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洞庭湖地处北亚热带季风湿润气候区,水情时空变化尤为明显.为了探明洞庭湖水位时空演变特征,以洞庭湖6个水位站(城陵矶、鹿角、营田、杨柳潭、南咀、小河咀)、出入湖流量("三口"总入湖流量、"四水"总入湖流量、城陵矶出湖流量)和长江干流流量(宜昌、螺山)等1985-2014年逐日数据为基础,通过构建泰森多边形计算湖泊水位,运用Morlet小波分析、层次聚类分析和地统计理论研究湖泊水位的周期性变化规律及空间分布格局和自相关性.研究结果表明:洞庭湖水位变化具有典型的季节性,且年际变化具有28和22 a的多时间尺度特征;水位空间分布格局呈现出小河咀、南咀、杨柳潭(Group 1)以及城陵矶、鹿角、营田(Group 2)两种聚类,且在不同水文季节的空间自相关性依次表现为丰水期退水期涨水期枯水期.通过建立两类水位在不同水文季节与径流量的多元逐步回归模型揭示了洞庭湖水位时空演变的驱动因素,其中Group 1水位演变主要受长江干流水文情势的影响,Group 2水位演变由出入湖径流量和长江干流径流量共同作用,并随着不同水文季节江湖关系的改变以及湖泊自身水力联系的变化而变化.研究结果对于科学认识洞庭湖水位的时空演变规律以及湖泊生态系统保护和水资源的规划、管理与调控具有重要意义. 相似文献
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长江干流与洞庭湖存在复杂的并联型分汇关系,当三峡水库调度改变长江径流过程时,会引起洞庭湖年内槽蓄量的变化,对于洞庭湖地区防洪、水资源配置和水环境保护产生显著的影响.本文建立了枝城至螺山站的荆江-洞庭湖水流模型,利用2008-2017年的三峡水库实际调度日数据,分析有、无三峡水库调度两种情况下洞庭湖槽蓄量的变化过程,同时利用建库前和近期的水位流量关系反映河道过流能力,分析了河道调整的影响.结果表明:由河道调整引起的槽蓄量变化在汛前消落期、汛期、汛末蓄水期和枯水期分别为-3.06%、0.12%、-0.01%和-13.31%.有三峡水库影响情况下,汛前消落期由于荆江"三口"进入洞庭湖的多年平均总径流增加23.94%,洞庭湖出口处城陵矶多年平均水位升高0.53 m,阻碍了洞庭湖出流,洞庭湖多年平均槽蓄量增长13.30%;汛期由于荆江"三口"分流量减少3.54%,城陵矶水位降低0.02 m导致出湖流量增多,因此洞庭湖多年平均槽蓄量减少0.20%;在汛末蓄水期,荆江"三口"分入洞庭湖的多年平均总径流量减少37.18%,城陵矶多年平均水位降低1.33 m,导致出湖流量增多,因而洞庭湖多年平均槽蓄量减少27.74%;在枯水期,荆江"三口"多年平均总径流量增加5.61%,城陵矶多年平均水位上升0.07 m,最终洞庭湖多年平均枯期槽蓄量增加2.96%. 相似文献
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洞庭湖是我国第二大淡水湖,与长江连通,在防洪抗旱和湿地生态保护等方面具有重要的现实意义.采用Terra/MODIS L1B遥感数据,提取了2000-2012年洞庭湖水面面积,结合同期城陵矶水位观测数据,建立了城陵矶水位与洞庭湖水面面积的绳套关系曲线.分析结果表明:2000-2012年间,洞庭湖水面面积呈现总体减少的趋势;在季节上表现为规律性的涨落,具有明显的涨(4-6月)-丰(7-9月)-退(10-12月)-枯(1-3月)的水文特征;在空间格局上表现为由湖体中心向外扩张,随后由外向湖体中心逐渐收缩的变化过程;洞庭湖水面面积与城陵矶水位之间具有较高的相关性,但不同时期的相关系数存在一定的差异:枯水期二者相关性较低,丰水期相关性最高,涨水期和退水期相关性较高;这种差异与各个时期的主导因素不同有关,长江来水对枯水期、丰水期的绳套关系影响较大,其中东洞庭湖最为明显;不论丰水年(2002年)或干旱年(2011年),洞庭湖水面面积变化与城陵矶水位之间的相关性均较高.研究结果对于深入认识江湖关系的宏观复杂性、长江中下游地区以及洞庭湖水域洪涝灾害的预防和治理都具有积极的意义. 相似文献
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基于长序列遥感影像数据、水位日观测数据以及高精度湖盆地形数据，通过提取洞庭湖1987—2016年湿地植被信息，并构建表征水位波动的多周期水情变量，采用逐步回归分析法识别影响洞庭湖湿地植被分布格局的关键水情变量并建立其与植被面积的响应关系.结果表明：1）1987—2016年，洞庭湖湿地典型植被面积在全湖尺度上呈增加趋势，尤其是林地面积，占比由1.77%上升为7.24%.湿地植被格局演变上，东洞庭湖呈现芦苇群落挤占苔草群落空间，并推动湿地植被整体向湖心扩张的趋势.2）影响东洞庭湖苔草和芦苇分布最关键的水情变量是丰水期水位.苔草对丰水期水情存在非线性阈值响应，丰水期平均水位维持在29 m左右，最适宜苔草生长；对于芦苇，丰水期偏枯的水情条件对其生长发育起到促进作用.涨水期和退水期水文过程是影响东洞庭湖湿地植被分布的次为重要的水情因子.涨水期、退水期水位偏低的水情条件对芦苇分布面积的扩张起促进作用. 相似文献
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湖泊生态水位是维持湖泊生态系统健康的重要因素.基于洞庭湖城陵矶、杨柳潭、南咀3个水文站1959-2016年日平均水位序列进行分析,采用Mann-Kendall法、累积距平法和滑动T检验法综合确定洞庭湖水位变异时间节点,结合生态水位年内展布法以及IHA-RVA法,计算分析湖泊最小和适宜生态水位,并且采用Tennant法进行合理验证,在此基础上对水文变异前、后湖泊生态水位保障度进行研究.研究结果表明:(1)洞庭湖城陵矶和杨柳潭水文站年均水位呈上升趋势,而且城陵矶站水位上升趋势显著,南咀站年均水位呈显著下降趋势.(2)洞庭湖3个典型水文站水位年际变化突变年份为2003年,突变年份基本上与三峡工程蓄水时间相符.(3)城陵矶、南咀和杨柳潭年均最小生态水位分别为21.41、28.95和27.84 m,分别占多年平均水位的86.3%、95.9%和95.7%,城陵矶、南咀和杨柳潭年均适宜生态水位分别为23.29、29.51和28.36 m,分别占多年平均水位的93.9%、97.8%和97.5%,生态水位计算结果考虑了天然湖泊水位年内丰枯变化,满足了湖泊生态目标需求.(4)洞庭湖最低生态水位保障程度较高,基本能达到80%以上,但适宜生态水位保障程度相对较低,其中2003年以后洞庭湖10月和11月生态水位保障程度显著下降,与上游水利工程蓄水有关,建议在此期间采取调度措施适当增加洞庭湖水量,以保障湖泊生态系统的健康与生物多样性. 相似文献
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三峡工程蓄水对洞庭湖水情的影响格局及其作用机制 总被引：13，自引：12，他引：1
三峡工程建成投入运行后,汛末蓄水将使坝下河湖水情发生变化,长江中下游秋季来水减少成为常态.为客观分析三峡蓄水对洞庭湖水情的影响分量、空间格局及其作用机制,选取三峡工程典型的蓄水过程,运用长江中游江湖耦合水动力学模型计算了因上游来水变化引起的洞庭湖水情时空变化.结果表明:1)三峡汛末蓄水对洞庭湖水位影响具有明显的"北高南低,东强西弱"的格局,即东洞庭湖最为显著、南洞庭湖东部和西洞庭湖北部次之,南洞庭湖西部和西洞庭湖南部最小.2)洲滩湿地受蓄水影响最明显的主要为东洞庭湖、南洞庭湖和湖泊洪道两侧的条带状洲滩.3)三峡蓄水对洞庭湖水位的影响机制有二:长江干流水位快速消落加速湖泊水体下泄以及削减长江三口分流补给湖泊的水量. 相似文献
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1950s以来洞庭湖调蓄特征及变化 总被引：1，自引：1，他引：0
针对洞庭湖区淤积、围垦和江湖关系变化对湖泊调蓄功能的影响,根据洞庭湖调蓄属于典型复合洪水波的实际情况,提出利用离散小波分解和计算入、出湖径流过程方差的方法揭示1950s以来洞庭湖调蓄特征及其实际调蓄作用的多年变化.结果发现:洞庭湖削减的洪峰主要是32 d以下的中短尺度洪水波,其全年整体削峰系数在0.13~0.56之间;从入、出湖径流方差多年变化体现的调蓄效果看,洞庭湖区近几十年淤积围垦虽然极大地改变了湖区面积和容积,但并未使湖泊调蓄作用发生大的变化.结合洞庭湖削峰系数与城陵矶-螺山段水位落差的对应关系,认为在整个江湖系统关系中洞庭湖的调蓄能力是被动的,其变化主要取决于城陵矶以下河段过水能力对洞庭湖泄流的制约.从整个江湖关系下的洞庭湖调蓄变化特征看,1990s以来湖区"小水大灾"的原因之一是入湖径流过程的短尺度方差和削峰系数较大,本质上是由荆江裁弯和三峡运行导致的江湖关系变化引起的长江螺山段出流使出湖径流方差减小造成的. 相似文献
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维系江湖关系的重要基础是江湖之间的物质通量,而江湖之间物质通量的核心内容是水的通量.规划中的鄱阳湖水利枢纽工程,以"一湖清水"为建设目标,坚持"江湖两利"的原则,按"调枯不控洪"方式运行.目前,国内学者对拟建的鄱阳湖水利枢纽工程可能导致湖泊影响方面的研究较多,但对该工程能否实现或维持"江湖两利"方面的研究较少.本文采用二维水动力模型,针对拟建的鄱阳湖水利枢纽工程和规划中的水位调度方案,分别从湖泊丰水期和枯水期两个时段,选择鄱阳湖丰、平、枯3种典型年型,在无枢纽与有枢纽两种情景模拟的基础上,定量分析丰、平、枯3种典型年枢纽工程的水位调度方案对长江干流流量的可能影响.模拟结果表明:在一个鄱阳湖水利枢纽工程水位调度周期中,无枢纽状态与有枢纽情景下湖泊外排到长江干流的径流总量差异很小,从模拟的年份来看,有枢纽外排减少量在0.2%~0.7%之间变化,基本维持了有枢纽与无枢纽状态下的水量平衡,但在一定程度上改变了湖泊外排长江干流水量的分配时间,使不同年型丰水期的湖泊外排水量有所减少,而在湖泊和长江低枯水期,对长江流量则有一定的增排作用,且增排效果为枯水年型平水年型丰水年型,不同年型的增排比例在2.1%~17.0%之间变化;在丰水期湖泊水位偏低,且枢纽位置的实际水位严重不足9 m的年型情况下,按照枢纽工程的水位调度方案要在9月15日将湖泊水位提升至14~15 m是难于实现的,现有的枢纽工程调度方案在这种情况下缺乏可操作性,有进一步细化和优化的空间. 相似文献
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大型通江湖泊洞庭湖的鱼类物种多样性及其时空变化 总被引：12，自引：3，他引：9
为了解通江湖泊鱼类物种多样性现状,于2004年3月-2004年12月和2005年5月对洞庭湖城陵矶、岳阳和沅江三个区域的鱼类进行逐月调查.共鉴定鱼类69种,隶属6目14科44属,其中59.4%为鲤科鱼类.以种类数和多样性指数分析了群落多样性特征,结果表明洞庭湖鱼类种类多样性较高,且时空变化较大.一般地,湖区与长江干流的距离越近,种类数达到峰值的时间就越早;鱼类多样性在春夏季高于秋冬季,在南洞庭湖高于其它两个区域.以优势度>5000为标准,全湖有17种优势种,其中80.0%为湖泊定居性鱼类.在生态类群方面,湖泊定居性鱼类种类最多,占总种类数的74.0%;江湖洄游性鱼类最少,占13.0%.对比分析显示,由于生境丧失、天然苗种资源衰退和过度捕捞等原因,洞庭湖鱼类多样性较20世纪70年代明显下降,洄游鱼类种类数减少;通江湖泊鱼类多样性明显高于阻隔湖泊,表明江湖阻隔造成鱼类多样性下降,因此,加强江湖连通是保护鱼类多样性的有效手段. 相似文献
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选择1979-2016年间多时期、多类型、多光谱遥感数据，分析评价洞庭湖区内湖近40年的面积变化.结果表明，最近40年洞庭湖区内湖面积保持相对稳定，丰水期间呈上升趋势，枯水期间波动下降，2016年内湖总面积比1980s初减少3.94%.随着湖泊面积增加，湖泊水面面积变化的比例和幅度逐渐减小，大型湖泊（>10 km2）和中型湖泊（5~10 km2）面积相对稳定，小型内湖（<5 km2）面积变化尤为剧烈.内湖水面面积主要受降雨、蒸发等气候因素和生产生活取水、防洪排涝和退田还湖等人为活动调控.1980-2000年和2001-2015年两个时期，洞庭湖区多年平均降雨量呈现不同程度的下降趋势，多年平均蒸发量明显上升.三峡工程运行后，三口分流衰减，但水资源需求量不断增长，退田还湖和留蓄雨洪作为水资源使得丰水期间内湖水面面积增长，气候变化和水资源开发利用导致枯水期水面面积趋于减少.有必要加强洞庭湖区内湖的研究和保护，适当退田还湖提高湖泊率，优化三口水系格局，实施河湖水系连通工程，缓解洞庭湖区季节性水资源紧张问题. 相似文献
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《国际泥沙研究》2017,(4)
The Three Gorges Project(TGP) is a world known project to utilize and manage the water resources of the Yangtze River. The reservoir stores water at the end of the flood season, and replenishes downstream reaches with water in dry seasons. In addition to such benefits, the TGP has irreversibly changed the hydrological process and the river-lake relation of the middle and lower reaches. In this paper, a hydrodynamic model was established to quantify the impact of the TGP's operation on the water exchange between Dongting Lake and the Yangtze River during 2009-2013. The results indicated that:the operation of the TGP has considerably reduced the peak discharge and the flood volume of the main stream and the Dongting Lake area. The inflow volume from the Yangtze River to Dongting Lake via three outlets decreased by 1.9-3.5 billion m~3/yr, while the outflow volume from Dongting Lake to the Yangtze River at Chenglingji increased by 0.3-1.6 billion m~3 in September and 0.4-0.6 billion m~3 in October,respectively. This research provides valuable information for flood control, irrigation, and water allocation in the middle and lower reaches of the Yangtze River, and serves as a typical case for investigating the impact of other hydropower projects around the world. 相似文献
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《国际泥沙研究》2017,(4)
After operation of the Three Gorges Project(TGP), there is a new evolution tendency for rivers and lakes in the middle reaches of the Yangtze River(i.e. the Ching River reaches). In recent years, the weakening connection relationship between the Yangtze River and Dongting Lake has resulted in a series of problems for flood regulation, water resources utilization, and aquatic ecosystem protection in the river-lake joint area. In this paper, the hydrological characteristics and fluvial processes within the river-lake joint area are studied, and possible management strategies to maintain the connected river-lake relationship are proposed. To achieve this objective, the evolution tendency, such as the zero-flow problem and river regime for three major outlets(i.e. the Songzi Outlet, Taiping Outlet, and Ouchi Outlet) to Dongting Lake from the Yangtze River, is analyzed. It is believed that the Songzi Outlet has a comparative advantage in flow diversion over the other two outlets. The Range of Variability Approach is introduced to identify hydrological characteristics at the Songzi Outlet. Several characteristic values of flow diversion from this outlet during drought periods are determined. Then, the fluvial processes in the river-lake joint area are studied by comparing topographic maps and using control gauge station data of various years. The water and sediment flux are analyzed before and after operation of the TGP. Finally, based on the results obtained, two possible management strategies are recommended and corresponding parameters are estimated to strengthen and maintain the connected river-lake relationship. This analysis takes into account operation of the TGP, mainstream shift and increasing riverbed scour in the Ching River channel.To restore the flow diversion condition to that in the 1950 s or 1960 s(i.e. 140 m~3/s of flow diversion corresponding to 5500 m~3/s of flow at the Zhicheng station), it is estimated that the river channel around the Songzi Outlet should be dredged 1.4 m under the current riverbed situation, and other corresponding improvement measures for Songzi River channels should also be implemented. 相似文献