淮河流域及洪泽湖水质的演变趋势分析
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淮安主要水系湖泊及其演变情况刘颖历史学院041301018淮河流域以废黄河为界,分为淮河水系和沂沭泗水系。
因淮河入海故道被黄河淤废,从此淮河不能直接入海,由于黄河夺泗夺淮,使泗、沂、沭河水无出路,侵占苏北的排涝河道入海。
洪泽湖以下的淮河入江水道逐步形成高邮湖、宝应湖、白马湖水位抬高,面积扩大,而淮河下游运西、运东地区的水灾也日益加重。
在淮河水系内还有两条人工运河,沟通黄河、淮河、长江之间的水运。
一是鸿沟,是战国初期魏国开凿,从郑州东引黄河水,为沟通古代黄河和颍水的著名水道,向东可通济水、泗水、汶水、交通之利达于江淮,这是一条南北向的古人工运河。
二是邗沟,公元前486年(周敬王三十四年)吴王夫差在今江苏扬州市蜀岗邗城,开凿长江与淮河之间运河,称为邗沟。
当时的邗沟路线,南自长江茱萸湾引水,经樊梁、武广、博芝、射阳、白马诸湖至淮安末口入淮河与泗、汴相通。
邗沟又称为运河。
原运河、清江浦河间通航,需由淮安末口转口。
明代后期,运河在城西掉头,向北直通清江浦河,形成南起扬州、北至淮阴(今淮阴县码头镇)连通江淮的顺直运河。
清代,为有别于中运河,淮阴、扬州间运河改称里运河。
黄河水系中,徐州至淮阴段,兼作运河,是南北大运河中“咽喉命脉所关,最为紧要”的一段,明嘉靖以后何患多集中在本段。
隆庆时,河工重点已经“不在山东、河南、丰、沛,而在徐、邳”。
万历6、7年潘季驯第三次任总河时,主要致力于本段的治理,并取得了一定的效果。
大清后继续推行潘季驯的治河方针,于是河床不断被抬高。
淮阴至河口段。
今江苏淮安市西是当时黄淮交汇口,又称清口。
由于“黄强淮弱”,汛期到来时,黄河水往往倒灌由清口进入洪泽湖,洪泽湖水抬高后,就易决破高家堰,泻入里下河地区。
同时由于全河夺淮后长期待的堆积,致使入清以后,决溢地点逐渐下移。
康熙十六年勒辅出任河道总督之初,即将治河的重点放在清口以下的河口段。
18世纪以后黄河下游河道已淤废不堪,防御不慎,就会发生决口。
1998—2017年淮河流域水资源变化趋势分析作者:刘晓林洪磊冯棣来源:《安徽农业科学》2020年第13期摘要为改善淮河流域水资源状况,流域已经实施最严格的水资源管理制度多年。
为明确实施管理制度前后淮河流域用水量、用水结构以及水质变化状况,总结了近20年淮河流域水资源量、供水量、用水量以及河流水质的变化趋势。
结果表明,该流域年人均水资源量近20年均值仅为581.5 m3,水资源十分匮乏;该区域洪涝灾害多发,严重影响到水资源量的稳定性,但得利于跨区域调水,供水量得到一定程度保障;用水量表现为农业>工业>生活>生态,其中农业和工业用水量较为稳定,生活用水量不断提高,生态用水量快速增长;2012年开始实施管理制度后,Ⅰ~Ⅲ类水的占比大幅增加,Ⅴ~劣Ⅴ类水质占比大幅降低。
综上,开始实施最严格的水资源管理制度后,淮河流域农业和工业用水量得到控制,生活和生态用水量有所增加,河流水质显著改善。
关键词淮河流域;降雨量;供水量;用水量;水质中图分类号 TV21 文献标识码 A文章编号 0517-6611(2020)13-0207-04Abstract To improve the water resources situation, the strictest water resources management system (SWRMS) has been implemented for many years in Huaihe Basin. In order to clarify the changes of water consumption, water use composition and water quality in the Huaihe Basin before and after the implementation of SWRMS, this study summarized the changes of water resources,water supply, water consumption and water quality in the Huaihe Basin in the past 20 years. The results showed that the annual per capita water resource was only 581.5 m3, and water resources were very scarce. Floods and waterlogging were frequent in Huaihe Basin, which had seriously affected the stability of water resources. Fortunately, due to interregional water transferred, the water supply was guaranteed to a certain extent. Water consumption was shown as agriculture > industry >domestic > ecology, of which agricultural and industrial water consumption were relatively stable, domestic water consumption increased continuously, and ecological water consumption increased rapidly. Since the implementation of SWRMS from 2012, the proportion of class I - Ⅲ water has increased significantly and the proportion of class Ⅴ-worse than class Ⅴ water quality has decreased significantly. In a word, after the implementation of SWRMS, the agricultural and industrial water consumption in the Huaihe Basin has been controlled, the domestic and ecological water consumption increased, and water quality has improved significantly.Key words Huaihe Basin;Precipitation;Water supply;Water consumption;Water quality中國正面临严峻的水资源问题,为改善水资源状况,淮河流域已经实施最严格的水资源管理制度多年,并且在不断完善制度体系[1-3]。
洪泽湖水位变化特征分析胡 军1,2 梅海鹏1,2 刘 猛1,2一、材料与方法1.研究区域概况洪泽湖位于江苏省西北部淮安市境内,是我国五大淡水湖之一,也是淮河流域最大的调蓄湖泊。
洪泽湖汇水面积为15.8万km2,入湖水系有淮河、新汴河、池河、怀洪新河、濉河、老濉河和徐洪河,其中淮河干流为最大的入湖河流,入湖水量占总入湖径流量的70%以上,是洪泽湖水量的主要补给源。
出湖水系有淮河入江水道、淮沭新河和灌溉总渠。
洪泽湖位于南方和北方的过渡区,降水的时空分布不均,降水一般集中在汛期5~9月份,年内最大和最小月降水量差距大。
洪泽湖多年平均降水量为942.9mm,其中汛期5~9月多年平均降水量为668.1mm,占年均降水量的70.9%;非汛期多年平均降雨量274.8mm,占年平均雨量的29.1%。
2.数据来源洪泽湖有蒋坝、高良涧、尚咀和老子山4个主要的水位站点,各个站点水位变化具有相似的趋势,均能在一定程度上反映洪泽湖的水位变化情况,而蒋坝站相较其他站点更具有代表性,可以较为全面地反映整个湖区的水位变化情况。
因此,本文选取蒋坝水位站监测的水位数据对1957~2016年的洪泽湖水位变化特征进行分析。
3.研究方法本文利用Mann-Kendall突变检验和Morlet连续复小波变化对洪泽湖年均水位变化进行周期分析,研究近60年洪泽湖水位的突变情况,识别洪泽湖年均水位序列周期性变化特征,揭示洪泽湖水位变化周期规律。
(1)Mann-Kendall突变检验法Mann-Kendall突变检测常用来检测要素突变。
这种检测方法分为以下步骤:①通过计算得到正序列统计量UFk和逆序列统计量UBk;②绘制正逆序列统计量曲线;③根据正逆序列统计曲线交点位置,判断是否产生突变,确定发生突变的时间点。
具体操作如下:对于时间序列X1,X2,X3,…,X n,M-K 检验的秩序列可表示为:式中:在时间数据序列随机且独立的假定条件下,定义正序列统计量UFk:式中:和分别为序列的均值和方差。
淮河的生成、演变及其特征一、黄淮海区域地质背景与地貌分异1.区域范围黄淮海区域范围为我国的第二大平原——黄淮海平原,以黄河、淮河和海河三条河流东流入海前沉积的一个广阔平原而得名。
根据地貌学的观点,按照地表形态、地质构造、地表组成物质以及流域水系的变化等原则,黄淮海平原划定的界线为:北起燕山山脉的南麓;南抵桐柏山、大别山的北麓,以江淮流域的低分水岭为界;西起太行山、秦岭的东麓,东面包围鲁中南山地,临渤海、黄海。
从行政区划上看,黄淮海平原包括全部天津市,北京市、河北省、河南省的大部分以及山东的西北、西南部与江苏、安徽两省淮河以北部分。
[1]黄淮海平原大体以黄河为轴线,往南到淮河,属淮河水系,通称黄淮平原;往北到燕山山麓,西迄太行山麓,属海河及滦河水系,通称海河平原。
[2]2.地质背景2.1 地质构造与断裂带从地质构造上看, 黄淮海平原的基础是一个受燕山运动影响、于白垩纪前后形成的断陷盆地。
该盆地在喜马拉雅运动和新构造运动期间继续下陷,沉积了厚达三四千米的第三纪地层和厚达三四百米的第四纪散松沉积物。
沉积物总厚度最大可达5000米以上,小者也有1500米左右。
各地堆积厚度不等,是因为平原下的基岩还有次一级的拗陷与隆起构造。
在新华夏构造体系中,黄淮海平原主要位于两条沉降带上:松辽-黄淮海平原沉降带和黄海-苏北平原沉降带。
因此,黄淮海平原是一个新生代的巨大凹陷盆地,拗陷最深部分偏居西部,即靠近太行山山麓地带。
晚侏罗世时,黄淮海平原范围内有一些分散的小盆地,其中接受了红色碎屑岩、火山岩和暗色泥沙岩的沉积。
白垩纪初,开始进入盆地发展时期,直到现在,拗陷与沉积仍在活跃进行中。
老第三纪时还有若干孤立的小盆地,新第三纪时平原才连成一片[3]。
2.2 地质构造及其对水系发育的影响黄淮海平原下伏的隐伏断裂活动,对水系产生深远影响。
河流流向、河道偏移、河流决口、湖泊形成等等方面都受到断层活动的影响;新构造运动和松散软弱的地盘,直接或间接地增加黄河的活动性;大水系间没有坚硬的分水岭,助长了黄河的游荡性。
科技成果——淮河干流河道与洪泽湖演变及治理技术开发单位河海大学等研究背景淮河经60余年的洪涝治理,已取得重大成就,但目前的工程治理措施并未能完全根除淮河水患,尤其是中下游“关门淹”问题依然严重。
在变化环境下,以系统论为指导,开展淮河干流与洪泽湖的洪水演变规律及其驱动机制、河湖水沙互馈机制和河床湖盆演变响应研究,优化防洪工程体系布局、规模及运行方式,综合论证潜在的防洪构想,提出淮河进一步综合治理方略,具有重大意义。
拟解决的关键问题(1)淮河干流与洪泽湖水沙时空演变规律、驱动机制及其发展趋势;(2)淮河干流河床和洪泽湖湖盆演变特征、稳定性条件及其调控技术;(3)淮河干流与洪泽湖水动力互馈机制及其河湖一体化综合治理技术;(4)淮河干流及洪泽湖综合治理措施系统性评估。
研究内容(1)淮河干流洪水时空演变规律及其驱动机制;(2)淮河干流与洪泽湖水沙互馈机制及河床湖盆演变响应;(3)现状及规划防洪工程体系整体协调性系统分析;(4)河湖分离可能性方案及其综合影响评估;(5)淮河干流与环洪泽湖防洪工程体系格局与规模整体优化;(6)淮河干流及洪泽湖洪水综合治理措施系统性评估。
研究进展本项目2017年7月正式实施,取得了以下研究进展:(一)进一步明晰了研究需求,凝练聚焦了研究重点、难点召开了淮河水利委员会、安徽省、江苏省等治淮专家咨询会3场。
进一步理解了淮河治理的历史过程、经验教训、现状成就和遗存的主要问题;明晰了流域及上下游不同利益主题的诉求和矛盾焦点;梳理了淮河干流与洪泽湖综合治理的可能途径,以及项目研究的范围和重点难点。
(二)组织了项目组骨干成员的现场踏勘在专家咨询的基础上,组织了项目骨干,详细勘察了研究范围的地形地貌,河流水系,工程格局和相互关系,重要骨干性工程的位置、规模布局、作用和运行情况等,组织了现场座谈会,进一步具象了研究任务,聚焦了各课题之间的逻辑关系。
(三)制定了项目和课题的详细实施方案及工作大纲在专家咨询、现场考察、内部研讨的基础上,项目和课题开展了广泛的文献调研,详细梳理了现有研究基础和技术手段,编制了项目和课题的详细实施方案和工作大纲;并分别召开了课题与项目实施方案论证会,在广泛听取专家意见、建议的基础上,确立了项目和课题的研究方案。
2020.64水文水资源淮河干流河道与洪泽湖枯水期水位关系分析王慧玲一、项目区概况洪泽湖位于淮河下游,来水面积约15.8万km 2,是淮河流域最大的调蓄水库,也是南水北调东线调水线路上最大的调蓄水库,主要入湖河流有淮河、怀洪新河、新汴河、新濉河、老濉河、徐洪河、池河等,最大入湖流量24600m 3/s,多年平均入湖水量303.4亿m 3,其中70%以上来自淮河干流。
二、选用资料与分析方法1.选用资料本次选择淮河干流和洪泽湖主要控制性水文、水位站基本信息及数据系列长度,见表1。
2.分析方法(1)根据小柳巷水文站实测径流资料进行排频,选取95%和97%频率来水年份作为典型枯水年。
(2)针对选定的典型枯水年,分析小柳巷、盱眙、老子山和蒋坝站同期水位过程,以及三站不同保证率下的连续1d、3d、7d、15d 最低日平均和月平均水位,分析河道水面线、水面比降和淮干河道与洪泽湖的水位关系。
(3)结合南水北调东线水资源调度、配置规划等内容,分析工程实施对洪泽湖水位的影响,进一步分析枯水期淮干河道与洪泽湖的补水关系。
三、分析过程1.典型枯水年选取通过对小柳巷站1982~2017年实测水资源量系列的频率分析,采用P-Ⅲ型曲线进行适线,以频率曲线与经验点据配合最佳确定径流参数,95%和97%保证率下年径流量分别为95.73亿m 3和74.85亿m 3,对应的典型枯水年分别为2012年10月~2013年9月、1998年10月~1999年9月。
2.枯水期水位关系分析(1)淮干入洪泽湖沿程水位过程分析选取来水频率为95%和97%的典型年内小柳巷、盱眙和老子山三个站日平均水位过程,分析枯水期间洪泽湖和淮干河段的补水关系。
①95%来水频率沿程水位分析95%来水频率典型年三站日平均水位过程线、盱眙站与老子山站水位差之柱状图见图1。
由图对比分析可知,盱眙站水位比老子山水位平均高0.05m,其中2013年9月9日盱眙站最低水位为11.73m,老子山站同期水位11.68m,河道水面为正比降。