浅议鄱阳湖的生态问题

本文介绍了水利与生态、鄱阳湖与长江及流域内五河的关系,分析了鄱阳湖水情变化对鄱阳湖湿地、候鸟栖息、鱼类及江豚保育等生态问题的影响,认为科学调配鄱阳湖水资源是解决鄱阳湖生态问题最重要的基础条件.     

三峡工程对鄱阳湖水质的影响

介绍了鄱阳湖水质现状,并通过鄱阳湖湖口水位、湖区水位、入湖五河来水及长江干流来水等,定量分析了在三峡工程初期运行的2004～2007年对鄱阳湖水质的影响.结果表明,在三峡水库蓄水期,鄱阳湖湖口水位降低较快,湖内需水量减少,自净能力下降,污染物浓度有小幅提高,但水质主要受入湖五河来水的影响,而受三峡工程的影响不大.     

近60年来长江对鄱阳湖倒灌水量的变化特征

鄱阳湖是长江中下游典型的通江湖泊,其出流特征及水位涨落同时受五河及长江来水的双重影响,进而形成较为复杂的江湖水文情势关系。为研究长江对鄱阳湖作用的变化规律,依据鄱阳湖五河以及出湖控制水文站1956—2016年水文数据,探讨长江对鄱阳湖倒灌水量的变化规律。研究结果表明:鄱阳湖五河七口控制站2003—2016年年平均径流量相比1956—2002年有所降低。鄱阳湖倒灌水量、倒灌天数均与汉口站来水和鄱阳湖入湖水量之差呈较好的正相关关系。2003年后,三峡水库的蓄水或放水在一定程度上影响了江湖作用的季节变化和鄱阳湖流域的旱涝机遇,一定程度上减少了长江对鄱阳湖的倒灌频次。通过对倒灌水量和倒灌天数的分析可知,在1960年代、1980年代和21世纪初,长江上中游来水对鄱阳湖的作用相对强烈;而在1970年代、1990年代和2010年以后,长江上中游来水对鄱阳湖作用较弱。研究成果对于认识变化条件下长江与鄱阳湖江湖关系变化规律具有重要意义。     

基于有限体积法的鄱阳湖水沙交换数值模拟

为了研究通江湖泊与外部江河的水沙交换过程,运用基于有限体积法的二维非稳态水流和泥沙耦合数学模型,对平水年水文条件下鄱阳湖的水沙交换过程进行了数值模拟。结果表明:鄱阳湖与上游五河、下游长江的水沙交换在时间上分布不均,主要集中在3~8月。计算得出2010年上游五河入鄱阳湖水量和泥沙量、鄱阳湖入下游长江水量和泥沙量以及全年长江倒灌入湖水量和沙量。倒灌入湖水沙量分别占出湖水量和沙量的4.88%和12.35%。研究成果为鄱阳湖水环境保护工作提供了重要参考。     

鄱阳湖流域五河尾闾河道演变遥感研究

基于遥感技术,收集了1973~2009年间鄱阳湖区域枯水期有代表性的遥感影像,通过定量和矢量图叠加方法,提取了鄱阳湖流域赣、抚、信、饶、修五大河流尾闾的河道平面形态特征。依据河道岸线的变化特征,分析了40 a来鄱阳湖五河尾闾的演变规律。在分析五河尾闾演变规律的基础上,对引起河流形态变化的主要影响因素进行了探讨。结果认为:修建堤防、河道采砂、航道疏浚、水利工程建设、水土流失等人为活动对河道尾闾影响较大。研究成果可以为未来河势控制、河道整治及岸线开发决策提供依据。     

鄱阳湖综合水环境特征研究

以鄱阳湖1998～2012年水质资料及2008～2012年五河七口水文数据,对鄱阳湖污染负荷的特点进行对比分析,结果表明:(1)平水年COD、氨氮、TP入湖量分别为278 563.7 t、47 218.06 t、10 931.3 t.丰水年COD、氨氮、TP入湖量分别513 296.5 t、80 452.18 t、14095.05 t.枯水年COD、氨氮、TP入湖量分别为219 094.8 t、46051.37 t、6448.57 t;(2)污染物通过五河七口进入鄱阳湖的量占进入鄱阳湖总污染物的绝大部分;(3)干湿沉降量较五河入湖所占的比例要小得多,但大于长江倒灌入湖污染物的量;(4)不同污染物之间相比也呈现不同的规律,COD经五河入湖的比例最高的是丰水年,经长江倒灌比例最高的是枯水年;氨氮经五河入湖比例为96％,经干湿沉降的约在4％左右;TP枯水年经长江倒灌的比例为3％,其余水文典型年均只占1％.     

鄱阳湖五河及湖区生态岸坡及滨水带综合治理关键技术体系初探

鄱阳湖流域是长江生态系统的关键支点,在长江经济带发展中占有重要地位。面向鄱阳湖五河及湖区分布广泛的岸坡及滨水带区域,辨析了滨水带纵横向上的空间差异与存在的主要问题,提出生态防洪堤岸、生态水利血防、生态岸坡净化等单项关键技术的思路。通过分析单项技术的功能属性及其适用范围,明确了不同区域相协调的关键技术总体布局,初步构建了包括对象层、功能层、技术层、效果层和应用层的河湖生态岸坡及滨水带综合治理关键技术体系,为在鄱阳湖五河及湖区典型区域开展技术应用试验打下了基础。研究成果对其他类似河湖水系综合治理具有参考价值。     

增量式PID在鄱阳湖水工模型中的应用

鄱阳湖湖区水工模型,主要模拟鄱阳湖湖区、五河尾闾、湖口及部分长江河段(武穴到彭泽段),为实现鄱阳湖湖区水工模型试验要求,针对尾门模型水位控制特点,系统采用了增量式PID控制算法,有效地实现了水位的自动控制,在实际应用中取得了满意的效果。     

基于遥感的鄱阳湖五河滨岸带生态功能分区研究

河流滨岸带在净化水体、截留污染、景观休闲等方面起着极为重要的作用。为了分析鄱阳湖五河不同河段滨岸带的生态水利功能,从自然功能和社会功能两大方面构建了滨岸带功能分类体系,综合运用遥感、GIS等空间信息技术,对鄱阳湖五河典型河段的滨岸带进行了地表覆盖解译和功能分区,进一步分析鄱阳湖五河典型河段滨岸带现状及横纵向的空间差异。基于典型河段滨岸带现状分析,探讨了滨岸带生态水利功能在河流纵、横向上的空间分区,最终结合不同河流不同河段的特点给出针对性的生态水利治理建议,为实施流域生态保护与生态建设的分区管理、区域产业布局、生态防灾减灾、环境保护与建设规划等提供科学依据。     

鄱阳湖入江水道演变对湖区水位影响分析

近年来,鄱阳湖水位尤其是枯水期水位下降幅度较为明显,过去曾从不同角度如五河径流变化、上游三峡工程影响等进行了相关研究。然而,鄱阳湖入江水道是鄱阳湖主要泄洪通道,其演变特性直接影响着鄱阳湖泄流能力。为此,主要选取星子、湖口站系列水文实测资料,分析了近年来鄱阳湖入江水道泄流能力与湖口水位的变化关系,分析认为湖口河段河床下切是近年来特别是枯水期水位下降的主要原因。分析湖口与湖区各站水位的相关关系,星子和都昌受入江水道下切枯水期水位下降明显,而都昌以上,棠荫和康山水位相关关系基本维持不变,说明都昌水位以上基本不受湖口河床演变影响。     

水利工程建设对洞庭湖及鄱阳湖湿地的影响

随着三峡水利工程建成运行以及长江上游干流梯级 水库的规划建设,水利工程对两湖(洞庭湖、翻阳湖)湿地的叠加累积影响正逐步显露,其主 要表现为泥沙对两湖湿地演化的影响,水文变化对两湖生物、生境的影响。对生物及生境的 影响,两湖湿地表现较为一致,为此,主要论述了对滩地、植被、越冬珍稀水鸟、鱼类的影 响等。大型水利工程建设对湿地演化的影响,两湖湿地表现出的差异性则较大：对洞庭湖, 长江干流水利工程减缓了湿地正向演化的速度,但却加重了湿地正向演化最终的萎缩程度; 对鄱阳湖,长江干流水利工程破坏了现有的泥沙冲淤准动态平衡过程,大大加速了湿地的正 向演化的速度,此外鄱阳湖控制工程将使鄱阳湖湿地迅速萎缩。     

长江流域泥沙资源供需矛盾及对策

针对长江含沙率较小但输沙量较大的特点,需要采取一定的措施,在减小或避免其泥沙致灾的同时,将其加以合理利用,实现减灾兴利。根据长江流域干支流主要控制站的水沙实测资料,统计分析了包括三峡水库蓄水运用以来近50余年的长江上游、三峡工程坝下游干流河道与洞庭湖水系、鄱阳湖水系及支流汉江的泥沙输移变化,阐述了长江流域泥沙资源化的主要表现,揭示了长江流域泥沙资源的供需矛盾,并提出了相应的缓解对策。     

鄱阳湖水文特性分析

The Poyang lake is currently the largest freshwater lake in China. Hydrologic properties of this lake, including precipitation, runoff, flood, sediment transport and so on have been analyzed on basis of large amount of measurements. Variation of these properties within a year and among years and the regional distribution are explored. The encounter probability of the outflow from Poyang Lake with that from Changjiang River is computed and the detention volume of Poyang Lake is analyzed. In accordance with water balance theory, the detention storage volume of Poyang Lake and Changjiang River corresponding to the annual maximum 60-day flood volumes in 9 typical heavy flood years of 1968, 1969, 1973, 1980, 1983, 1996 and 1998 have been calculated. The detention storage capacity of both the Lake and the River ranges from 5.6 billion to 16.5 billion m\+3, 11.5 billion m\+3 at average. Among which, the detention storage capacity of Poyang Lake is 9.5 billion m\+3, accounting for 82.6%. Poyang Lake has played a very important role in detaining floods from the five rivers of the Lake system as well as floods on the river section from Changjiang to Bali. There would have more frequent and more serious flooding on the middle and lower Changjiang River, especially in the region around Hukou if there were no Poyang Lake to detain and store the floodwater.     

Analysis of Hydrologic Property of Poyang Lake

1　ＮａｔｕｒａｌＧｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓＰｏｙａｎｇｌａｋｅｉｓｌｏｃａｔｅｄｉｎｔｈｅｎｏｒｔｈｐａｒｔｏｆＪｉａｎｇｘｉＰｒｏｖ ｉｎｃｅａｎｄｔｏｔｈｅｓｏｕｔｈｏｆＣｈａｎｇｊｉａｎｇＲｉｖｅｒ.ＩｔｒｅｃｅｉｖｅｓｗａｔｅｒｆｒｏｍＧａｎｊｉａｎｇ ,Ｆｕｈｅ ,Ｘｉｎｊｉａｎｇ ,ＲａｏｈｅａｎｄＸｉｕｓｈｕｉｒｉｖｅｒｓ(ｒｅｆｅｒｒｅｄｔｏａｓｆｉｖｅ -ｒｉｖｅｒｓｈｅｒｅａｆｔｅｒ)ｏｆｔｈｅｌａｋｅｓｙｓｔｅｍａｎｄｗａｔｅｒｆｒｏｍＢｏｙａｎｇ ,Ｚｈａｎｇａｎｄ…     

鄱阳湖动态水位～面积、水位～容积关系研究

本文提出建立动态水位面积、水位容积关系的构想.针对鄱阳湖不同水情变化产生的湖面各处水位差异,运用微积分、泰森多边形理论,结合现有水文(水位)站数量和分布、鄱阳湖湖盆特征和不同时期水情特点,研究鄱阳湖水文(水位)站分区水位与面积、水位与容积关系,开展鄱阳湖区动态水位~面积、水位~容积理论研究和实践.     

鄱阳湖临湖区范围确定研究

鄱阳湖临湖区是鄱阳湖湖体与五河流域的衔接带,但没有明确的边界范围。为此,从生态环境科考的角度出发,界定了鄱阳湖临湖区内涵及范围;并采用GIS空间分析方法和野外考察相结合,划定了临湖区的界线。临湖区有入湖口18个,涉及南昌市、九江市、上饶市、宜春市和景德镇市,总面积2.34万km2。临湖区范围的确定,为地表水过程、泥沙过程的研究提供了清晰的边界,并在空间上实现了自然过程和人文过程的衔接。     

鄱阳湖五河入湖水沙通量及典型断面形态变化特性分析

五河入湖水沙通量及河道形态变化对五河尾闾演变、湖区低枯水位、江湖关系等研究有重要意义。以1956—2018年实测资料为基础,利用Mann-Kendall 检验法和河道特征对五河入湖水沙通量、典型断面形态变化特性及其影响因素进行了研究。结果表明:①五河入湖径流量总体呈小幅度减小态势,2003—2018年五河入湖平均径流量较1956—2002年减小5.3%;②除饶河外,入湖泥沙通量均有不同幅度的减小,其中赣江和信江大幅度减小,2003年后分别减少约72.3%和52.6%;③五河典型断面形态2014年前变化较大,断面多呈锯齿状;随后逐渐恢复正常;④水利枢纽工程、水土保持工程和人工采砂是影响五河入湖泥沙通量和河道形态的主要人为因素。     

鄱阳湖洪水灾变特征的分析

根据影响鄱阳湖区洪涝灾害的洪水水文要素，设置综合定量指标，用以刻划鄱阳湖洪水灾变程度。确定鄱阳湖１９５１－１９９６年洪水灾变度和洪险等级，分析其变化趋势和频率分布，此此提示翻阳湖洪水的灾变特征，为鄱阳湖区历史洪水和洪灾评估，洪涝灾害风险管理及防洪减灾提供基本依据。     

三峡工程运行后泥沙问题与江湖关系变化

泥沙问题是影响三峡工程调度运行和寿命的关键因素之一,在工程论证、规划、设计、施工和运行过程中,利用多种研究手段对三峡工程泥沙问题进行了广泛深入的研究,取得了重要研究成果。采用三峡水库蓄水以来的实测资料进行分析,检验以往泥沙研究成果的合理性与可靠性。分析结果表明:三峡工程经10 a的运行,泥沙问题基本态势良好,局部问题经认真应对,处于已控或可控之中。但随着时间的推移,这些泥沙问题有可能积累、发展和转化,仍应继续高度重视。针对三峡工程运行后长江中下游江湖关系的变化进行了分析,指出:三峡工程运行后坝下游河道产生强烈的、大范围的冲刷;洞庭湖和鄱阳湖的湖口水位下降,对2湖分流分沙等产生了一定的影响;出现了枯水期2湖水资源供需矛盾尖锐等问题;通过洞庭湖和鄱阳湖的湖口建闸等措施对解决所存在的问题是有效和可行的。