基于WebGIS粗泥沙集中来源区电子地图系统

利用黄河粗泥沙集中来源区水文、地质研究成果以及实地调查和勘测资料,采用典型分析和综合对比分析的方法,依据现行规范和规定,以及提出的工程布局原则,通过对典型小流域建设目标分析、单坝工程设计、布局方案设置、控制面积对比、防洪能力对比、拦沙能力对比、淤地面积对比等,论证确定每条典型小流域中小型拦沙坝布局与规模成果。利用典型小流域布局成果,确定黄河粗泥沙集中来源区布置拦沙坝10165座,其中中型拦沙坝1995座、小型拦沙坝8170座。

利用d≥0.10mm的粗泥沙输沙模数≥1400t/(km2.a)的指标在黄河中游多沙粗沙区中界定出粗泥沙集中来源区面积为1.88万km2,该面积占黄河中游多沙粗沙区面积的23.9%,年产沙量为4.08亿t,占多沙粗沙区年产沙总量的34.5%,产生d≥0.05mm和d≥0.10mm的粗泥沙量分别为1.52亿和0.61亿t,占多沙粗沙区相应输沙量的47.6%和68.5%,该区是名符其实的产粗泥沙“大户”。

黄土高原地区的多沙粗沙区已建成了8.5万座大、中、小型淤地坝,以吴堡为界,多沙粗沙区的分布是南少北多,而坝库的分布情况正相反,是南多北少,在粗泥沙集中来源区的北部,坝库分布较少。以上情况除了技术方面的原因外,也有规划、政策、认识、投资等方面的原因,需要认真探究。针对多沙粗沙区的粗沙利用、砒砂岩地区筑坝技术、投资不足、兴建大型拦泥库、风沙入河及小水淤大水冲以及“十大孔兑”等问题提出了相应的建议。

通过黄河下游多断面、多钻孔、深层次泥沙淤积物取样级配分析,认为在1960年三门峡水库运行前,下游河道主槽淤积物中0.1mm以上泥沙占一半。以0.1mm为粗泥沙集中来源区界定研究中的粗泥沙界限,0.1mm的粗泥沙输沙模数1400t/(km2.a)为粗泥沙集中来源区界定指标,界定出黄河中游粗泥沙集中来源区面积为1.88万km2。该区面积仅占黄河中游多沙粗沙区面积(7.86万km2)的23.9%,但该区产生的全沙量、d≥0.05mm和0.1mm的粗泥沙量分别占多沙粗沙区相应输沙量的34.5%,47.6%和68.5%,说明该区是名符其实的产粗泥沙“大户”,是当前黄河粗泥沙“源头”治理的重中之重。

文章简述了webgis的概念和特点,并以网上长株潭多媒体电子地图信息系统为例,详细论述了实现基于webgis的多媒体电子地图网上发布的设计思想和技术方法,以及引入odbc与asp技术实现电子地图的在线管理与维护更新。

针对黄河粗泥沙界限问题,介绍了粗泥沙界限0.05mm的由来,利用下游河床质钻孔资料分不同时段研究主槽淤积物粒径组成,利用输沙率平衡法计算下游河道不同时段的区间淤积比和排沙比,利用小浪底水库运用以来下游河床质淤积物钻孔资料分析淤积物粒径变化。依据1960年以前天然情况下、对长系列资料分析结果显示、小浪底水库运用以来的黄河下游主槽淤积物中d≥0.10mm的泥沙淤积特点,确定应以0.10mm作为黄河中游粗泥沙集中来源区界定研究中的粗泥沙界限。

在黄河粗泥沙集中来源区的清水川流域,以1∶10000比例尺地形图上的小流域为基本单元,在1∶250000比例尺dem上提取地表起伏度、高程变异系数和等高线密度等区域土壤侵蚀地形因子,以1∶10000比例尺计算的地形因子为真值,拟合各区域土壤侵蚀地形因子的计算方法。结果表明,等高线密度是合适的区域土壤侵蚀地形因子计算指标。应用该方法在皇甫川下游进行检验,模拟结果误差小于10%,效果良好,可作为土壤侵蚀区域地形因子计算时指标选择的参考。

黄河中游粗泥沙集中来源区水土流失类型多样、侵蚀强度高、泥沙颗粒粗,按照不同治理区的自然环境及社会经济特征、水土流失特点和关键防治区段,借鉴区域典型流域水土流失防治的成功经验,紧紧围绕有效控制和拦减入黄泥沙,特别是粗泥沙,充分利用洪沙资源,发展生产,为区域能源开发创造良好环境的要求,开展了拦减黄河粗泥沙治理方向研究。

黄河中游粗泥沙集中来源区总面积18803km2,涉及陕西、内蒙古两省区的榆林、延安、鄂尔多斯3市共15个县(旗、区)的11条黄河支流。该区域可建治沟骨干工程1500座,建拦泥库86座,治坡措施中可完成修梯田、造林、种草13162km2,三项措施的年拦泥沙量分别为1.63亿、1.43亿、1.54亿t。实行以小流域为单元、以支流为骨架统一规划,统筹安排淤地坝(系)、拦泥库、治坡措施及其他治理措施并实行不同措施的科学组合,能够满足黄河年减沙4.08亿t的要求。

在黄河中游粗泥沙集中来源区界定研究的基础上,基于数字高程模型、卫星影像、电子地图及有关研究成果,在地理信息系统软件支持下,分析研究了窟野河、皇甫川、清水川等9条支流的特性。经过分析认为,支流内上中下游、左右岸差异较大,从支流上游向下游坡度增大,治理措施密度减小,土壤抗蚀性增大;区域内以自然侵蚀为主,侵蚀类型总体表现以水蚀为主,有部分区域为水蚀和风蚀复合侵蚀,侵蚀等级从南向北递增,治理难度相应增大。

通过来沙粒径、输沙模数、水土流失面积占流域面积的比例等指标遴选出黄河粗泥沙集中来源区重点治理的支流。按水文站实测悬移质粒径粗细分析的重点支流的排序为:皇甫川、窟野河、秃尾河、佳芦河、孤山川、无定河、延河和清涧河;根据各支流坝地淤积物钻孔取样分析的d≥0.10mm泥沙所占百分数由大到小排序是:窟野河、皇甫川、清水川、孤山川、石马川、秃尾河、无定河、佳芦河、乌龙河、延河和北洛河;在此基础上,再按粗泥沙输沙模数大小最后遴选的重点治理支流的顺序是:窟野河、皇甫川、清水川、秃尾河、孤山川、石马川、佳芦河、乌龙河、无定河。

基于GIS系统的电子地图图层研究与设计

1．绪论地理信息系统（gis，geographicalinformationsystem）是一种基于计算机的工具，它可以对在地球上存在的东西和发生的事件进行图形设计和分析。gis地理信息系统技术是一门综合性的技术，它的发展是与地理学、地图学、摄影测量学、遥感技术、数学和统计科学、信息技术等有关学科的发展分不开的。gis技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作集成在一起。这种能力使gis与其他信息系统相区别，从而使其在广泛的公众和个人企事业单位中解释事件、预测结果、规划战略等中具有实用价值。

黄土高原粗泥沙集中来源区为治理黄河泥沙的重点核心地区。根据1960—1999年黄土高原粗泥沙集中来源区皇甫川、孤山川、窟野河、秃尾河和佳芦河径流及输沙资料,以流域为单元,分析了区内各流域径流量、输沙量的年内、年际变化特征及变化趋势。结果表明,区内径流量及输沙量的年际、年内变化较大。在季节上,除秃尾河径流量集中期为6月份外,其余4条流域径流量的集中期均为8月份;5条流域输沙量的集中期均为8月份。各流域径流量、输沙量的突变时间均在20世纪70年代,说明各流域水沙量呈现减少的趋势,尤以20世纪90年代减少最明显。人类活动和气候变化是影响该区内各流域水沙变化的主要因素。

黄河中游粗泥沙集中来源区现状治理措施年拦沙能力为1.03亿t,占区域年泥沙流失量4.08亿t的25.2%。其中:淤地坝(系)年拦沙能力为2757万t,占现状措施年拦沙能力的26.8%;水库年拦沙能力为2688万t,占现有措施年拦沙量的26.1%;治坡措施年拦沙能力为4842万t,占现状措施年拦沙量的47.0%。

黄河粗泥沙集中来源区拦沙工程项目立项工作取得实质性进展

通过对粗泥沙集中来源区拦沙工程建设成就与问题的分析,结合粗泥沙集中来源区沟道特征,提出了粗泥沙集中来源区拦沙工程体系的构成、布局思路、建设原则,提出了“先大后小”、“先下后上”和“分段实施”的拦沙工程建设时序,并针对当前工作实际,提出了亟待解决的几个问题:加快大型拦泥库前期工作步伐、尽快制定大型拦泥库标准、重视各类工程实施进度以及正确理解和执行规范、充分发挥骨干坝的作用等。

2007年10月下旬，水利部水规总院对《黄河粗泥沙集中来源区拦沙工程项目一期工程建议书》进行了复审。根据复审意见，按照黄委的要求，黄河上中游管理局以局规划设计研究院为主，组织全局技术力量，开展了《黄河粗泥沙集中来源区拦沙工程项目一期工程建议书》的修改补充工作。通过外业勘测调查、内业整理分析，严格按照《水土保持治沟骨干工程技术规范》的要求，

本研究以黄土高原粗泥沙集中来源区面积最大且连续的区域(即北起皇甫川流域南至佳芦河流域地区)为研究对象,以1960~1999年为研究时段,分析了该区内水沙变化特征。结果表明:降水变化的作用和人类活动的影响已交叉融合在一起,使得该区降雨量、径流量、输沙量呈现减少的趋势。在同一时段内,皇甫川流域的降雨损失量最大,而秃尾河流域的降雨损失量最小。40年间皇甫川和佳芦河流域的洪峰和沙峰出现的月份基本上吻合,而孤山川、窟野河和秃尾河流域的输沙量最大的月份同时或滞后于径流量最大的月份。孤山川流域的水沙异源,长时段序列又进一步掩盖了其水沙关系,使得该流域的水沙关系较差,其余4条流域的水沙关系较好,且呈正相关增长趋势。

黄河之患,根在泥沙;泥沙之害,祸源粗沙。黄河粗泥沙集中来源区拦沙工程项目的实施,将从根本上改善这一状况,对黄河泥沙治理具有重大的战略意义。为保证项目的顺利开展,对其建设管理研究显得尤为重要。立足黄河水利工程建设的四项基本制度,结合拦沙工程项目建设特点,探讨了切实可行的建设管理方案。

黄河粗泥沙集中来源区面积18803km2,年均流失泥沙4.08亿t,占黄河多沙粗沙区年产沙量11.82亿t的34.5%;年产生粒径≥0.1mm的粗泥沙量为0.61亿t,占黄河多沙粗沙区年产粗沙量0.89亿t的68.5%。对该区域大型拦泥库工程建设资源进行的调查表明,区内沟道建坝条件好,建坝材料丰富,建坝修库的发展潜力大,是修建大型拦泥库及沟道坝系工程的理想区域,共可建设大型拦泥库86座,合计工程控制总面积6581.9km2。大规模的矿产资源开发和公路、铁路建设,使有些理想的坝址因此而失去了建坝修库的条件。在该区域尽快建设大型拦泥库工程显得十分紧迫。

基于gps的公路电子地图设计和制作——在公路管理部门在日常养护、管理中，使用电子地图不仅可以借助于计算机对公路数据实行快速管理．而且可以实现数据的可视化。gps(globalposi—tionsystem)是美国海陆空三军联合研制第二代卫星导航系统。该系统能为各类用户...