洞庭湖水沙演變特征及其影響因素分析

潘峰

摘要

三峽水庫(kù)的運(yùn)行，使洞庭湖水情發(fā)生了變化，對(duì)洞庭湖區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)產(chǎn)生了極大的影響。主要討論了三峽運(yùn)行以來洞庭湖三口、四水入湖的年徑流量、入湖沙量的變化以及出湖水沙變化，分析了洞庭湖水沙演變的特征和長(zhǎng)江干流水利工程、三峽工程以及流域降水量變化對(duì)水沙演變的影響。

關(guān)鍵詞洞庭湖；三峽水庫(kù)；水情變化；影響因素

中圖分類號(hào)S181.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）28-09894-03

Dongting Lake Water and Sediment Evolution and Its Influencing Factors

PAN Feng（Changsha Water Authority， Changsha， Hunan 410007）

AbstractSince the operation of Three Gorges Reservoir， Dongting Lake water changed， which had great impact on the social economic construction. The changes of annual runoff， sediment runoff， water and sand recordings of the three entrances and four branches of Dongting Lake since the operation of Three Gorges Reservoi were discussed. The characteristics of water and sediment evolution of Dongting Lake， effects of Yangtze River mainstream water conservacy project， Three Gorges project， change of basin precipitation on water and sedimnent evolution were analyzed.

Key wordsDongting Lake； Three Gorges Reservoir； Water and sediment evolution； Influencing factors

洞庭湖位于長(zhǎng)江中游荊江河段南岸、湖南省北部，是我國(guó)第二大淡水湖，也是長(zhǎng)江流域重要的調(diào)蓄湖泊和水源地。由于長(zhǎng)期的泥沙淤積和人類圍湖造田，洞庭湖盆歷經(jīng)了長(zhǎng)期的沖刷—淤積—沖刷的演變。特別是三峽水庫(kù)運(yùn)行后，江湖關(guān)系的變化使得長(zhǎng)江中游地區(qū)不但面臨著適應(yīng)新的江湖關(guān)系變化的挑戰(zhàn)，而且面臨著防洪、抗旱、水資源短缺和水環(huán)境污染等各類水安全問題的嚴(yán)重挑戰(zhàn)，洞庭湖的防洪和治理開發(fā)進(jìn)入新的時(shí)期[1]。因此，分析三峽運(yùn)行以來洞庭湖水情變化，研究三峽水庫(kù)運(yùn)行前后洞庭湖水沙演變特征及其影響因素，探討新的防洪和治理開發(fā)策略，是洞庭湖區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中迫切需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。

1三峽水庫(kù)運(yùn)行以來洞庭湖水情變化

按照長(zhǎng)江幾個(gè)重點(diǎn)工程修建帶來江湖關(guān)系變化，將三

口、四水入湖水沙分成幾個(gè)階段進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。1951～1967年為

自然運(yùn)行階段；1968～1981年為下荊江裁灣影響階段；1982～2002年為葛竹埧影響階段；2003～2012年為三峽運(yùn)行影響期[2]。洞庭湖60多年來（1951～2012年）年均出入湖水沙量見表1。由表1的統(tǒng)計(jì)資料可見，洞庭湖的水沙狀況一直處于動(dòng)態(tài)變化之中，但入出湖年徑流量呈同步減少趨勢(shì)；各時(shí)期入出湖徑流量基本處于平衡狀態(tài)，三峽運(yùn)行后，洞庭湖入湖水量相對(duì)多年平均值偏小18.7%。洞庭湖各時(shí)期入出湖沙量差較大，且呈現(xiàn)逐年減少趨勢(shì)；各時(shí)期均有大量泥沙淤積。特別是三峽運(yùn)行后泥沙沉積量減少明顯，入湖沙量相對(duì)多年平均值減少了84.6%。

1.1三峽運(yùn)行后洞庭湖年徑流量顯著減少

1.1.1

四水水系進(jìn)入洞庭湖水量相對(duì)穩(wěn)定。湘資沅澧四水合計(jì)年平均徑流量如表2所示，可見多年徑流量總體上變化不大。

由于入湖沙量減少，洞庭湖出口城陵磯出湖沙量減少。三峽運(yùn)行前（1956～2002年）年平均輸沙的4 446萬t，到2003～2011年為1 656萬t，減少了62.8%。洞庭湖的年平均含沙量由1956～2002年的0.151 kg/m3下降到2003～2011年的0.074 kg/m3，降低了51.2%。

由于三口入湖沙量減少，洞庭湖淤積量迅速減少。2003～2011年的年均淤積量?jī)H為364萬t，比1956～2002年12 136萬t減少了97.0%。且在2008～2012年入湖沙量均明顯少于出湖沙量。特別是2011年，入湖沙量為0.035億t，而出湖沙量為0.143億t，湖區(qū)泥沙沖刷量為0.108億t。

2洞庭湖水沙演變的影響因素

洞庭湖是長(zhǎng)江中游江湖相通的大型湖泊，影響其水沙演變過程的因素諸多，且十分復(fù)雜。從各時(shí)期的水沙演變特征與各時(shí)期人為、自然作用有關(guān)，洞庭湖水沙演變的主導(dǎo)因素有以下幾個(gè)方面。

2.1長(zhǎng)江干流水利工程運(yùn)行的影響

1950～2002年，隨著長(zhǎng)江干流水利工程的相繼運(yùn)行，使得干流河道通暢，徑流流速加快，河道沖刷加深，河床比降增大，干流水位降低，導(dǎo)致三口入湖與城陵磯出湖水沙的變化，是影響整個(gè)洞庭湖區(qū)水沙量時(shí)序變化的主要原因之一。

2.2三峽工程運(yùn)行的影響

三峽水庫(kù)運(yùn)行前洞庭湖年徑流量、年輸沙量均呈逐期減少趨勢(shì)， 但洞庭湖多年平均水沙量處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。而自2003年三峽工程蓄水以來，江湖水沙關(guān)系重新調(diào)整，長(zhǎng)江三口和城陵肌徑流泥沙的年內(nèi)、年際變化更為明顯[3]。由此認(rèn)為，三峽工程運(yùn)行對(duì)洞庭湖水沙演變過程的影響是起到了疊加或放大作用。

2.3流域降水量變化的影響

降水的多少直接影響著洞庭湖徑流的形成與輸沙過程。洞庭湖流域受亞熱帶季風(fēng)氣候的影響，降水年際年內(nèi)變化大，1970～2009年平均年降水量1 373 mm， 2003～2009年平均年降水量只有1 237 mm， 較總體偏少9.9%，且呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。流域降雨量的年內(nèi)年際變化也是影響洞庭湖水沙演變過程的重要因素[4]。

3結(jié)論

三峽水庫(kù)建設(shè)前后，對(duì)洞庭湖的水文泥沙環(huán)境和徑流量產(chǎn)生了一定的影響，引起的變化有以下幾點(diǎn)。

（1）洞庭湖各時(shí)期入出湖徑流量基本處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，但入出湖年徑流量呈同步減少趨勢(shì)。特別是三峽運(yùn)行后泥沙沉積量減少明顯， 湖區(qū)泥沙淤積率由73.5%減少到11.5%，使洞庭湖泥沙淤積情況得到改善，這有利于洞庭湖擴(kuò)容、調(diào)蓄量增加、延長(zhǎng)湖泊的壽命。

（2）徑流泥沙的年內(nèi)變化看， 洞庭湖徑流與泥沙存在顯著的相關(guān)關(guān)系，表現(xiàn)為水多沙多，水少沙少， 所以泥沙的年內(nèi)分配類似于徑流年內(nèi)分配。

（3）降水年內(nèi)年際分配不均對(duì)洞庭湖徑流泥沙的演變也產(chǎn)生了一定影響。

參考文獻(xiàn)

[1]

楊利.三峽工程對(duì)洞庭湖區(qū)濕地景觀格局及生態(tài)健康的影響研究[D].長(zhǎng)沙：湖南師范大學(xué)，2013.

[2] 余果.近60年洞庭湖水沙演變特征及其影響因素[D].長(zhǎng)沙：湖南師范大學(xué)，2009.

[3] 庹瑞銳. 三峽工程運(yùn)營(yíng)后對(duì)洞庭湖水環(huán)境影響及其治理對(duì)策研究[D].長(zhǎng)沙：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

[4] 左婕. 三峽工程建設(shè)對(duì)洞庭湖區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響[D].長(zhǎng)沙：湖南師范大學(xué)，2009.