洞庭湖近年干旱与三峡蓄水影响分析_孙占东

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1、第２４卷第２期长江流域资源与环境Ｖｏｌ．２４Ｎｏ．２２０１５年２月ＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｎｔｈｅＹａｎｇｔｚｅＢａｓｉｎＦｅｂ．２０１５洞庭湖近年干旱与三峡蓄水影响分析孙占东，黄群，姜加虎，赖锡军（中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室，江苏南京２１０００８）摘要：季节性水文干旱是洞庭湖近年突出的水情问题，并因三峡影响而倍受关注。基于洞庭湖水文干旱的关注焦点（湿地生态影响）及其与湖泊水情的对应关系，建立了湖泊滩地出露与持续时间为依据的干旱度量指标；并利用水文分析方法，揭示了洞庭湖水文干旱发生的时空特点

2、和水情机制；最后，基于ＢＰ神经网络模型获取的三峡水库蓄水对洞庭湖的水位影响量化了三峡水库秋季蓄水对湖区干旱的贡献分量。结果认为：（１）２０００年后，洞庭湖的干旱频次明显增多、旱情加重，干旱程度以西洞庭最剧，东洞庭次之，南洞庭最轻；（２）洞庭湖不同湖区干旱成因存在一定差异，其中全湖的春旱基本由洞庭湖流域来水偏少引起，而东洞庭湖秋旱主要由长江来水减少引起，西、南洞庭湖秋旱则由长江和洞庭湖流域来水共同减少形成；（３）三峡水库蓄水对东洞庭湖秋旱起到一定的加重作用，但并非洞庭湖近年干旱的主要因素。关键词：洞庭湖；水文干旱；江湖关系；三峡水库中图分类号：

3、Ｐ９４０文献标识码：Ａ文章编号：１００４－８２２７（２０１５）０２－０２５１－０６ＤＯＩ：１０．１１８７０／ｃｊｌｙｚｙｙｈｊ２０１５０２０１０作为长江中游洪水的调蓄场所，洪涝灾害一直分析结果探讨洞庭湖近年干旱的特征和发生机理，是洞庭湖面临的最大问题，但近年季节性水文干旱以及三峡水库蓄水对干旱的影响分量，为客观认识问题突显。随着湖泊旱情的不断出现、特别是洞庭湖区江湖关系及三峡水库运行产生的可能影响２００６、２００９和２０１１年罕见湖泊干旱的发生，在缺水提供参考。与洪水的矛盾中，缺水逐渐成为矛盾的主要方面，并［１，２］因三峡水库运行可能影响引发

4、诸多争议。水１分析方法及指标多、水少的不和谐格局是降水及其在地表时空分配不均的结果，水库调控会带来下游河湖水情的直接１．１湖泊干旱分析方法［３，４］变化。相关研究表明：一方面，近年洞庭湖干旱以往对湖泊干旱问题的研究主要借助特征水位有其气候背景因素，即长江上游和洞庭湖流域的气（自然分级和频率分级）方法进行。事实表明简单的［５～７］候干湿转换所引发的频繁极端气象干旱事件；特征水位变化不能准确反映洞庭湖枯季旱情。枯季另一方面，洞庭湖是三峡水库坝下的第一个大型通洞庭湖不同湖区水力联系变差，水位出现明显分异。江湖泊，湖泊水情与长江干流水情密切相关，三峡

5、水从洞庭湖３个主要湖区多年最低水位过程来看，西、［８～１１］库的蓄水运行必然会引起洞庭湖水情的变化。南洞庭湖的最低水位多年变化平稳，而东洞庭湖最因此，有必要进一步厘清造成洞庭湖干旱的根本原低水位则呈显著升高趋势，因此洞庭湖近年干旱与因、分辨三峡水库蓄水对干旱所起的作用。同时对湖泊最低水位关系不大，最低水位并不适合作为整于干旱的一些基本问题：如何判断洞庭湖干旱的发个洞庭湖近年干旱分析指标。生与严重程度？洞庭湖干旱的特征怎样？干旱是全洞庭湖作为我国重要的湖泊湿地，近年湖泊干湖性的还是局部性的？也需要有一个明确的回答。旱的关注焦点主要集中在湿地生态

6、方面，概括起来本研究以长江、洞庭湖的实测数据为基础，结合模型包括：（１）洲滩植被生长受影响，沉水植被大量死亡、收稿日期：２０１３－１２－１８；修回日期：２０１４－１０－１５基金项目：国家重点基础研究（９７３）项目（２０１２ＣＢ４１７００３），科学院学科前沿和交叉项目（ＮＩＧＬＡＳ２０１２１３５０１８）和科技基础性工作专项（２０１２ＦＹ１１１８００－０３）联合资助．作者简介：孙占东（１９７５～）男，副研究员，博士，主要从事陆面水文过程与湖泊－流域相互作用研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｕｎ＠ｎｉｇｌａｓ．ａｃ．ｃｎ２５２长江流域资源与环境第２４卷范围缩小

7、，植被发生正向演替；（２）候鸟食物减少、栖了湖区三口和四水的来流分析外，三峡水库蓄水对息地缩小；（３）鱼类产卵场丧失；（４）底栖生物因缺水湖区水情影响则主要利用了ＢＰ神经网络模型对三［１２］而大量死亡；（５）江豚活动范围被逼迫至主航道等。峡水库调蓄进行还原计算模拟的输出结果，以反与以上问题相对应，湿生植被受干旱的影响主要取映在没有三峡水库运行条件的洞庭湖区近年枯季对决于高滩地淹没日期；草滩、候鸟和鱼类产卵受干旱应的水情状况。影响主要取决于泥、草滩淹没日期；沉水植被、底栖和候鸟受干旱影响主要是泥滩出露日期和持续时２结果和讨论间，而江豚则主要受最

8、低水位归槽持续时间的影响。因此，洞庭湖的干旱可以重新归结为以下湿地淹没２．１洞庭湖各湖区干旱特征变化：（１）草滩地完全出露时长、汛后最早完全出露日根据湖泊滩地淹没和