测误差，本文采用“分解-预测-重构”的策略，提出一种将变分模态分解（VMD）与长短期记忆神经网络（LSTM）相耦合的VMD-LSTM水面蒸发预测模型。利用变分模态分解将水面蒸发及其主要影响因素分解为相同数量的子模态分量以降低数据的非平稳性，将对应子模态分量作为长短期记忆神经网络的输入，构建VMD-LSTM新型深度神经网络混合模型，并用于三峡水库巴东站的月水面蒸发量预测。结果表明，VMD-LSTM模型较其他模型具有预测精度更高、峰谷值拟合更优的特点，与单一LSTM模型相比，纳什效率系数（NSE）提升高达12%，均方根误差（RMSE）、平均绝对百分比误差（MAPE）分别下降达54%、42%。随着预见期的增大，模型的预测精度会逐渐降低但预测效果保持良好，当预见期从1个月增至7个月时，NSE由0.97降至0.84。

关键词：水面蒸发预测变分模态分解长短期记忆神经网络三峡水库

三峡水库秋汛期水沙特点及秋汛洪水对库区冲淤的影响

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泥沙研究 2024年第1期49卷 24-30页

作者：杨成刚平妍容袁晶董炳江长江水利委员会水文局湖北武汉430010 长江水利委员会水文局长江上游水文水资源勘测局重庆400025

长江上游秋汛洪水是三峡水库重要水沙事件,对三峡库区冲淤特性有直接影响。基于1954-2022年实测资料分析表明,近70年来长江上游秋汛期来水量变化不大,来沙量均值在2013年前后减幅达到87%。2013年以后,三峡库区秋汛洪水的来沙高度集中于... 详细信息

长江上游秋汛洪水是三峡水库重要水沙事件,对三峡库区冲淤特性有直接影响。基于1954-2022年实测资料分析表明,近70年来长江上游秋汛期来水量变化不大,来沙量均值在2013年前后减幅达到87%。2013年以后,三峡库区秋汛洪水的来沙高度集中于嘉陵江流域,占寸滩沙量的70%以上,秋汛洪水通过影响嘉陵江的水沙条件,进而间接影响三峡水库秋汛期的入库水沙条件。与汛期洪水相比,秋汛洪水的泥沙90%以上在库区淤积,且库尾淤积更加突出。实测资料分析结果表明,秋汛洪水期间适时加大水库下泄流量,可显著增大排沙量,减轻库区淤积。研究成果对加深三峡水库淤积特性认识、优化三峡水库秋汛洪水调度具有重要意义。

关键词：长江上游三峡水库秋汛洪水泥沙淤积水库调度

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沱沱河冬季降水对北极涛动的响应研究

长江科学院院报 2024年

作者：邵骏彭万兵梅同单张智敏段仙琼长江水利委员会水文局

沱沱河冬季降水直接影响高原积雪，并通过热通量和辐射通量影响局地气候和大气环流。采用北极涛动指数提取了北极涛动正、负异常年份，研究了北极涛动异常对沱沱河站冬季降水的丰枯影响，分析了沱沱河站冬季降水与北极涛动间的多时间尺... 详细信息

沱沱河冬季降水直接影响高原积雪，并通过热通量和辐射通量影响局地气候和大气环流。采用北极涛动指数提取了北极涛动正、负异常年份，研究了北极涛动异常对沱沱河站冬季降水的丰枯影响，分析了沱沱河站冬季降水与北极涛动间的多时间尺度相关关系，并探讨了沱沱河冬季降水对北极涛动异常的可能响应机制。研究结果表明，长江源区沱沱河站冬季降水受北极涛动影响较为明显，两者之间存在年代际尺度上的显著正相关。对于北极涛动正异常年，对应沱沱河站冬季降水偏丰概率较大。冬季北极涛动正异常年，高原东亚冬季风减弱，高原南部南支槽（印缅槽）增强，使得来自北印度洋、孟加拉湾的西南暖湿气流相对偏强，导致降水偏多。对于北极涛动负异常年，对应沱沱河站冬季降水偏枯概率较大。冬季北极涛动负异常年，高原冬季风偏强，引起南支槽减弱，西南暖湿气流相对偏弱，水汽难以北上进入高原，导致降水明显减少。

关键词：北极涛动冬季降水交叉小波分析沱沱河

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基于地形趋势面的边缘波束数据处理方法研究

人民长江 2024年第3期55卷 141-145,152页

作者：樊小涛张世明孙振勇包波李自斌长江水利委员会水文局长江上游水文水资源勘测局重庆400021 长江水利委员会水文局湖北武汉430010

受多波束特点及水体环境的影响,多波束边缘波束的数据质量低于中央波束的数据质量。通过分析多波束边缘波束测深误差的影响因素,提出了通过相邻条带中央波束的水深数据获取地形趋势面来提高边缘波束的水深数据质量。在此基础上,推导出... 详细信息

受多波束特点及水体环境的影响,多波束边缘波束的数据质量低于中央波束的数据质量。通过分析多波束边缘波束测深误差的影响因素,提出了通过相邻条带中央波束的水深数据获取地形趋势面来提高边缘波束的水深数据质量。在此基础上,推导出了水底地形的曲线拟合公式和边缘波束测深点误差改正公式,并采用了多波束实测数据进行了验证。结果表明:使用该方法处理后的多波束边缘波束水深数据质量明显提高,水深数据更接近真实水深,有效削弱了多波束边缘波束的测深误差,对如何提高多波束的边缘波束数据质量有指导作用。研究成果可应用于多波束数据处理软件的深度研发和多波束实测数据后处理。

关键词：边缘波束测深数据地形趋势面声速误差相邻条带多波束测深系统

基于实测资料的杭州湾海底管道裸露悬空历年变化趋势及风险区分析

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海洋工程 2024年第1期42卷 137-146页

作者：沙红良赵春霞李树明朱堂勇宋世柱长江水利委员会水文局长江下游水文水资源勘测局江苏南京210011

近岸海底管道受海流影响,原处于掩埋状态的管道易出现裸露及悬空情况,掌握海底管道在位状态变化趋势是对其实施安全管理的关键和基础。以东海杭州湾海域内长距离海底输油管道为例,根据2008—2021年连续多年采用声学探测方法获取的管道... 详细信息

近岸海底管道受海流影响,原处于掩埋状态的管道易出现裸露及悬空情况,掌握海底管道在位状态变化趋势是对其实施安全管理的关键和基础。以东海杭州湾海域内长距离海底输油管道为例,根据2008—2021年连续多年采用声学探测方法获取的管道外检测资料及成果,在统计分析海底管道历年状态变化趋势的基础上,重点分析管道悬空、裸露状态的游移变化情况及悬空段的分布特征;针对管道悬空频现、悬空长度较长的风险区,分析管道悬空的主要特征及管道附近海床冲淤演变情况,为海底管道安全运行管理及悬空段防护决策提供数据支撑,为海底管道检测频率、管道状态变化分析提供案例参考。

关键词：海底管道悬空变化趋势杭州湾声学探测管道防护