齐述华
, 熊梦雅
Qi Shuhua, Xiong Mengya
中图分类号: P931.1
文献标识码: A
文章编号: 1000-0690（2016）06-0888-07
收稿日期: 2015-07-21
修回日期: 2015-12-25
网络出版日期: 2016-10-20
版权声明: 2016 《地理科学》编辑部 本文是开放获取期刊文献，在以下情况下可以自由使用：学术研究、学术交流、科研教学等，但不允许用于商业目的.
基金资助:
作者简介:
作者简介：齐述华(1973-),男,江西婺源人,博士,教授,主要从事生态环境遥感应用。E-mail: qishuhua11@163.com
展开
摘要
以鄱阳湖流域内的赣江、抚河、信江、饶河和修水（五河）和鄱阳湖为研究对象,利用水文控制站的水文资料,分析了各流域内主要河流的入湖泥沙和鄱阳湖出湖泥沙特征,对鄱阳湖泥沙收支平衡进行了分析。结果表明：① 1955~2010年五河总入湖泥沙811.69 Mt,其中赣江（占59.7%）>信江（占13.7%）>修河（占10.2%）>抚河（占9.7%）>饶河（占6.7%）;② 径流量是影响入湖输沙量的最主要因素,入湖泥沙与入湖径流的季节特征一致;③ 水库的蓄水拦沙作用是五河入湖泥沙下降的主要原因,但水库对入湖泥沙的影响强度与水库库容和集水区的植被覆盖状况有关;植被覆盖变化对赣江、抚河、饶河和修河的入湖输沙量的影响明显;④ 1955~2010年,鄱阳湖总出湖泥沙560.10 Mt,其中1955~2000年出湖泥沙量呈降低趋势,但受鄱阳湖采砂影响,2001年以来出湖泥沙显著增加;丰水季长江水对鄱阳湖的顶托和倒灌,使出湖泥沙与出湖径流在时间上不同步;三峡工程的运行改变了（长）江（鄱阳）湖之间的水动力关系,长江倒灌泥沙显著减少;⑤ 受鄱阳湖采砂的影响,鄱阳湖泥沙平衡系统由净沉积转变为净侵蚀,1955~2000年入湖泥沙大于出湖泥沙,年均泥沙沉积约为1.41 mm;2001~2010年出湖泥沙大于入湖泥沙,加上采砂输出沙量,2001~2010年鄱阳湖泥沙净减少2 213.65 Mt。
关键词：
Abstract
Poyang Lake is the largest fresh water lake in China. The sediments disposition is important in providing medium for wetland vegetation and benthic animals. In this article, the water discharge and sediment content gauged by the hydrostations in the main five tributaries(named as the Ganjiang River, the Fuhe River, the Xinjiang River, the Raohe River and the Xiuhe River) in Poyang Lake Basin were used to investigate the sediment budget in Poyang Lake. The following results was showed: 1) The total sediments loaded into Poyang lake from the five tributaries was about 811.69 Mt during 1955-2010, in which the Ganjiang River accounted for 59.7%, the Xinjiang River accounted for 13.7%, the Xiuhe River accouted for 10.2%, the Fuhe River accounted for 9.7 and the Raohe River accounted for 6.7%; 2) The annual sediments loaded into Poyang lake was mainly decided by water discharged into Poyang Lake. And the inputted sediments were synchronized to the water discharge seasonally. 3) Sediments loaded into Poyang Lake decreased sharply caused by reservoir interception, though forest coverage changes also contribute to the decrease of sediments; 4) The total sediments loaded into the Changjiang River from Poyang Lake was about 560.10 Mt in 1955-2010. And it showed a decreasing trend during 1955-2000, but the trend was interupted by the practice of sand mining in the new century; 5) Affected by the backflow from the Changjiang River in flood period, sediments loaded into the Changjiang River were asynchronous with water discharge seasonally. And the sediments loaded by the backflow from the Changjiang River was reduced dramatically because of the emplacement of Three Gorges Dam; 6) The sediments budget in Poyang Lake was changed by sand mining. Sediments deposit was estimated about 1.41 mm/a during 1955-2000, but outputted sediments showed greater than the inputted sediments during 2001-2010 beceause of the practice of sand mining.
Keywords：
气候变化、土地覆盖变化及人类活动是影响流域输沙的最主要因子[1,2]。当前,世界范围内大量河流输沙发生显著变化,泥沙减少成为主要趋势[3]。中国的主要江河年均入海泥沙量从20世纪50年代约30×108t,减少到2000年以来约5×108t,黄河、长江的输沙量减少显著[4]。近年来,中国针对大江大河的输沙研究开展较多[5~7],研究河流输沙与湖泊泥沙沉积变化,探讨人类活动的环境影响,对流域、河道和湖泊的管理都具有重要意义。
鄱阳湖是中国最大的淡水湖,也是长江中下游最重要的洪水调蓄湖泊之一。据统计,1955~2005年流域内赣江、抚河、信江、饶河和修水（五河）携入鄱阳湖的泥沙量年均1.33×107t [8],经由湖口进入长江的泥沙量平均每年为1.02×107t,泥沙净沉积为湿地植物生长提供了营养丰富的底泥介质,对维护鄱阳湖湿地生物多样性具有重要意义。随着三峡水库修建运行和鄱阳湖采砂行业的兴起,鄱阳湖泥沙平衡发生了变化,也引起关注[8]。利用1955~2010年五河控制水文站和湖口水文站的资料,结合采砂定量分析、流域内水库建设等情况,分析人类活动对鄱阳湖泥沙平衡的影响,以期为鄱阳湖流域综合管理提供参考。
鄱阳湖位于长江中下游南岸,承接流域内赣江、抚河、信江、饶河、修水及及清丰山溪、博阳河、漳田河、潼津河等区间来水,经调蓄后由湖口注入长江,流域面积16.22×104km2（图1）。1949年以来,人类活动对泥沙过程产生显著影响,如水库修建、森林砍伐和生态恢复工程建设等。据统计,流域内有27座大型水库、206座中型水库以及在册小型水库9 799座;新中国成立初期不合理的经济政策和人口增长造成森林砍伐严重,森林覆盖度从20世纪50年代的40.1%下降到80年代初期的31.5%;80年代开展以植树造林为主的生态恢复工程,森林覆盖率迅速提高到60%[9]。此外,鄱阳湖也经历了人类活动的干扰,特别是2000年以来鄱阳湖采砂活动,显著改变了鄱阳湖泥沙平衡[10, 11]。
图1 鄱阳湖流域水系、水库和水文控制站
Fig.1 River system, reservoirs and hydrological gauging stations in Poyang Lake Basin
本研究收集了1950~2010年流域内五河主要水文控制站监测的流量和含沙量日数据,分析了鄱阳湖泥沙平衡。由于历史原因部分站点有数据残缺,残缺数据由近期水位-流量关系、流量-含沙 
式中SD为年输沙量,SSDi为第i天泥沙含量(g/m3),wFluxi为第i天流量（m3/s）,D为年度天数。
根据《江西省水库分布图集》①（① 江西省水利厅.江西省水库分布图集（内部资料）. 2009.）和网络收集的水库信息,构建了各型水库的库容、修建运行时间和地理位置等信息（图1）,包括27座大型水库,206座中型水库和8 652座小型水库,总库容达270×108m3。
累积径流-泥沙曲线广泛用于探讨径流-泥沙关系,确定人类活动对流域产沙输沙的影响[12,13]。根据累积径流-泥沙曲线和t检验方法,确定径流-泥沙关系突变时间,具体步骤：
1） 确定研究时段内的线性趋势方程：
2） 计算去趋势的年际变化量（Inter-annual variability,IAV）：
3） 绘制IAV年度变化曲线,将IAV曲线中峰值出现时间设为初拟的突变点T0、T1、T2…TN;
4） 应用统计软件R中Segmented软件包的Segmented算法[14],以t统计量逐突变点检验其突变显著性：由T0~T1线性拟合方程F1,T1~T2线性拟合方程F2,T0~T2拟合方程F3,采用t检验分析F1、F2预测结果与F3预测结果的差异显著性,差异不显著则确定T1不是突变点,否则确定T1为突变点。然后以相同的方法顺序检验其他初拟突变点。
1955~2010年五河入湖总输沙811.69 Mt,其中赣江入湖泥沙484.95 Mt,占59.7%;抚河入湖泥沙78.62 Mt,占9.7%;信江入湖泥沙111.06 Mt,占13.7%;饶河入湖泥沙量54.64 Mt,占6.7%;修河入湖泥沙量80.41 Mt,占10.2%。
图2 1955~2010年鄱阳湖流域五河入湖泥沙量和径流量
Fig.2 The water discharge and sediments loaded into Poyang Lake from five tribuaries in 1955-2010
3.1.1 五河入湖泥沙的年际变化
各河流入湖泥沙最大发生年份主要是1961年、1973年和1998年等典型洪水年;入湖泥沙最少发生年份主要发生在1963年、2006年、2007年和2009年等典型枯水年。河流入湖泥沙与径流量的年度变化高度一致,表明鄱阳湖流域各河流的输沙量显著受降水产生的径流影响（图2）。1955~2010年年均入湖泥沙14.43 Mt,2007年总入湖泥沙最少,仅3.226 Mt,1973年总入湖泥沙最大,达30.48 Mt,接近2007年泥沙量的10倍。
根据累积径流-泥沙关系图,初拟累积径流-泥沙关系的突变年份,经t统计量逐突变点检验显著性表明：赣江突变年份为1989年;抚河突变年份为1966年、1984年和1998年;信江突变年份是1983年和1997年;饶河突变年份1965年、1971年、1991年和1998年;修河突变年份是1966年、1974年、1993年和1999年。以突变年份为断点,稳定期的累积径流-泥沙关系线性关系都极显著（P<0.001）。
结合图2和图3可以看出：1989年赣江上游万安水库建成并运行以来,赣江入湖输沙明显减少,1955~1989年年均入湖泥沙11.05 Mt,1990~2010年年均入湖泥沙仅为4.67 Mt;赣江的累积径流-泥沙曲线在1989年存在明显突变点,曲线斜率显著减小,表明万安水库拦沙效应显著;抚河流域的洪门水库1961年建成蓄水,集水面积2 376 km2,最大库容12.16×108m3,但1961年并不是突变年,表明洪门水库对抚河输沙的影响不明显,这是由于洪门水库位于流域上游,植被覆盖良好,产沙较少;饶河流域1960年建成的2座大型水库（共产主义水库和滨田水库）的拦沙效应也不显著;信江流域1998年建成的界牌枢纽对输沙影响较大,1955~1997年年均输沙量为2.23 Mt,1998~2010年均输沙量为1.16 Mt,输沙量减少了约50%;修水上游于1975年建成的柘林水库对修河输沙也产生明显影响。
图3 1955~2010年鄱阳湖流域五河累积入湖径流与累积入湖泥沙关系
Fig.3 The relationship between accumulative water discharge and sediments for the five rives in Poyang Lake Basin in 1955-2010
另据统计,1959~1984年赣江上游的章江、贡江、桃江和平江等主要支流的年均总携沙量7.26 Mt,进入万安水库,而1985~1993年的年均总携沙量降为6.20 Mt,1994~2011年的年均总携沙量仅为4.47 Mt[15],表明赣江流域上游生态恢复工程建设,植被覆盖度显著提高,也是赣江入湖泥沙呈减少趋势的重要原因之一。20世纪60年代,受经济发展政策影响,森林破坏严重,土壤侵蚀加剧,抚河、饶河和修河的累积径流-泥沙关系曲线在60年代出现突变点,含沙量增加,并延续到70年代前后。
修水干流的水文站先后经历过两次搬迁,1953~1959年为三拱滩水文站,1960~1981年为柘林水文站,1982年至今为虬津水文站,受修河干流水文站的变更影响,累积径流-泥沙曲线不稳定,多个阶段出现拐点。
累积径流-泥沙曲线斜率存在的较小波动,可以归因于历史时期大量中小型水库的修建和土地利用方式的改变,斜率增加表明流域植被覆盖下降,侵蚀增强,反之,说明流域植被覆盖好转或水库蓄水拦沙事件的发生。从五河总入湖累积径流-泥沙关系可以看出：只有1989年为显著突变年份,与赣江上游万安水库修建时间一致,而1955~1989年鄱阳湖流域植被覆盖变化引起的侵蚀产沙效应,很大程度上受中小型水库的拦沙效应掩盖。
3.1.2 入湖泥沙的季节变化
受亚热带季风性湿润气候的影响,鄱阳湖流域降水季节性明显,4~8月份是丰水季,地表径流大,携沙量也大。从图4可以看出,鄱阳湖流域内五大河流的输沙量与径流量季节性同步,4~8月入湖泥沙占总入湖泥沙67.4%。此外,受流域水库拦沙等因素的影响,随着年代的推移,各月份输沙量呈减少的趋势。
图4 1955~2010年鄱阳湖流域五河入湖泥沙量和径流量月相变化
Fig.4 The monthly change of water discharge and sediments loaded into Poyang Lake from five tribuaries in 1955-2010
三峡水库运行以来,长江上游来沙量显著降低[4],鄱阳湖出湖输沙对长江河道泥沙平衡的重要性显著提高。统计鄱阳湖出湖泥沙发现（图5）：1955~2010年出湖泥沙560.10 Mt,年均输沙10.01Mt;其中1963年长江倒灌携沙净输入3.72 Mt;1969年输出泥沙量最大,达21.66 Mt;年度出湖泥沙与径流的趋势比较一致。结合图5和图6可以看出：长江倒灌对鄱阳湖泥沙平衡产生显著影响,大型水库（如万安水库）的蓄水拦沙对鄱阳湖出湖泥沙量的影响显著;此外,鄱阳湖采砂使湖水浑浊度增加[10],致使出湖泥沙显著提高。
图5 1955~2010年鄱阳湖湖口水文站输沙量和径流量变化
Fig.5 The water discharged and sediments loaded into the Changjiang River from Poyang Lake through Hukou Station in 1955-2010
图6 鄱阳湖累积出湖径流-泥沙关系
Fig.6 The relationship between accumulative water discharge and sediments loaded into the Changjiang River
按年代变化统计表明：20世纪60年代前鄱阳湖年均输出泥沙10.92 Mt,70年代和80年代的年均输沙分别为10.51 Mt和9.57 Mt,90年代锐减为6.27 Mt,受鄱阳湖采砂影响,2000~2010年年均输沙量跃升为12.09 Mt。季节变化分析表明（图7）：鄱阳湖出湖沙量与出湖流量的季节特征不一致,鄱阳湖4~8月为丰水期,出湖流量占61.9%,而出湖沙量仅占37.4%,而2~4月的输沙量占60.5%,这是由于丰水季长江水位较高,顶托甚至倒灌携沙入湖,致使7~9月出湖净输沙量小于0。随着三峡运行,三峡蓄洪使长江中下游水位下降,长江对鄱阳湖洪水的顶托作用消弱,倒灌也减少,倒灌携沙显著降低,加上鄱阳湖采砂使湖水浑浊度提高,2000~2010年7~9月的出湖泥沙大于0。
图7 鄱阳湖出湖泥沙的时间变化特征
Fig.7 The temporal change of sediments loaded into the Changjiang River from Poyang Lake
鄱阳湖泥沙平衡模式在2001年由净沉积系统向净侵蚀系统逆转（图8）。1955~2000年鄱阳湖总入湖泥沙740.55 Mt,总出湖泥沙433.11 Mt,总净沉积泥沙307.43 Mt,年均沉积6.68 Mt,沉积物密度按1.35 t/m3、湖盆面积按3 514 km2计[16],1955~2000年鄱阳湖的沉积速率为1.41 mm/a。2001年以来,受挖沙、洗沙等采砂行为的影响,鄱阳湖从泥沙净沉积环境转变为净侵蚀环境,2001~2010年总入湖泥沙67.34 Mt,而总出湖泥沙达126.99 Mt,净侵蚀泥沙59.65 Mt。此外,2001~2010年人工采砂造成的人为侵蚀沙量2 154 Mt[10],2001~2010年鄱阳湖泥沙净减少达2 213.65 Mt。
图8 1955~2010年鄱阳湖水文系统的泥沙收支平衡
Fig.8 The sediments budget in Poyang Lake in 1955-2010
鄱阳湖入湖泥沙显著受人类活动的影响,其中水库拦沙的影响强度与水库库容、集水区的植被覆盖等有关;鄱阳湖入湖泥沙与入湖径流的季节性同步,但受长江水顶托和长江水倒灌的影响,出湖泥沙与径流的季节性不同步;受人类活动和植被恢复的影响,1955~2010年鄱阳湖入湖泥沙呈下降趋势,而出湖泥沙在1955~2000年呈下降趋势,但2001年后鄱阳湖内的采砂使2001~2010年的出湖泥沙量显著增加;1955~2000年鄱阳湖处于净沉积状态,年均沉积厚度约1.408 mm,而2001~2010年处于净侵蚀状态。
The authors have declared that no competing interests exist.
| [1] |
Jia Jianjun et al. A numerical investigation of freshwater and sediment discharge variations of Poyang Lake catchment over the last 1000 years [J].https://doi.org/10.1177/0959683615585843 URL [本文引用: 1] 摘要
ABSTRACT The Poyang Lake catchment, an important sub-catchment of Changjiang, experienced ‘Little Ice Age’ (LIA) and accelerating intensity of human activities during the last 1000 years. As such, the area and time period serve as a perfect case to study the variations in water and sediment discharge under combined natural and anthropogenic impact. Simulation results of the model HydroTrend indicate that the annual average cumulative water discharge of the five rivers entering Poyang Lake over the last 1000 years is 103.65 卤 1.80 km3, and climate change is the dominating factor determining water discharge variations over time. Influenced by the LIA (AD 1451-1850), the total water discharge of the five rivers was reduced by 10%. Sediment load discharging into Poyang Lake by the five rivers was only 9.21 卤 0.43 Mt yr鈭1 between AD 1000 and 1700, when the anthropogenic impact on the landscape was still low. However, with the human activities accelerating during the past 300 years, the sediment load entering Poyang Lake underwent a drastic change. Because of intensified soil loss, the total sediment load entering Poyang Lake during AD 1800-1950 increased by 58.7%, compared with AD 1000-1700. After AD 1950, the sediment load variation is mainly reflected by the combined impact of dam emplacement and soil erosion. As sediment interception by dams continuously increased over time, the total sediment load entering Poyang Lake during AD 1990-2000 is only 60.9% of that of the highest riverine sediment flux during AD 1951-1980, which is almost equal to that of the lowest level during AD 1000-1700. The sediment load of many rivers in the world exhibited similar variation trends as that of Poyang Lake under combined impact of climate change and human activities. Better understanding the mechanisms of these variation trends is helpful to analyzing the formation and evolution of an estuary-shelf sedimentary system over the Holocene.
|
| [2] |
Blessed dams or damned dams [J]. |
| [3] |
Human impact on land-ocean sediment transfer by the world's rivers [J]. |
| [4] |
我国泥沙研究进展与发展趋向 [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.0468-155X.2014.06.001 URL [本文引用: 2] 摘要
以在第九届全国泥沙基本理论研究学术讨论会上的大会发言为基础,回顾了全国泥沙基本理论研究系列学术会议关注的热点问题,介绍了近年来泥沙专业委员会对促进泥沙研究开展的主要工作;扼要评述了我国泥沙基本理论研究的重要进展及解决重大工程问题的实践;提出了今后泥沙研究的发展趋向及应该关注的若干重大问题,主要包括：江河水沙变化与治理方略、江河水沙调控与水库群联合调度、河流物质通量研究等.为推动河流泥沙与流域泥沙研究的紧密结合、泥沙基础理论与工程泥沙问题紧密结合,泥沙学科与其它学科的交叉提供科技支撑.
Advancement and tendency of sediment research in China. https://doi.org/10.3969/j.issn.0468-155X.2014.06.001 URL [本文引用: 2] 摘要
以在第九届全国泥沙基本理论研究学术讨论会上的大会发言为基础,回顾了全国泥沙基本理论研究系列学术会议关注的热点问题,介绍了近年来泥沙专业委员会对促进泥沙研究开展的主要工作;扼要评述了我国泥沙基本理论研究的重要进展及解决重大工程问题的实践;提出了今后泥沙研究的发展趋向及应该关注的若干重大问题,主要包括：江河水沙变化与治理方略、江河水沙调控与水库群联合调度、河流物质通量研究等.为推动河流泥沙与流域泥沙研究的紧密结合、泥沙基础理论与工程泥沙问题紧密结合,泥沙学科与其它学科的交叉提供科技支撑.
|
| [5] |
长江上游干支流的水沙变化及其与森林破坏的关系 [J].
本文以长江上游支流岷江、嘉陵江和长江上游干流控制站宜昌站的长系列水文资料对长江上游森林生态系统的环境功能、水文效应和森林破坏后的影响进行了分析.表明,森林可以显著增大枯水流量,可以显著削减中小洪水的洪峰流量,但对全流域性长历时暴雨所造成的特大洪水的削减作用是有限的.长江上游支流岷江和嘉陵江的输沙变化表现出一定的趋势,森林破坏和坡地开垦使河流泥沙增多;水库修建后,因水库的拦沙作用而使河流输沙量减少.但干流宜昌站则看不出明显的趋势性变化.解决洪水泥沙问题,单靠森林生态系统恢复是不够的,应该生物措施与工程措施(重点为修建水库)并重.
Runoff and sediment variations in the upper reaches of Changjiang River and its tributaries due to deforestation.
本文以长江上游支流岷江、嘉陵江和长江上游干流控制站宜昌站的长系列水文资料对长江上游森林生态系统的环境功能、水文效应和森林破坏后的影响进行了分析.表明,森林可以显著增大枯水流量,可以显著削减中小洪水的洪峰流量,但对全流域性长历时暴雨所造成的特大洪水的削减作用是有限的.长江上游支流岷江和嘉陵江的输沙变化表现出一定的趋势,森林破坏和坡地开垦使河流泥沙增多;水库修建后,因水库的拦沙作用而使河流输沙量减少.但干流宜昌站则看不出明显的趋势性变化.解决洪水泥沙问题,单靠森林生态系统恢复是不够的,应该生物措施与工程措施(重点为修建水库)并重.
|
| [6] |
Sediment flux to the sea as influenced by changing human activities and precipitation: example of the Yellow River, China [J].https://doi.org/10.1007/s00267-002-2828-y URL PMID: 12592448 摘要
Since the 1970s, the sediment flux of the Yellow River to the sea has shown a marked tendency to decrease, which is unfavorable for wetland protection and oil extraction in the Yellow River delta. Thus, an effort has been made to elucidate the relation between the sediment flux to the sea and the drainage basin factors including climate and human activities. The results show that the sediment flux to the sea responds to the changed precipitation in different ways for different runoff and sediment source areas in the drainage basin. If other factors are assumed to be constant, when the annual precipitation in the area between Longmen and Sanmenxia decreases by 10 mm, the sediment flux to the sea will decrease by 27.5 million t/yr; when the precipitation in the area between Hekouzhen and Longmen decreases by 10 mm, the sediment flux to the sea will decrease by 14.3 million t/yr; when the precipitation in the area above Lanzhou decreases by 10 mm, the sediment flux to the sea will decrease by 17.4 million t/yr. A multiple regression equation has been established between the sediment flux to the sea and the influencing factors, such as the area of land terracing and tree and grass planting, the area of the land created by the sediment trapped by check dams, the annual precipitation, and the annual quantity of water diversion by man. The equation may be used to estimate the change in the sediment flux to the sea when the influencing variables are further changed, to provide useful knowledge for the environmental planning of the Yellow River drainage basin and its delta.
|
| [7] |
近50年来中国主要河流入海泥沙变化 [J].
对中国9条主要河流(松花江、辽河、海河、黄河、淮河、长江、钱塘江、闽江、珠江)入海泥沙的研究发现,近50年来其输沙率均值为13×108 t/yr左右,并从1960年代开始呈显著的下降趋势,1994-2003年的年均入海泥沙(6.6×108 t/yr)仅为1964-1973年的37%,北方河流较南方河流入海泥沙的下降幅度更大.过去50年来,总降水量呈略微下降趋势,降水量的减少是导致北方河流输沙减少的原因之一.入海泥沙总量还具有明显的三个阶段变化特征,即在1968年和1984年前后发生了突变;此外还存在着3年和10年的周期性波动.入海泥沙的突变与人类活动密切相关.水库建设是造成这些河流入海泥沙急剧减少的最主要因素.人类活动已对中国主要河流的入海泥沙产生了决定性影响.河流入海泥沙的减少已对中国海岸带环境产生了严重的影响,加强这方面的研究十分紧要.
对中国9条主要河流(松花江、辽河、海河、黄河、淮河、长江、钱塘江、闽江、珠江)入海泥沙的研究发现,近50年来其输沙率均值为13×108 t/yr左右,并从1960年代开始呈显著的下降趋势,1994-2003年的年均入海泥沙(6.6×108 t/yr)仅为1964-1973年的37%,北方河流较南方河流入海泥沙的下降幅度更大.过去50年来,总降水量呈略微下降趋势,降水量的减少是导致北方河流输沙减少的原因之一.入海泥沙总量还具有明显的三个阶段变化特征,即在1968年和1984年前后发生了突变;此外还存在着3年和10年的周期性波动.入海泥沙的突变与人类活动密切相关.水库建设是造成这些河流入海泥沙急剧减少的最主要因素.人类活动已对中国主要河流的入海泥沙产生了决定性影响.河流入海泥沙的减少已对中国海岸带环境产生了严重的影响,加强这方面的研究十分紧要.
|
| [8] |
鄱阳湖流域水沙时空演变特征及其机理 [J].https://doi.org/10.11821/xb201007007 URL Magsci [本文引用: 2] 摘要
<p>运用改进的Mann-Kendall (M-K) 趋势与突变检验以及线性回归分析等方法，系统分析了鄱阳湖流域的赣江、抚河、信江、饶河和修河等五大支流的5 个主要水文控制站(外洲、李家渡、梅港、虎山、万家埠) 1956-2005 年的水沙序列，在系统搜集流域内水库信息的基础上，深入探讨了流域内水沙变化的原因。研究结果表明：(1) 鄱阳湖流域各支流的水沙变化特征相异;除李家渡站径流无明显变化外，其余4 站都有增加趋势(但未达到95%的置信度水平)。五大支流的输沙量变化比较复杂，外洲站、李家渡、梅港站和虎山站的输沙量在1985 年以后减少的趋势显著，而万家埠站的输沙量直到1999 年才开始减少;(2) 森林覆盖率对输沙量变化的影响远远大于其对径流变化的影响，森林对减少湿季径流量的作用不明显，但对枯季径流量增加的影响显著。(3) 水利设施(尤其是水库) 对五大支流的水沙变化影响很大，尤其对输沙量的影响最为明显，这也是鄱阳湖流域大部分水文观测站输沙量减少的主要原因。</p>
Chen Xiaohong et al. Spatio-temporal Patterns of Sediment and Runoff Changes in the Poyang Lake Basin and Underlying Causes. https://doi.org/10.11821/xb201007007 URL Magsci [本文引用: 2] 摘要
<p>运用改进的Mann-Kendall (M-K) 趋势与突变检验以及线性回归分析等方法，系统分析了鄱阳湖流域的赣江、抚河、信江、饶河和修河等五大支流的5 个主要水文控制站(外洲、李家渡、梅港、虎山、万家埠) 1956-2005 年的水沙序列，在系统搜集流域内水库信息的基础上，深入探讨了流域内水沙变化的原因。研究结果表明：(1) 鄱阳湖流域各支流的水沙变化特征相异;除李家渡站径流无明显变化外，其余4 站都有增加趋势(但未达到95%的置信度水平)。五大支流的输沙量变化比较复杂，外洲站、李家渡、梅港站和虎山站的输沙量在1985 年以后减少的趋势显著，而万家埠站的输沙量直到1999 年才开始减少;(2) 森林覆盖率对输沙量变化的影响远远大于其对径流变化的影响，森林对减少湿季径流量的作用不明显，但对枯季径流量增加的影响显著。(3) 水利设施(尤其是水库) 对五大支流的水沙变化影响很大，尤其对输沙量的影响最为明显，这也是鄱阳湖流域大部分水文观测站输沙量减少的主要原因。</p>
|
| [9] |
|
| [10] |
2001-2010年鄱阳湖采砂规模及其水文泥沙效应 [J].https://doi.org/10.11821/dlxb201505014 URL Magsci [本文引用: 3] 摘要
<p>在长江主河道采砂行为于2000年全面禁止之后,受中国长江中下游房产建筑行业的砂石需求的驱动,大量采砂船转移到鄱阳湖采砂,这种规模化的采砂行为对鄱阳湖的水文环境产生的影响还缺乏定量研究。本研究通过利用地形数据、水文数据和卫星遥感数据,分析了鄱阳湖2001-2010年的采砂场的空间分布和采砂量,定量分析了采砂行为对鄱阳湖水文和泥沙的影响。研究结果表明：① 2001-2007年鄱阳湖采砂船主要集中于松门山以北的通江河道,2007年以后采砂行为扩张到鄱阳湖中部;② 2001-2010年间,鄱阳湖采砂面积范围大约为260.4 km<sup>2</sup>,挖沙平均深度4.95 m,采砂量达到1.29×10<sup>9</sup> m<sup>3</sup>或2154 Mt,体积上相当于使鄱阳湖库容增加了6.5%,重量上相当于1955-2010年以来鄱阳湖自然沉积量的6.5倍;③ 鄱阳湖采砂通过扩大通江河道的过水断面面积,加快了湖水注入长江速率,是引起近年来鄱阳湖秋冬季枯水期提前、枯水期延长的主要原因之一;④ 鄱阳湖采砂过程中通过挖沙、洗沙使沙场附近的水体含沙量增加、水体透明度降低,从而影响长江河道的泥沙平衡。</p>
Liao Fuqiang et al. Hydrological and sediment effects from sand mining in Poyang Lake during 2001-2010. https://doi.org/10.11821/dlxb201505014 URL Magsci [本文引用: 3] 摘要
<p>在长江主河道采砂行为于2000年全面禁止之后,受中国长江中下游房产建筑行业的砂石需求的驱动,大量采砂船转移到鄱阳湖采砂,这种规模化的采砂行为对鄱阳湖的水文环境产生的影响还缺乏定量研究。本研究通过利用地形数据、水文数据和卫星遥感数据,分析了鄱阳湖2001-2010年的采砂场的空间分布和采砂量,定量分析了采砂行为对鄱阳湖水文和泥沙的影响。研究结果表明：① 2001-2007年鄱阳湖采砂船主要集中于松门山以北的通江河道,2007年以后采砂行为扩张到鄱阳湖中部;② 2001-2010年间,鄱阳湖采砂面积范围大约为260.4 km<sup>2</sup>,挖沙平均深度4.95 m,采砂量达到1.29×10<sup>9</sup> m<sup>3</sup>或2154 Mt,体积上相当于使鄱阳湖库容增加了6.5%,重量上相当于1955-2010年以来鄱阳湖自然沉积量的6.5倍;③ 鄱阳湖采砂通过扩大通江河道的过水断面面积,加快了湖水注入长江速率,是引起近年来鄱阳湖秋冬季枯水期提前、枯水期延长的主要原因之一;④ 鄱阳湖采砂过程中通过挖沙、洗沙使沙场附近的水体含沙量增加、水体透明度降低,从而影响长江河道的泥沙平衡。</p>
|
| [11] |
鄱阳湖采砂南移扩大影响范围——多源遥感的证据 [J].https://doi.org/10.5846/stxb201203280426 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要
采砂是一项具有巨大生态影响的经济活动。利用多源遥感影像描述鄱阳湖中部的采砂分布,分析其对悬浮泥沙浓度的影响。2011年7月28日的Landsat Thematic Mapper (TM) 5用于采砂相关船只的识别,2009-2011年7-8月的Terra卫星中分辨率成像光谱仪(MODIS)影像用于悬浮泥沙浓度的反演,(Before-after-control-impact,BACI)方法用于采砂影响评价。Landsat TM 5影像解译结果发现鄱阳湖中部的两个采砂区和90余艘船只,MODIS Terra反演结果显示在采砂区及其下游区域悬浮泥沙浓度剧增,BACI评价结果揭示采砂是导致此区域悬浮泥沙浓度增加的主要因素。平衡经济发展与生态保护之间的关系,将因采砂而造成的负面影响降到最低,使鄱阳湖的各种生态功能全面发挥是紧要的。
Dredging being moved southward enlarges the impacted region in Poyang Lake: the evidences from multi-remote sensing images. https://doi.org/10.5846/stxb201203280426 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要
采砂是一项具有巨大生态影响的经济活动。利用多源遥感影像描述鄱阳湖中部的采砂分布,分析其对悬浮泥沙浓度的影响。2011年7月28日的Landsat Thematic Mapper (TM) 5用于采砂相关船只的识别,2009-2011年7-8月的Terra卫星中分辨率成像光谱仪(MODIS)影像用于悬浮泥沙浓度的反演,(Before-after-control-impact,BACI)方法用于采砂影响评价。Landsat TM 5影像解译结果发现鄱阳湖中部的两个采砂区和90余艘船只,MODIS Terra反演结果显示在采砂区及其下游区域悬浮泥沙浓度剧增,BACI评价结果揭示采砂是导致此区域悬浮泥沙浓度增加的主要因素。平衡经济发展与生态保护之间的关系,将因采砂而造成的负面影响降到最低,使鄱阳湖的各种生态功能全面发挥是紧要的。
|
| [12] |
北洛河上游生态建设的水沙调控效应 [J].
采用双累积曲线法和Mann-Kendall检验法,确定了1980—2004年北洛河上游流域的径流、输沙变化趋势和时段,并结合不同时段的气候特征和生态建设资料,分析了流域水沙变化的驱动因素。在此基础上,利用双累积曲线法、径流输沙系数还原法和统计系列对比法计算了生态建设的水沙调控效应。结果表明:(1)1980—2004年间,北洛河上游流域径流量和输沙量的变化可划分为1980—1994年、1995—2000年和2001—2004年3个阶段。其中,2001—2004年为生态建设的水沙调控效应期;(2)以1980-1994年为基准期,2001—2004年间,在年均降雨量、年均侵蚀降雨量和年均降雨侵蚀力分别增加14.0%、25.2%和46.1%的气候背景下,由于生态建设的水沙调控作用,流域年均径流量和年均输沙量分别减少2432.5万m3/a和2009.1万t/a;(3)排除气候因素的影响,生态建设4年间累计减少流域径流13808.0万m3、减少流域输沙14250.8万t,实现减水、减沙效应分别为31.11%和65.14%。流域尺度内,生态建设的减水、减沙能力分别达4.7万m3(/km2·a)和4.8万t(/km2·a)。
Liu Guangquan et al. Regulation effects of runoff and sediment of ecological conservationin the upper reaches of Beiluo River.
采用双累积曲线法和Mann-Kendall检验法,确定了1980—2004年北洛河上游流域的径流、输沙变化趋势和时段,并结合不同时段的气候特征和生态建设资料,分析了流域水沙变化的驱动因素。在此基础上,利用双累积曲线法、径流输沙系数还原法和统计系列对比法计算了生态建设的水沙调控效应。结果表明:(1)1980—2004年间,北洛河上游流域径流量和输沙量的变化可划分为1980—1994年、1995—2000年和2001—2004年3个阶段。其中,2001—2004年为生态建设的水沙调控效应期;(2)以1980-1994年为基准期,2001—2004年间,在年均降雨量、年均侵蚀降雨量和年均降雨侵蚀力分别增加14.0%、25.2%和46.1%的气候背景下,由于生态建设的水沙调控作用,流域年均径流量和年均输沙量分别减少2432.5万m3/a和2009.1万t/a;(3)排除气候因素的影响,生态建设4年间累计减少流域径流13808.0万m3、减少流域输沙14250.8万t,实现减水、减沙效应分别为31.11%和65.14%。流域尺度内,生态建设的减水、减沙能力分别达4.7万m3(/km2·a)和4.8万t(/km2·a)。
|
| [13] |
近60年赣江水沙变化及其驱动因素分析 [J]. |
| [14] |
|
| [15] |
万安水库泥沙淤积分析 [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-4701.2015.01.02 URL [本文引用: 1] 摘要
本文基于万安水库上游主要河流控制站和出库站的来沙情况,对建库前后入、出沙量进行对比,分析建库后泥沙淤积情况;通过研究典型大断面实测资料,分析建库前后断面冲淤情况.
Analysis of sediment accumulation of Wanan Reservoir. https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-4701.2015.01.02 URL [本文引用: 1] 摘要
本文基于万安水库上游主要河流控制站和出库站的来沙情况,对建库前后入、出沙量进行对比,分析建库后泥沙淤积情况;通过研究典型大断面实测资料,分析建库前后断面冲淤情况.
|
| [16] |
鄱阳湖湿地出露草洲分布特征的遥感研究 [J].
<p>利用鄱阳湖区46景不同时相的Landsat MSS/TM/ETM+遥感影像，分别提取鄱阳湖的出露草洲范围，并假定只要一个时期是出露草洲就属于草洲，形成鄱阳湖湿地草洲潜在分布图，并分析鄱阳湖湿地出露草洲的分布特征。研究结果表明：(1)利用出露草洲面积与星子水文站观测水位得到二者的关系，表明出露草洲分布及范围受水位的影响显著，高水位时，大部分草洲被水淹没；低水位时，出露草洲面积大。此外，也受气象因素、草洲植物生长期的水位过程等因素影响；(2)出露草洲面积的季节变化明显：随水位的升高而减少，随水位的下降而增加；在植被生长期的春季和夏季，出露草洲面积逐渐减少，在秋季和冬季，出露草洲面积却逐渐增加；出露草洲面积最大在1月，最小在7月；(3)鄱阳湖潜在草洲的面积达2 441 km2，草洲可能出现的范围占整个鄱阳湖面积的69.5%</p>
Liao Fuqiang et al. Analysis of distribution features of emersed grassland in poyang lake based on remote sensing.
<p>利用鄱阳湖区46景不同时相的Landsat MSS/TM/ETM+遥感影像，分别提取鄱阳湖的出露草洲范围，并假定只要一个时期是出露草洲就属于草洲，形成鄱阳湖湿地草洲潜在分布图，并分析鄱阳湖湿地出露草洲的分布特征。研究结果表明：(1)利用出露草洲面积与星子水文站观测水位得到二者的关系，表明出露草洲分布及范围受水位的影响显著，高水位时，大部分草洲被水淹没；低水位时，出露草洲面积大。此外，也受气象因素、草洲植物生长期的水位过程等因素影响；(2)出露草洲面积的季节变化明显：随水位的升高而减少，随水位的下降而增加；在植被生长期的春季和夏季，出露草洲面积逐渐减少，在秋季和冬季，出露草洲面积却逐渐增加；出露草洲面积最大在1月，最小在7月；(3)鄱阳湖潜在草洲的面积达2 441 km2，草洲可能出现的范围占整个鄱阳湖面积的69.5%</p>
|
/
| 〈 |
|
〉 |
