三峽水庫調(diào)洪調(diào)度對(duì)江湖匯流區(qū)洪水相互頂托的影響

劉 玉,李景保,李 歡,楊 波，劉 雯

(湖南師范大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖南 長沙 410081)

1 研究背景

長江水與洞庭湖水互相干擾、相互制約,使匯流區(qū)水情特別復(fù)雜。下荊江三處裁彎以及葛洲壩截流后，使原來的江湖相互制約關(guān)系進(jìn)入了一個(gè)新的調(diào)整階段;三峽水庫運(yùn)行后，江湖水情制約關(guān)系又發(fā)生了新的變化[1]。國內(nèi)眾多相關(guān)學(xué)者圍繞三峽水庫對(duì)江湖關(guān)系的影響這一重大課題，用不同研究方法，從不同視角對(duì)長江中游河段水位、荊江三口分流分沙、河道沖刷、城陵磯水位以及洞庭湖水情等方面展開了較深入的研究[2-8]。結(jié)果表明，以三峽水庫全程調(diào)度而言，長江干流監(jiān)利站同流量下水位降低，城陵磯站同流量下水位有所抬升[9-12]；長江上游來沙量大幅度減少，引起長江中游河道全線沖刷，導(dǎo)致三口分流分沙減少以及洞庭湖淤積減少[13-15]；受其綜合影響，長江枝城站同流量下監(jiān)利站泄流量受洞庭湖口出流頂托強(qiáng)度有所減弱，洞庭湖出流受荊江下泄水量的頂托強(qiáng)度也有所減弱[16-18]。眾所周知，三峽水庫最主要的功能之一是調(diào)洪削峰，那么在三峽水庫調(diào)洪削峰調(diào)度期，江湖匯流區(qū)的水文情勢如何？江湖洪水相互頂托作用是增強(qiáng)還是削弱了呢？鑒于此，本文基于匯流區(qū)監(jiān)利、城陵磯、螺山控制站的水文關(guān)系，從平均流量、平均水位，最大流量、最高水位，最小流量、最低水位的視角，探究三峽水庫調(diào)洪期(7-8月份)對(duì)江湖匯流區(qū)水情的影響程度，為江湖地區(qū)防洪減災(zāi)、河湖水系連通工程建設(shè)以及優(yōu)化三峽水庫調(diào)度方案等方面提供理論參考。

2 研究區(qū)域及數(shù)據(jù)處理

2.1 研究區(qū)域概況

2.2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

水位是流量大小的反映,流量是河道泄水輸沙能力大小的體現(xiàn),兩者從本質(zhì)上可表征水文情勢。本文用水位、流量表征江湖匯流區(qū)的水文情勢?；诮R流區(qū)的水文關(guān)系,分別采集匯流區(qū)監(jiān)利、城陵磯、螺山3個(gè)水文站1990 - 2002年 (三峽水庫調(diào)洪前)和2003 -2017年(三峽水庫調(diào)洪后)與三峽水庫調(diào)洪削峰調(diào)度時(shí)段(7-8月)相對(duì)應(yīng)的平均流量、平均水位；最大流量、最高水位；最小流量、最低水位。其數(shù)據(jù)來源于湖南省水文水資源勘測局、湖南省水情綜合日?qǐng)?bào)表和湖南省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究總院。

圖1 荊江與洞庭湖關(guān)系及江湖匯流區(qū)水文控制站

研究方法為:相關(guān)分析、對(duì)比分析、匯流比等方法。其中，匯流比計(jì)算公式為：

R=Q1/Q2

(1)

式中：R為匯流比，不考慮河斷面沖淤、附加比降等因素,主要考慮來水量；Q1、Q2為兩個(gè)不同水文站在同一時(shí)刻的流量，m3/s。

3 三峽水庫調(diào)洪調(diào)度對(duì)江湖匯流區(qū)水情的影響

3.1 三峽水庫調(diào)洪調(diào)度運(yùn)行后江湖匯流區(qū)來水組成變化

江湖匯流區(qū)的來水組成包括長江干流(荊江)下泄流量與洞庭湖出湖流量。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析1990-2017年7-8月平均流量表明：三峽水庫調(diào)洪前(1990 - 2002年)江湖匯流區(qū)多年平均來水總量為36 510.51 m3/s，其中監(jiān)利站21 700.07 m3/s,城陵磯站為14 810.44 m3/s，分別占匯流區(qū)來水總量的59.44%、40.56%左右。

三峽水庫調(diào)洪調(diào)度后(2003 -2017年)，匯流區(qū)來水組成有所變化(表1)。其中荊江監(jiān)利站下泄流量占來水總量的比重由58.81%增加到60.53%，即增加了1.72%。而洞庭湖湖口城陵磯站出流的比重由43.19%減少至37.68%,即減少了5.51%。監(jiān)利與城陵磯的匯流比由1.36增加到1.61。導(dǎo)致江湖匯流區(qū)來水組成變化的主要原因是三峽水庫蓄水后大壩“清水”下泄,長江中游河道全線沖刷,河床下切，水位下降,荊江三口(松池、虎度、耦池)分泄長江入湖水量有所減少,而長江監(jiān)利下泄水量有所增大。

表1 三峽水庫調(diào)洪調(diào)度(7-8月)運(yùn)行前后匯流區(qū)來水組成變化

3.2 三峽水庫調(diào)洪調(diào)度運(yùn)行后匯流區(qū)多年平均水位流量變化

三峽水庫調(diào)洪調(diào)度運(yùn)行前后監(jiān)利、城陵磯和螺山站水情變化見表2～4。通過對(duì)比分析表2～4得到如下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí):(1)三峽水庫調(diào)洪期荊江監(jiān)利站不同流量、不同水位均有所減少或下降(表2)。其中，監(jiān)利站平均流量減小3 195.01 m3/s，平均水位下降1.07 m;最大流量減小8 213.00 m3/s,最高水位下降2.51 m;最小流量減小1 905.00 m3/s,最低水位下降1.01 m。比較而言，三峽水庫調(diào)洪期(7-8月)監(jiān)利站的最大流量和最高水位減少或下降幅度最大,這正是2003年以來江湖地區(qū)未發(fā)生大或特大洪澇災(zāi)害的原因，顯然是三峽水庫調(diào)洪削峰的最大貢獻(xiàn)之一。

這種“共享墳?zāi)埂钡睦砟?，在我國臺(tái)灣地區(qū)也出現(xiàn)了兆頭。2011年初，50多歲的臺(tái)灣牙醫(yī)李偉文發(fā)起了一個(gè)“夏瓣生”（即“下半生”諧音）俱樂部，其成員多為50歲上下的“準(zhǔn)老人”，12個(gè)沒有任何血緣關(guān)系的不同家庭共同集資，在臺(tái)南市選了一塊地，自建一棟老人公寓，取名為“蝸居”。在有生之年，他們相約居住在一起，盡情享受愉悅生活，一同交流、學(xué)習(xí)、旅游。生前，一起結(jié)伴老去，死后，還要一起埋葬。他們的宣言是：“未來選擇樹葬，將骨灰回歸于大自然?！?/p>

(2)三峽水庫調(diào)洪調(diào)度期,由于荊江三口入湖洪量減少,洞庭湖出口城陵磯不同流量與不同水位均有所減少或下降(表3)。其中平均流量減小4 594.74 m3/s，平均水位下降1.13 m;最大流量減小3 519.00 m3/s,最高水位下降1.79 m;最小流量減少96.00 m3/s,最低水位下降1.42 m。值得指出的是城陵磯的這種水情變化除了受三峽水庫調(diào)洪削峰影響外,還與湖南四水及區(qū)間入湖水量減少(三峽水庫調(diào)洪期湖南四水主汛期5-6月已過)有關(guān)。

(3)三峽水庫調(diào)洪調(diào)度期,長江干流螺山站不同量級(jí)流量與不同水位均有所減少或下降(表4)。其中平均流量減少6401.39 m3/s，平均水位下降1.32 m;最大流量減小15 796.00 m3/s,最高水位下降2.36 m;最小流量減小7 790.00 m3/s,最低水位下降2.05 m，其主要原因是三峽水庫調(diào)洪運(yùn)行后，調(diào)節(jié)了洪峰流量,城陵磯出流對(duì)監(jiān)利泄流的頂托作用有所減弱。

表2 三峽水庫調(diào)洪調(diào)度(7-8月)運(yùn)行前后監(jiān)利站水情變化

表3 三峽水庫調(diào)洪調(diào)度(7-8月)運(yùn)行前后城陵磯站水情變化

表4 三峽水庫調(diào)洪調(diào)度(7-8月)運(yùn)行前后螺山站水情變化

3.3 三峽水庫調(diào)洪調(diào)度運(yùn)行后匯流區(qū)逐年水位和流量的變化

為揭示三峽水庫調(diào)洪調(diào)度期，江湖匯流區(qū)逐年來水量變化特征，分別繪制監(jiān)利、城陵磯、螺山3站1990-2017年(7-8月)平均流量、平均水位；最大流量、最高水位；最小流量、最低水位變化過程，見圖2～7。

通過對(duì)比分析圖2～7表明，江湖匯流區(qū)監(jiān)利、城陵磯、螺山3個(gè)水文站平均水位、最高水位、最低水位；平均流量、最大流量、最小流量雖均呈波動(dòng)性變化,但從整體上看不同量級(jí)水位和流量均呈同步下降或減少趨勢,其中以三峽水庫調(diào)洪調(diào)度后的下降或減少幅度最大,與監(jiān)利、城陵磯、螺山多年(7-8月)平均來水量變化規(guī)律完全一致。這一水情態(tài)勢對(duì)削弱主汛期江湖洪水相互頂托強(qiáng)度和減輕洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)具有重大的實(shí)際意義。

圖2監(jiān)利、城陵磯、螺山站1990-2017年平均流量變化過程 圖3監(jiān)利、城陵磯、螺山站1990-2017年平均水位變化過程

圖4監(jiān)利、城陵磯、螺山站1990-2017年最大流量變化過程 圖5監(jiān)利、城陵磯、螺山站1990-2017年最高水位變化過程

圖6監(jiān)利、城陵磯、螺山站1990-2017年最小流量變化過程 圖7監(jiān)利、城陵磯、螺山站1990-2017年最低水位變化過程

4 三峽水庫調(diào)洪調(diào)度對(duì)江湖洪水相互頂托的影響

長江與洞庭湖匯流區(qū)之所以水情特別復(fù)雜是由于江、湖水存在相互影響、相互頂托的關(guān)系。當(dāng)荊江三口入湖水量減少，下荊江監(jiān)利站泄流量加大,則對(duì)洞庭湖口城陵磯出流頂托作用增強(qiáng)；當(dāng)洞庭湖出流增加,對(duì)下荊江出流頂托作用加強(qiáng)；當(dāng)螺山水位抬高則對(duì)下荊江出流和洞庭湖口泄流同時(shí)產(chǎn)生疊加頂托作用,導(dǎo)致監(jiān)利站和城陵磯站水位抬高,洪峰流量相應(yīng)增加，進(jìn)而增大江湖地區(qū)的洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

4.1 三峽水庫調(diào)洪期長江監(jiān)利站流量對(duì)洞庭湖出流的頂托影響

為系統(tǒng)分析三峽水庫調(diào)洪期(7-8月),長江對(duì)湖口泄流頂托的影響程度，首先繪制三峽水庫調(diào)洪前后監(jiān)利站流量與城陵磯站水位的散點(diǎn)圖，見圖8。通過分析圖8可知，三峽水庫調(diào)洪前監(jiān)利站流量與城陵磯站水位之間的相關(guān)性較為顯著，其相關(guān)系數(shù)達(dá)0.7192，調(diào)洪后相關(guān)系數(shù)只有0.4916。這說明三峽水庫運(yùn)行前，長江監(jiān)利站流量對(duì)湖口泄流的頂托作用很強(qiáng)，導(dǎo)致湖口城陵磯出流減慢且水位迅速上升，增大了江湖地區(qū)的洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。三峽水庫調(diào)洪調(diào)度后，由于三峽水庫調(diào)節(jié)了下泄洪峰流量，削弱了長江監(jiān)利泄流對(duì)湖口出流的頂托強(qiáng)度，因而監(jiān)利流量與城陵磯水位的相關(guān)程度有所變小。

為了驗(yàn)證三峽水庫調(diào)洪長江對(duì)洞庭湖出流頂托強(qiáng)度的減弱程度：(1)基于前述的匯流比公式,分別計(jì)算三峽水庫調(diào)洪前后7-8月監(jiān)利站不同級(jí)流量下監(jiān)利與城陵磯的匯流比(表5)。由表5分析可知，在平均流量下監(jiān)利站平均洪峰流量與城陵磯站平均洪峰流量的匯流比由0.73減小到0.62，這說明監(jiān)利出流對(duì)城陵磯泄流的影響程度削弱了，也只是在主汛期7-8月監(jiān)利出流對(duì)城陵磯泄流的頂托強(qiáng)度有所削弱，而在最大流量與最小流量下的匯流比卻有所增大，這意味著即便是三峽水庫具有調(diào)洪削峰作用，但長江出流對(duì)洞庭湖泄流的頂托作用仍然存在，只是頂托強(qiáng)度有所減弱，其主要是三峽水庫運(yùn)行以來，三口分流量減少,大壩下游河道全線沖刷，河床比降增大，下泄流量加快的緣故。

(2)監(jiān)利站在不同流量下城陵磯流量-水位關(guān)系程度并不一致(圖9)。當(dāng)監(jiān)利站流量為20 000、30 000 m3/s時(shí)，城陵磯站水位隨流量增大而上升；當(dāng)監(jiān)利站流量為25 000 m3/s時(shí)，城陵磯站水位隨流量增大而下降。監(jiān)利站流量每增加約5 000 m3/s，城陵磯站水位上升2.00 m。

(3)監(jiān)利站在不同水位下城陵磯站流量-水位關(guān)系程度差異不大(圖10)。當(dāng)監(jiān)利站水位為33.00、35.00 m時(shí)，城陵磯站的水位隨流量增大而上升。城陵磯在同一流量下，監(jiān)利站水位越高，城陵磯的水位也越高。由此認(rèn)為，三峽水庫調(diào)洪以來長江洪水對(duì)洞庭湖泄量仍然產(chǎn)生了不同程度的頂托作用，但其頂托強(qiáng)度有所減弱。

表5 三峽水庫調(diào)洪前后監(jiān)利在不同量級(jí)流量下監(jiān)利與城陵磯匯流比

4.2 三峽水庫調(diào)洪期洞庭湖城陵磯站流量對(duì)長江泄流的頂托影響

洞庭湖口城陵磯站流量與長江監(jiān)利站水位之間的相關(guān)性較為顯著(圖11)，三峽水庫調(diào)洪前兩者的相關(guān)系數(shù)為0.795，調(diào)洪后的相關(guān)系數(shù)只有0.398。這說明三峽水庫調(diào)洪前，城陵磯站流量對(duì)監(jiān)利站的水位影響較大，隨著城陵磯流量的增加，其對(duì)長江干流泄流的頂托作用加強(qiáng)，從而減小了監(jiān)利的出流量，導(dǎo)致監(jiān)利的水位隨之上升。而三峽水庫調(diào)洪后，因調(diào)節(jié)了監(jiān)利站洪峰流量，削弱了長江干流監(jiān)利站對(duì)洞庭湖湖口出流的頂托作用，進(jìn)而加大了湖口出流量，反過來由于湖口出流量加大，對(duì)長江監(jiān)利出流產(chǎn)生頂托作用。與此同時(shí),監(jiān)利出流還受到螺山高水位的頂托影響。因而，三峽水庫調(diào)洪后城陵磯流量與長江監(jiān)利水位關(guān)系顯得較為復(fù)雜(相關(guān)程度減弱)，但總體上看，由于水庫調(diào)節(jié)了下泄洪量，荊江三口入湖洪量減少，洞庭湖泄洪對(duì)長江泄洪的頂托強(qiáng)度有所減弱。

為進(jìn)一步驗(yàn)證三峽水庫調(diào)洪削峰期，洞庭湖出流對(duì)長江洪水頂托強(qiáng)度的減弱程度：(1)分析三峽水庫調(diào)洪前后城陵磯不同量級(jí)流量下城陵磯站與監(jiān)利站匯流比(表6)的變化特點(diǎn),結(jié)果表明，城陵磯與監(jiān)利的匯流比在三峽水庫調(diào)洪后發(fā)生了一定的變化,即在平均流量下匯流比從1.36增大到1.61，而在最大流量與最小流量下兩匯流比均有所減小,說明三峽水庫調(diào)洪后，監(jiān)利對(duì)城陵磯的頂托強(qiáng)度要比城陵磯對(duì)監(jiān)利的頂托強(qiáng)度降低得更多。從總體上看，自三峽水庫調(diào)洪調(diào)度以來，湖口城陵磯出流對(duì)長江監(jiān)利站泄流的影響程度有所削弱，也只是在主汛期城陵磯出流對(duì)監(jiān)利站泄流的頂托強(qiáng)度有所減弱。(2)城陵磯在不同流量下監(jiān)利站的流量-水位關(guān)系程度存在一定的差異(圖12)。根據(jù)圖12分析可知，城陵磯在不同流量下監(jiān)利站的水位隨流量增大而上升,城陵磯站的流量越大，導(dǎo)致監(jiān)利站的水位越高,下泄流量減小,這正是城陵磯泄流對(duì)監(jiān)利泄流頂托作用的結(jié)果。(3)城陵磯在不同水位下監(jiān)利的流量-水位關(guān)系程度差異不大(圖13)。當(dāng)城陵磯水位為28.00、30.00、32.00、34.00 m時(shí)，監(jiān)利的水位隨流量的增大而上升。監(jiān)利站在同一流量下，城陵磯水位越高，監(jiān)利站的水位也越高。由此表明，三峽水庫調(diào)洪以來洞庭湖對(duì)長江洪水泄量仍然產(chǎn)生了不同程度的頂托作用，但其頂托強(qiáng)度有所減弱。

表6 三峽水庫調(diào)洪前后城陵磯不同量級(jí)流量下城陵磯與監(jiān)利匯流比

4.3 長江螺山站流量對(duì)湖口城陵磯站出流的影響

長江螺山站流量與洞庭湖口城陵磯站水位之間的相關(guān)性非常顯著(圖14)，根據(jù)圖14分析可知，三峽水庫調(diào)洪前兩者的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.9561，調(diào)洪后雖稍有下降，但仍為0.8944。這表明三峽水庫調(diào)洪前后螺山站洪水位對(duì)城陵磯泄洪的頂托作用均較強(qiáng),三峽水庫調(diào)洪后長江螺山只有在大洪峰流量或高洪水位時(shí)才會(huì)對(duì)洞庭湖湖口泄洪產(chǎn)生頂托作用，顯然，這是三峽水庫調(diào)洪作用的結(jié)果。

為驗(yàn)證三峽水庫調(diào)洪后螺山洪水位對(duì)洞庭湖湖口泄洪的頂托強(qiáng)度稍有減弱的趨勢；(1)分別計(jì)算螺山站不同流量下螺山站與城陵磯站的匯流比(表7),通過分析表7可知，平均流量下的匯流比在調(diào)洪后有所減小，即從0.43減小到0.38，這說明三峽水庫調(diào)洪調(diào)度削弱了螺山洪峰流量對(duì)城陵磯泄流的頂托強(qiáng)度。在最大流量與最小流量下的匯流比調(diào)洪后有所增大，這就從另一方面表明，即便是三峽水庫具有調(diào)洪削峰作用，但螺山洪峰流量對(duì)城陵磯泄流的頂托作用仍然存在，只是頂托強(qiáng)度有所減弱。(2)螺山站在不同流量下城陵磯流量-水位關(guān)系程度存在一定差異性(圖15),當(dāng)螺山站流量為30 000、40 000、45 000 m3/s時(shí)，城陵磯站水位隨流量增大而上升；當(dāng)螺山流量為35 000 m3/s時(shí)，城陵磯水位隨流量增大而稍有下降。其中,水位上升幅度最大的是當(dāng)螺山流量為40 000、45 000 m3/s時(shí)，城陵磯流量每增加5 000 m3/s，水位上升1.50 m。由此表明，三峽水庫調(diào)洪后螺山站在大流量情況下對(duì)洞庭湖泄洪的頂托作用仍然較強(qiáng)。(3)螺山不同水位下城陵磯流量-水位關(guān)系程度也有所差異(圖16)，根據(jù)圖16分析可知，當(dāng)螺山水位為28.00、30.00、32.00 m時(shí)，城陵磯水位隨流量的增大而上升,這一水情態(tài)勢與螺山站不同流量下城陵磯流量-水位關(guān)系程度完全一致。

表7 螺山不同流量下螺山站與城陵磯站的匯流比

圖8監(jiān)利站流量與城陵磯站水位關(guān)系 圖9監(jiān)利站在不同流量下城陵磯站流量與水位關(guān)系

圖10監(jiān)利站在不同水位下城陵磯站的流量與水位關(guān)系 圖11城陵磯站流量與監(jiān)利站水位關(guān)系

4.4 長江螺山站流量對(duì)長江監(jiān)利站出流的影響

江湖匯流區(qū)螺山站流量與監(jiān)利站水位之間的相關(guān)性非常顯著(圖17),由圖17分析發(fā)現(xiàn),三峽水庫調(diào)洪調(diào)度前后螺山站流量與監(jiān)利站水位的相關(guān)系值分別為0.9683、0.9219，在江湖匯流區(qū)的3個(gè)水文控制站中其相關(guān)系數(shù)是最大的，這意味著在三峽水庫調(diào)洪調(diào)度前后螺山洪峰水位對(duì)監(jiān)利洪峰水位的頂托作用相對(duì)最強(qiáng)。也就是說三峽水庫調(diào)洪前，隨著螺山洪峰流量的增多，監(jiān)利出流量減小，導(dǎo)致監(jiān)利洪水位隨之上升；而三峽水庫調(diào)洪后，盡管調(diào)節(jié)了長江中游監(jiān)利站的洪峰流量，但因受湖口城陵磯匯流的直接影響，使螺山段洪峰流量較大，進(jìn)而對(duì)監(jiān)利泄流仍然產(chǎn)生頂托作用，但主汛期洪水位頂托強(qiáng)度稍有減弱。

圖12城陵磯站不同流量下的監(jiān)利站流量與水位關(guān)系 圖13城陵磯站不同水位下監(jiān)利站流量與水位關(guān)系

圖14螺山站流量與城陵磯水位關(guān)系 圖15螺山站不同流量下城陵磯站流量與水位關(guān)系

圖16螺山站不同水位下城陵磯站流量與水位關(guān)系 圖17螺山流量與監(jiān)利水位關(guān)系

為進(jìn)一步驗(yàn)證三峽水庫調(diào)洪后螺山洪水對(duì)監(jiān)利泄洪的頂托強(qiáng)度稍有減弱的結(jié)論：

(1)對(duì)比分析螺山站不同流量下螺山站與監(jiān)利站的匯流比(表8)，由表8可知,三峽水庫調(diào)洪調(diào)度期，在平均流量下匯流比從0.59增大到0.61；在最大流量下匯流比由0.62增大至0.66；在螺山最小流量下匯流比從0.46增大到0.56，這意味著螺山對(duì)監(jiān)利的頂托強(qiáng)度是隨匯流比的增大而有所增強(qiáng)。在螺山不同流量下螺山與監(jiān)利的匯流比均有所增大，這表明三峽水庫調(diào)洪調(diào)度期螺山洪峰水位對(duì)監(jiān)利泄流的頂托強(qiáng)度有所增強(qiáng)。

(2)三峽水庫調(diào)洪期,螺山站不同流量下監(jiān)利流量-水位關(guān)系存在一定的差異(圖18)。當(dāng)螺山站洪峰流量為30 000、35 000、40 000、45 000 m3/s時(shí)，監(jiān)利站水位隨流量增大而上升。其中，上升幅度最大的是螺山站流量為30 000、45 000 m3/s，其對(duì)應(yīng)的監(jiān)利流量每增加5 000 m3/s，水位上升約1.00 m，當(dāng)螺山站洪峰流量越小，監(jiān)利的水位越低，表明螺山洪峰流量對(duì)監(jiān)利站泄洪的頂托強(qiáng)度就較弱。

表8 螺山站不同流量下螺山站與監(jiān)利站的匯流比

(3)螺山站在不同水位下監(jiān)利站流量-水位關(guān)系程度也不一樣(圖19)，但不論螺山站的水位是升高還是下降，監(jiān)利站的水位隨流量的增大而上升,隨流量減少而降低，這與螺山站不同流量下監(jiān)利站流量-水位關(guān)系程度差異完全相同，表明三峽水庫調(diào)洪調(diào)度運(yùn)行在一定程度上削弱了螺山洪峰水位對(duì)監(jiān)利泄流的頂托強(qiáng)度。

圖18螺山站在不同流量下監(jiān)利站流量與水位關(guān)系 圖19螺山站在不同水位下監(jiān)利站流量與水位關(guān)系

綜上所述，三峽水庫調(diào)洪調(diào)度期(7-8月)，江湖匯流區(qū)的水文情勢及江湖洪水相互頂托強(qiáng)度均發(fā)生了不同程度的改變。具體表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面監(jiān)利、城陵磯、螺山3站的洪峰流量、洪峰水位均有所減少或下降，不同水位不同流量下的流量與水位關(guān)系程度均有所降低，江湖洪水相互頂托強(qiáng)度均有所減弱。這一水文情勢對(duì)減輕江湖地區(qū)主汛期的洪水壓力以及減少洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)和發(fā)生頻率具有重大意義；另一方面盡管在主汛期三峽水庫調(diào)節(jié)了長江干流洪峰流量，削弱了江湖洪水相互頂托強(qiáng)度，但由于江湖關(guān)系調(diào)整過程的動(dòng)力因素諸多，匯流區(qū)的水情態(tài)勢較為復(fù)雜，江湖洪水相互影響、相互頂托的水情態(tài)勢仍然存在,只是其頂托強(qiáng)度有所減弱，由此認(rèn)為，在主汛期仍然需要加大匯流區(qū)防洪減災(zāi)的管理力度。

5 結(jié)論與討論

(1)三峽水庫調(diào)洪調(diào)度期，匯流區(qū)來水組成發(fā)生變化。監(jiān)利與城陵磯的匯流比增大，由1.36增加到1.61。監(jiān)利的流量比重從58.81% 增加到60.53% 。而城陵磯站的比重從43.19%減少為37.68%,其主要是由三口入湖水量減少,監(jiān)利站下泄水量增加所致 。

(2)三峽水庫調(diào)洪調(diào)度期，監(jiān)利、城陵磯、螺山3站的流量、水位均有所減少或下降，其中下降幅度最大的是螺山站，其平均流量減少了6 401.39 m3/s，平均水位下降了1.32 m，這一水文情勢有利于削弱螺山洪峰水位對(duì)湖口及監(jiān)利泄洪的頂托作用。

(3)三峽水庫調(diào)洪調(diào)度期，監(jiān)利、城陵磯、螺山3個(gè)水文站之間有較強(qiáng)的相關(guān)性，其中螺山站流量與監(jiān)利站水位相關(guān)性最強(qiáng)，調(diào)洪前后兩者相關(guān)系數(shù)分別為0.9683、0.9219，表明監(jiān)利站高洪水位、最大洪峰流量的變化直接受到螺山站水情的影響。

(4)三峽水庫調(diào)洪調(diào)度運(yùn)行在一定程度上削弱了江湖洪水相互頂托強(qiáng)度，但其頂托作用仍然存在，其中以螺山高洪水位對(duì)城陵磯和監(jiān)利泄洪的頂托作用較強(qiáng)，這是城陵磯泄洪和監(jiān)利泄洪在匯流區(qū)疊加作用的結(jié)果。

(5)本文對(duì)江湖匯流區(qū)水文情勢的研究，只考慮了三峽水庫調(diào)洪對(duì)匯流區(qū)水情的影響，并未探討氣候因素(降水、蒸發(fā)等)，特別是河斷面沖淤、比降等因素的影響，這些均有待于作進(jìn)一步的探討。