徐更生

摘要：針對(duì)鄱陽(yáng)湖區(qū)非汛期水位下降問(wèn)題，采用實(shí)測(cè)水文數(shù)據(jù)，建立了鄱陽(yáng)湖枯水期湖口平均水位與長(zhǎng)江大通流量之間的回歸關(guān)系，結(jié)果表明：2003年以來(lái)，整個(gè)枯水期（10月至次年三月）湖口平均水位較三峽水庫(kù)蓄水前下降0.46-0.47m;在鄱陽(yáng)湖湖口非汛期水位降幅中，流量變化的影響占45.2%，長(zhǎng)江中上游清水下泄，沖刷河床，流量-水位關(guān)系變化的影響占54.8%。鄱陽(yáng)湖流域非汛期水位變化是一個(gè)復(fù)雜問(wèn)題，需要進(jìn)一步研究，加強(qiáng)水利工程建設(shè)與水庫(kù)調(diào)度。

Abstract： Aiming at the problem of water level decline in non-flood season in Poyang Lake area， the regression relationship between the average water level of Poyang Lake and the Yangtze River Datong flow was established by using measured hydrological data. The results show that since 2003， the whole dry season （from October to March next year） ， the average water level in the Hukou decreased by 0.46-0.47m before the impoundment of the Three Gorges Reservoir. In the non-flooding water level of the Poyang Lake， the impact of the flow change accounted for 45.2%. The middle and upper reaches of the Yangtze River cleared the water， washed the riverbed， and the flow-water level relationship changess impact accounted for 54.8%. The change of water level in the Poyang Lake Basin during non-flood season is a complex problem， which needs further research to strengthen the construction of water conservancy projects and reservoir dispatching.

關(guān)鍵詞：鄱陽(yáng)湖;非汛期;水位;三峽工程;流量變化;河床下切

Key words： Poyang Lake;non-flood period;water level;Three Gorges Project;flow change;riverbed undercut

中圖分類(lèi)號(hào)：TV12? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2019）24-0095-03

0? 引言

長(zhǎng)江是一條水量豐富的世界級(jí)大河，因季風(fēng)氣候的影響，徑流時(shí)空分布不均、季節(jié)變化大。在天然情況下通江湖泊的水位與水文情勢(shì)與長(zhǎng)江干流有著密切的聯(lián)系。鄱陽(yáng)湖是長(zhǎng)江中下游最大的湖泊，也是我國(guó)最大的淡水湖。鄱陽(yáng)湖可以分為上、下（南、北）兩部分，北鄱陽(yáng)湖基本上類(lèi)似為河道，每年水面積劇變主要在南鄱陽(yáng)湖。每年鄱陽(yáng)湖動(dòng)庫(kù)容超過(guò)200億立方米，對(duì)于吸納長(zhǎng)江汛期洪水，長(zhǎng)江下游的防洪供水都有重要意義。

1? 鄱陽(yáng)湖區(qū)基概況

鄱陽(yáng)湖水系每年注入長(zhǎng)江的徑流量約占長(zhǎng)江入海水量的1/5。高水位時(shí)，鄱陽(yáng)湖南北最大長(zhǎng)度約173km，東西平均寬約16.9km，最寬處約74km，入江水道最窄處屏峰卡口僅寬約2.8km。鄱陽(yáng)湖受到五河及長(zhǎng)江上游來(lái)水的共同影響，一年中水位和水面面積劇烈變化，呈“高水湖相，低水河相”。湖口站歷年實(shí)測(cè)最高水位22.59m（1998年7月31日），相應(yīng)湖區(qū)水積4070km2;歷年實(shí)測(cè)最低水位5.9m（1963年2月6日），水面面積146km2。在低水位時(shí)，湖岔基本干涸，僅保留主湖區(qū)的入江水道和與主湖分離的碟形湖。入湖河流呈傘狀匯入鄱陽(yáng)湖，其中西部湖區(qū)（贛江及修河）入湖水量占總量的約2/3，大部分直接匯入入江水道。南部和東部湖區(qū)撫河、信江、饒河注入南部主湖區(qū)的水量只占全湖的1/3[1-3]。

近年來(lái)，由于氣候變化、用水量增加和長(zhǎng)江上游三峽等控制性水庫(kù)蓄水的影響，鄱陽(yáng)湖枯水水位呈明顯下降趨勢(shì)[4]，9、10月份鄱陽(yáng)湖出流量加大，出現(xiàn)枯水期提前，枯水期水位下降，枯水時(shí)間持續(xù)延長(zhǎng)，以及冬春連旱、伏秋連旱等一系列問(wèn)題。對(duì)鄱陽(yáng)湖枯水位變化的研究很多，主要方法是對(duì)水文數(shù)據(jù)進(jìn)行分析（閔騫等，歐陽(yáng)長(zhǎng)林等，劉衛(wèi)林等）和采用計(jì)算水力學(xué)方法建模。同時(shí)也有研究關(guān)注鄱陽(yáng)湖枯水水位變化的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)，如對(duì)流速、水質(zhì)、濕地植物分布格局[5]、漁業(yè)資源[6]、候鳥(niǎo)棲息地[7，8]等的影響，以期為鄱陽(yáng)湖枯水水資源管理提供科學(xué)決策支持。

研究表明鄱陽(yáng)湖的浮游生物[9，10]、魚(yú)類(lèi)資源[6]、濕地植被[5]、候鳥(niǎo)棲息地[7，8]等對(duì)水位變化都有一定的響應(yīng)關(guān)系。但是，鄱陽(yáng)湖枯水水位變化研究的關(guān)鍵是弄清水位變化的主要影響因素和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，這也關(guān)系到對(duì)三峽等長(zhǎng)江流域大型水利工程生態(tài)環(huán)境影響的客觀評(píng)價(jià)。

2? 湖口水位對(duì)大通流量變化的響應(yīng)

湖口水文站是鄱陽(yáng)湖也是整個(gè)鄱陽(yáng)湖水系最下游的控制性水文站。如圖1所示，三峽水庫(kù)蓄水以后，湖口站非汛期平均水位顯著下降，特別是非汛期的前半段（即9-11月）下降尤為明顯。湖口站水位降低，整個(gè)鄱陽(yáng)湖的水位必然隨之下降，同時(shí)水面萎縮，通江庫(kù)容減小;反之，湖口高水位，長(zhǎng)江水可能倒灌鄱陽(yáng)湖區(qū)，使湖區(qū)水位升高，水面擴(kuò)張。由于湖口水文站位于長(zhǎng)江與鄱陽(yáng)湖水系的交匯處，水力學(xué)關(guān)系復(fù)雜。湖口站水位～流量之間沒(méi)有直接的顯著性關(guān)系。研究表明，湖口水位與長(zhǎng)江大通站流量有著很好的相關(guān)關(guān)系。三峽水庫(kù)建成后，9-11月大通站流量減小，鄱陽(yáng)湖湖口水位也隨之顯著下降;而12月份至次年三月份，三峽水庫(kù)建成后，大通流量有所增加（圖2），因此，湖口水位在極低的水平下，反而有所回升（圖1）。

枯水期鄱陽(yáng)湖流域月平均水位（湖口站）與同期大通站平均流量的關(guān)系如圖2所示。在三峽蓄水前后，湖口站非汛期月均水位與大通站月均流量都有著很好的線(xiàn)性關(guān)系，分別是

H=2.7152q+3.4723 （1）? ? ? ? ?H=2.9004q+2.8457? （2）

在低流量條件下，大通站同流量（湖口）水位有著明顯下降的趨勢(shì)，同時(shí)方差分析也表明，公式（1）、（2）中的截距有著顯著的差異，即非汛期鄱陽(yáng)湖湖口水位下降，不僅僅是由于長(zhǎng)江流量減小，也是因?yàn)樗?流量關(guān)系變化，同流量水位下降。同時(shí)，式（2）的斜率大于式（1），也說(shuō)明三峽蓄水后，湖口水位對(duì)流量變化更為敏感，相同幅度的流量減少，水位下降的幅度更大。

根據(jù)式（1）、（2），以大通站流量預(yù)測(cè)鄱陽(yáng)湖湖口水位，并根據(jù)大通流量分析三峽水庫(kù)蓄水前后的水位差，詳見(jiàn)圖3。圖3顯示，預(yù)測(cè)的水位差與實(shí)際水位差變化過(guò)程是一樣的，即與三峽水庫(kù)蓄水前相比，9月份鄱陽(yáng)湖戶(hù)口水位開(kāi)始下降，10月、11月下降的幅度最大，12月以后，由于三峽水庫(kù)下泄流量增加，鄱陽(yáng)湖湖口水位開(kāi)始回升，元月至3月，湖口實(shí)際水位要高于三峽蓄水之前，除三月份以外，各月份水位變化的預(yù)測(cè)值也接近實(shí)際值，整個(gè)枯水期，按照公式（1）、（2）預(yù)測(cè)湖口水位平均下降0.477m，與實(shí)際下降值（0.462m）差距不大，當(dāng)然三峽蓄水后，3月份湖口低水位的原因有待進(jìn)一步研究，可能是由于在這一時(shí)期鄱陽(yáng)湖流域出現(xiàn)過(guò)嚴(yán)重的春旱，來(lái)水減少，加劇湖水的排空。

3? 鄱陽(yáng)湖枯水水位的主要影響因素分析與趨勢(shì)預(yù)測(cè)

根據(jù)公式（1），以2003年（三峽工程蓄水）前后的大通站枯水期流量數(shù)據(jù)，可分析流量變化對(duì)湖口水位的影響;再根據(jù)公式（2）和2003年（三峽工程蓄水）以來(lái)大通站枯水期流量數(shù)據(jù)計(jì)算三峽水庫(kù)蓄水后的湖口水位，從而確定水位-流量關(guān)系變化對(duì)湖口水位的影響。

表1中：2003年以前枯水各月份的水位是根據(jù)2003年以前各月流量與水位流量關(guān)系（式（1））測(cè)算的，2003年以后的水位1是根據(jù)2003年以前各月流量與水位流量關(guān)系（式（1））測(cè)算的，它們之間的差可以反映在相同的水位流量關(guān)系條件下，大通流量變化對(duì)湖口水位的影響，即表中的水位差1;2003年以后的水位2是根據(jù)2003年以前各月流量與水位流量關(guān)系（式（2））測(cè)算的，水位2與水位1之間的差值可以反映，相同的大通流量條件下，水位流量關(guān)系變化對(duì)湖口水位的影響。

表中數(shù)據(jù)反映，2003年以來(lái)，大通站非汛期平均流量有所下降，但下降幅度有限，不足4%，流量變化主要是氣候變化和上游水庫(kù)（主要是三峽）蓄水兩方面的原因，三峽水庫(kù)蓄水期間（9月到11月）大通流量顯著下降，10月份、11月份下降幅度達(dá)20.9%和16.9%，在水位流量關(guān)系不變情況下，因大通流量減小，湖口9、10、11月月平均水位下降0.65、1.85、1.04m，其中10月份降幅最大。12月份，大通流量與三峽蓄水前持平，對(duì)湖口水位的影響也為零。1～3月，由于三峽水庫(kù)對(duì)下游補(bǔ)水，大通流量在較低水平下有所增大，相對(duì)增幅都在16%以上，因此，若水位流量關(guān)系曲線(xiàn)不變，湖口水位將回升0.49-0.95m;整個(gè)非汛期三峽水庫(kù)調(diào)節(jié)對(duì)大通流量的正負(fù)影響基本抵消，平均流量有所下降主要是因?yàn)闅夂蜃兓?003年以來(lái)長(zhǎng)江上中游曾經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重旱災(zāi)）。在流量-水位關(guān)系不變的條件下，整個(gè)非汛期平均湖口水位平均下降0.21m，這一方面因?yàn)榇笸髁坑兴陆?，但更主要的是因?yàn)?，三峽工程集中蓄水，大通流量驟降，在不同水位條件下，湖口水位變化對(duì)流量的敏感程度不同。

水位-流量關(guān)系變化對(duì)湖口枯水期平均水位的影響基本是負(fù)的，整個(gè)非汛期的平均影響是-0.25m。因此，2003年以來(lái)，與三峽工程蓄水以前相比，鄱陽(yáng)湖湖口非汛期平均水位下降0.46m，其中長(zhǎng)江（大通）流量變化的影響是

-0.21m，占45.2%，水位流量關(guān)系變化的影響是-0.25m，占54.8%。當(dāng)然在鄱陽(yáng)湖水位、水面劇烈變動(dòng)的9-11月，湖口水位下降，主要是由于長(zhǎng)江流量的降低。大通徑流主要來(lái)自九江以上的長(zhǎng)江干流，但是鄱陽(yáng)湖湖口來(lái)水也占大通徑流的20%左右，因此，鄱陽(yáng)湖上游流域干旱枯水也可能對(duì)湖口水位產(chǎn)生顯著的影響。

目前，長(zhǎng)江上游的水電站方興未艾，庫(kù)容越來(lái)越大，長(zhǎng)江上游很多水庫(kù)可以在上游蓄洪，待長(zhǎng)江上游梯級(jí)開(kāi)發(fā)完成后，眾多水庫(kù)形成巨大的蓄洪能力，汛末清水下泄，在一定程度上滿(mǎn)足三峽水庫(kù)的蓄水要求，同時(shí)隨著長(zhǎng)江流域防洪體系的完善，三峽水庫(kù)可以采取動(dòng)態(tài)汛限水位調(diào)度，提前蓄水，從而使汛后，特別是10月、11月集中蓄水造成長(zhǎng)江中游流量大幅度減少的矛盾相對(duì)減弱。但是隨著上游地區(qū)水土保持和大規(guī)模的水庫(kù)攔蓄，長(zhǎng)江中下游少砂、沖刷的現(xiàn)象將長(zhǎng)期存在，甚至可能持續(xù)到本世紀(jì)末，因此，鄱陽(yáng)湖區(qū)低水可能是一個(gè)長(zhǎng)期的趨勢(shì)，但汛末（10月、11月）水位迅速下降可能有所緩和。

4? 結(jié)論與討論

本文采用實(shí)測(cè)水文數(shù)據(jù)，建立了鄱陽(yáng)湖枯水期湖口平均水位與長(zhǎng)江大通流量之間的回歸關(guān)系，根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與回歸公式分析得到，2003年以來(lái)，整個(gè)枯水期（10月至次年三月）湖口平均水位較三峽水庫(kù)蓄水前下降0.46-0.47m，其中水位下降以9月-11月，特別是10月最為明顯，12月水位與蓄水前比較基本保持不變，由于三峽水庫(kù)調(diào)度，在前期低水位的基礎(chǔ)上，次年元月-3月長(zhǎng)江中下游流量和鄱陽(yáng)湖水位比三峽水庫(kù)蓄水前有所回升。

通過(guò)回歸分析，在鄱陽(yáng)湖湖口非汛期水位降幅中，流量變化（包括氣象變化和水庫(kù)調(diào)度的影響）的影響占45.2%，長(zhǎng)江中上游清水下泄，沖刷河床，流量-水位關(guān)系變化的影響占54.8%。

鄱陽(yáng)湖水位下降可能造成湖周排灌泵站取水困難，但這種影響可以通過(guò)改建泵站，開(kāi)挖臨時(shí)引水渠等辦法解決，而且工程規(guī)模和投資也不大。鄱陽(yáng)湖枯水期開(kāi)始時(shí)候，水稻已經(jīng)收割，湖區(qū)農(nóng)業(yè)用水量不大。而三四月份發(fā)生春旱枯水，正值水稻插秧前泡田時(shí)期，農(nóng)業(yè)用水量大，湖區(qū)低水位的影響最顯著。每年春季三峽水庫(kù)下泄流量要大于天然來(lái)水量，對(duì)大通流量是正的影響，大通流量減少主要是受到長(zhǎng)江中游來(lái)水減少的影響。事例分析與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)也都表面，2003年以來(lái)，鄱陽(yáng)湖水位變化對(duì)入湖流量的反映更靈敏。因此，為了降少鄱陽(yáng)湖流域春旱對(duì)湖區(qū)的影響，仍需要進(jìn)一步加強(qiáng)全流域蓄水、水源涵養(yǎng)和調(diào)節(jié)能力的建設(shè)，關(guān)鍵是山區(qū)水庫(kù)與水源涵養(yǎng)林的建設(shè)，從而使汛期暴雨洪水能更均衡的在全年年內(nèi)分配，這不僅可以緩解春旱對(duì)鄱陽(yáng)湖湖區(qū)的影響，對(duì)治理山區(qū)伏旱也有重要意義。

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