鄱阳湖水位变化特征及河湖相转化规律探究

李子龙，莫淑红,2,*，万晓明，沈　冰

(1.西安理工大学 西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地，西安 710048；2.南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，南京 210029；3．江西省鄱阳湖水利枢纽建设办公室，南昌 330046)



鄱阳湖水位变化特征及河湖相转化规律探究

李子龙1，莫淑红1,2,*，万晓明3，沈冰1

(1.西安理工大学 西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地，西安 710048；2.南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，南京 210029；3．江西省鄱阳湖水利枢纽建设办公室，南昌 330046)

摘要：基于鄱阳湖代表水文站的水位监测资料，以三峡工程修建运行时间为分界点，分析鄱阳湖的年最高水位、年最低水位、年平均水位，多年平均水位、逐月平均水位及河湖相转换的前后差异及其变化规律。通过定量计算及对比，结果表明三峡工程修建后，鄱阳湖的水位特征及河湖相转换均发生了较为明显的变化。建议优化三峡水库蓄泄方式，并与鄱阳湖5河来水协调处理，从而保证鄱阳湖的正常水位。

关键词：鄱阳湖;水位变化;相转换

三峡工程运行产生的巨大效益显而易见，与此同时，它所带来的影响也不容忽视。鄱阳湖位于长江中下游，三峡水库的运营对鄱阳湖的影响也愈加引起人们的重视。

鄱阳湖是我国目前最大的淡水湖泊，位于28°22′N～29°45′N，115°47′E～116°45′E，处于长江中下游交界处的南岸，江西省的北部，是长江仅存的几个通江湖泊之一，有“高水是湖，低水似河”，“洪水一片，枯水一线”的独特景观。鄱阳湖以松门山为界，分为南北两部分，北面为入江水道，长40 km，宽3～5 km，最窄处约2.8 km；南面为主湖体，长133 km，最宽处达74 km。

鄱阳湖湖区水位的变化与渔业、农业的发展、候鸟迁徙、生物多样性、堤岸保护、湿地生态密切相关。国内外开展了诸多有关鄱阳湖水文特征变化的相关研究。文献[1-3]研究了三峡水库的调度运行对鄱阳湖地区的影响；文献[4-5]厘清了长江与鄱阳湖相互作用的基本特征，并分析了长江上游修建三峡水库后，对下游鄱阳湖的影响程度；文献[6]探讨了鄱阳湖枯水变化的原因，认为鄱阳湖枯水变化主要由流域内的降水决定，三峡水库调度运行并不是鄱阳湖枯水变化的主要原因；文献[7]分析了鄱阳湖湖区水位的演变趋势和周期性，认为年平均水位、年最高水位无显著变化趋势，年最低水位具有显著下降趋势。

上述文献对鄱阳湖水位受三峡工程的影响做了机理性分析，但对鄱阳湖的水位如何演变的研究较少，本文利用鄱阳湖星子站、康山站、都昌站的逐日水位资料，从年最高水位、年最低水位、年平均水位、多年年平均水位、月平均水位及河湖相转换等多方面，探讨鄱阳湖水位受三峡工程的影响程度，以期为鄱阳湖流域经济与生态和谐发展提供科学依据。

1鄱阳湖水位变化

1.1年最高水位、年最低水位、年平均水位

星子站位于鄱阳湖北部湖口水道进口处，离湖口45 km。因为星子水文站最高水位、平均水位、最低水位资料相对完整，而且地理位置能够表示鄱阳湖的水位特征，故以该站为代表，分析鄱阳湖的水位变化。以三峡工程投入运行时间为界点，将星子站64 a的水位资料划分为1950—2002年与2003—2013年两个阶段，分别选取丰、平、枯水代表年，对比各代表年的年最高水位、年最低水位、年平均水位及前后两段时间的多年平均水位、月平均水位的变化情况，分析三峡工程的运行对鄱阳湖水位的影响，并对影响程度进行定量分析。

1950—2002年与2003—2013年的丰、平、枯水年分别为1983年、1966年、1986年和2003年、2004年、2009年。各代表年的年最高水位、年最低水位、年平均水位见表1。由表1可见，不同水平年的特征水位在三峡工程修建后均有下降现象，下降幅度为0.42～2.39 m。

表1　星子站不同代表年的年特征水位对比

1.2多年年平均水位、月平均水位

同样以2003年三峡水库投入运行为时间界点，对星子站 1950—2002年与2003—2013年，年平均水位及月平均水位进行统计，结果见图1和表2。图1表明鄱阳湖的年平均水位在2003年前后有一个明显的跳跃。1950—2002年的多年平均水位为13.50 m，2003—2013年的多年平均水位为12.47 m。表2证明三峡工程运行前多年月平均水位高于三峡工程运行后，平均水位之差为1.03 m，与对比不同水平年的特征水位变化规律一致。

图1　星子站历年平均水位变化过程线Fig.1　Xingzi station’s average water level change process line

月份1234567891011121950—2002年各月平均水位/m9.099.7411.1713.1114.9416.1817.8216.8616.1514.7712.369.892003—2013年各月平均水位/m8.789.1310.8811.8013.7515.7716.7616.1214.9312.2810.318.94

2河湖相转换的演变

鄱阳湖有着“高水是湖，低水似河”的独特景观，选取位于湖区上游的康山站、中游的都昌站和下游的星子站的水位资料进行研究，当3个水位代表站的水位差值较小时，就认为此时鄱阳湖呈湖相状态；当3个水位代表站的水位差值较大时，就认为此时鄱阳湖呈河相状态。

为了研究河湖相转换的时间和水位分界点的变化规律，综合分析3个代表站的水位资料，在三峡工程修建前，分别选取1983年、1997年、1963年为丰、平、枯水代表年，在三峡工程修建后，分别选取2003年、2008年、2006年为丰、平、枯水代表年。为了简化绘制过程线，且清晰地判断河湖相转化的分界点，故仅做各代表年年内3—6月和8—11月的水位过程线,见图2～图13(注：在下列的图示中，横坐标为时间，将日期以当天在一年当中的第几天表示)。

如前文所说，在汛期水位较高，上下游水位落差小，呈现的是湖相；在枯水期水位较低，上下游水位落差大，呈现的是河相。观察上中下游3个站点在同时刻的水位落差后，水位落差由大变小时象征河相转换为湖相，水位落差由小变大时象征湖相转换为河相。由观察所得的分界点汇总见表3与表4。

根据三峡水库调度原则，1—3月长江处于枯水期，三峡电站发电保证出力流量5 800 m3/s，宜昌以下河道流量较天然情况增加1 000～2 000 m3/s，对于长江中下游水位抬高0.1～0.2 m，对鄱阳湖水位抬升作用不明显，但可减缓鄱阳湖枯水位的下降趋势，故鄱阳湖河相转换湖相的时间稍微延后。三峡水库9月15日开始蓄水，一般情况下在10月31日结束，正是因为三峡水库蓄水，鄱阳湖湖区水量下泄加大，水位下降加快，低水位提前，从而使鄱阳湖湖相转换河相的时间提前。

图2　1983年3—6月3站水位过程线Fig.2　Three stations’ water level change lines from March to June in 1983

图3　1983年8—11月3站水位过程线Fig.3　Three stations’ water level change lines from August to November in 1983

图4　2003年3—6月3站水位过程线Fig.4　Three stations’ water level change lines from March to June in 2003

图5　2003年8—11月3站水位过程线Fig.5　Three stations’ water level change lines from August to November in 2003

图6　1997年3—6月3站水位过程线Fig.6　Three stations’ water level change lines from March to June in 1997

图8　2008年3—6月3站水位过程线Fig.8　Three stations’ water level change lines from March to June in 2008

图9　2008年8—11月3站水位过程线Fig.9　Three stations’ water level change lines from August to November in 2008

图10　1963年3—6月3站水位过程线Fig.10　Three stations’ water level change lines from March to June in 1963

图11　1963年8—11月3站水位过程线Fig.11　Three stations’ water level change lines from August to November in 1963

图12　2006年3—6月3站水位过程线Fig.12　Three stations’ water level change lines from March to June in 2006

图13　2006年8—11月3站水位过程线Fig.13　Three stations’ water level change lines from August to November in 2006

丰水年河转湖湖转河平水年河转湖湖转河枯水年河转湖湖转河修建前/月-日05-0711-2106-1510-2704-3011-11修建后/月-日05-1310-2706-1910-0905-1408-21

表4　特征年河相湖相水位分界点

表3表明鄱阳湖在5月左右由河相转为湖相，在10月左右由湖相转为河相。由于长江上游三峡水库的蓄水泄水，影响了鄱阳湖的主要来水，鄱阳湖由河相转为湖相的时间有所延后，而由湖相转为河相又有所提前，与前文所叙述的三峡水库对鄱阳湖的影响相照应。表4表明鄱阳湖由河相转化为湖相时的水位约为15 m，特别是在枯水年，由于三峡工程的调蓄作用，河相与湖相相互转化时水位明显有所升高。鄱阳湖由湖相转化为河相时的水位约为14 m。

3结论

三峡水库2003年6月蓄水位至135 m运行后，期间蓄水位经过多次调整变化，水库出入流量过程基本对应，试运行照顾了出入流量的平衡，但2006—2009年10月，三峡水库明显拦截了上游入库流量，造成下泄流量减少，与此同时鄱阳湖枯水情势变化明显，主要表现在枯水期出现时间提前，枯水位持续时间增长，三峡水库的蓄水加快了鄱阳湖湖水下泄。本文从多个角度分析了鄱阳湖多年期间的水位特征变化规律，结果表明：①鄱阳湖的最高水位、最低水位、平均水位等代表水位在2003年后发生了显著性下降，下降1 m左右；②河相转换为湖湘的时间延后，临界水位降低；湖湘转换为河相的时间提前，临界水位稍有升高，说明与2003年之前相比，鄱阳湖的枯水期有所提前，而且枯水期的时间变长，水位变低。建议优化三峡水库蓄泄方式，并与鄱阳湖5河来水协调处理，维持鄱阳湖的正常水位，保证鄱阳湖的正常生态功能和实现流域社会经济的可持续发展。

参考文献：

[1]姜加虎,黄群.三峡工程对鄱阳湖水位影响研究[J].自然资源学报,1997,12(3)：219-224.

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[7]欧阳千林,刘卫林. 近50年鄱阳湖水位变化特征研究[J]. 长江流域资源与环境,2014，(11):1545-1550.

Poyang Lake water level variation characteristics and phase transformation rule between river and lake

LI Zi-Long1, MO Shu-Hong1，*, WAN Xiao-Ming2, SHEN Bing1

(1.StateKeyBaseofEco-HydraulicEngineeringinAridArea，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710048,China;2.StateKeyLaboratoryofHydrology-WaterResourcesandHydraulicEngineering,NanjingHydraulicResearchInstitute,Nanjing210029,China;3.PoyangLakeinJiangxiProvinceWaterConservancyConstructionOffice,Nanchang330046,China)

Abstract：According to hydrological monitoring data of hydrologic station represented by Poyang Lake, the construction and running time of Three Gorges Project is a dividing point to analyze Poyang Lake’s annual highest, lowest, and average water levels. Meanwhile, the average water level for many years and that of many months are also sect1s of this analysis, and the difference of transformation between rivers and lakes and its phase transformation rule are also included. By doing quantitative calculation and comparison, the results indicate that at the time when Three Gorges Project was finished water level character of Poyang Lake as well as its transformation between rivers and lakes changed obviously. Therefore, to maintain Poyang Lake’s normal water level, this essay suggests that the storage drainage way of Three Gorges Reservoir should be improved, and the lake water from other five rivers should be treated coordinately.

Key words：Poyang Lake; water level variation; phase transformation

DOI:10.13524/j.2095-008x.2016.01.004

收稿日期：2016-01-03;

修订日期：2016-01-20

基金项目：南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室开放基金资助项目(2014491911)

作者简介：李子龙(1992-)，男，河南郑州人，硕士研究生，研究方向：旱区水文水资源， E-mail: lizilong.h@foxmail.com;*通讯作者：莫淑红(1972-)，女，宁夏中卫人，副教授,博士，研究方向：旱区水文水资源，E-mail: moshuhong@xaut.edu.cn。

中图分类号：P343.3

文献标志码：A

文章编号：2095-008X(2016)01-0017-06