气候变化和人类活动对鄱阳湖流域入湖输沙量影响的定量估算_徐夏楠

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1、34ज5௹৘࿹࣮Vol.34,No.52015୍5ᄅGEOGRAPHICALRESEARCHMay,2015气候变化和人类活动对鄱阳湖流域入湖输沙量影响的定量估算1123徐夏楠，高建华，贾建军，AlbertJKettner，3144邢飞，汪亚平，齐述华，廖富强（1.南京大学海岸与海岛开发教育部重点实验室，南京210093；2.国家海洋局海底科学重点实验室，国家海洋局第二海洋研究所，杭州310012；3.地表动力学建模系统协会,极地与高山研究所,科罗拉多大学博尔德分校,博尔德80309-0545,美国；4.江西师范大学鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室，南昌330022）摘要

2、：采用HydroTrend水文模型，以鄱阳湖流域的赣江、抚河、信江、饶河和修水为研究对象，基于1956-2010年鄱阳湖流域气候数据、水沙数据及其他相关资料，分别模拟了5个子流域的入湖水沙通量变化。在此基础上，探讨了气候变化、植被覆盖变化和水库修建活动对输沙量变化的影响，并定量估算了上述因子对流域输沙量变化的贡献。结果表明：①1956-2010年，气候、植被和水库三种因子影响下的流域年均输沙量分别为15.5Mt、20.8Mt、8.5Mt，而三种因子共同影响下的流域年均输沙量达到12.6Mt。②1956-2010年，植被覆盖变化使流域年均输沙量增加4.2Mt，而水库拦截造成流域

3、年均输沙量减少8.2Mt，两者分别占实际年均输沙量的32.4%和63.2%。③1956-1989年，植被覆盖变化导致的输沙增加量和水库修建拦截导致的输沙减少量均为5.1Mt/a，两者对流域输沙量贡献持平；1990-2010年，水土流失加重导致的输沙增加量和水库拦截导致的输沙减少量分别为2.7Mt/a和13.3Mt/a，水库对入湖输沙量的影响效应是植被覆盖变化的5倍左右。关键词：输沙量变化；气候变化；植被覆盖变化；水库修建；HydroTrend模型；鄱阳湖流域DOI:10.11821/dlyj2015050041ႄ࿽[1]自然状况下流域的水沙通量主要受气候变化的影响，然而，随着

4、人类活动影响的不[2,3]断加剧，全球河流的水沙通量（尤其是输沙量）发生了剧烈的变化。据统计，受人类活动影响，全球142条代表性河流中，近50%的河流输沙量呈现下降趋势；中国最主要[4]的10条河流中，近10年的年均输沙量均低于1950-2006年多年平均值的一半。已有研究[5,6]表明，流域的气候、植被变化及水库拦沙作用是影响流域输沙量变化最主要的因子。[1]在人类活动影响程度较小的情况下，流域输沙量的大小主要由气候变化决定。近100年来，随着全球气候变化程度加剧，同时，人类滥砍滥伐行为使流域植被覆盖率大幅度减[7]小，造成了严重的水土流失；而之后的流域水土综合治理又使植被

5、覆盖率得以增加，人[8]为控制和减少了水土流失量。此外，流域内不断修建的水库拦截了大量的流域来沙，使收稿日期：2014-12-13;修订日期：2015-02-20基金项目：ݓࡅᇗࠎԤ࿹࣮ᅚ࠹߃o973pཛଢč2013CB956503ĎĠݓࡅሱಖ॓࿐ࠎࣁཛଢč41376068đ41261069Ď作者简介：ྷ༱ᢞč1988-Ďđଳđފଲሁઔ׋ದđණൖđᇶေՖ൙ݚρݚလ࿹࣮bE-mail:xuxianan270@163.com通讯作者：ݚρݚ൙Ֆေᇶđ൱࢝ڬđದඨڢୡ਒đଳđĎ-1973č޿ࡹۚလ࿹࣮bE-mail:jhgao@nju.edu.cn838-850页5期徐夏楠等：气候

6、变化和人类活动对鄱阳湖流域入湖输沙量影响的定量估算839[9]下游输沙量逐渐减小。由此可见，气候变化、植被覆盖变化和水库修建活动之间相互作用，共同影响着流域输沙量的变化。然而，目前有关流域输沙量变化及其影响因素的研究，大多侧重于综合因素的讨论，对区分不同因子的影响讨论较少。因而，对不同因子的作用和贡献量进行定量估算，分析影响流域输沙量变化的因素，对充分认识人类活动对流域的影响有重要意义。HydroTrend作为概念性集总式流域水文模型，以气候为驱动因素，通过输入不同的[10,11]人类活动因子，可对植被覆盖变化、水库修建等人为因素影响下的流域出口水沙通量2进行定量分析。该模型

7、适用于100~100000km的小流域范围，并在许多流域得到成功应[12-14]用。鄱阳湖是中国最大的淡水湖，也是长江入海水沙通量的重要来源。近年来，鄱阳湖[15,16]干旱频发，导致其与长江干流间的水沙通量和江、湖关系发生深刻变化。同时，鄱阳湖[17]流域入湖输沙量也在不断减少，这将对鄱阳湖的湖盆演化、长江与鄱阳湖间的泥沙交[15]换过程以及长江输沙的入海通量产生重要影响。鄱阳湖作为一个典型的河湖流域体系，其研究不仅对鄱阳湖本身意义重大，而且对相似地理单元的研究具有普遍意义。分析人类活动对这种河湖体系