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。     

综合水质标识指数法在鄱阳湖水质评价中的应用

针对单因子和综合指数污染指数法进行水质评价的缺陷,应用综合水质标识指数法,采用2011年平水期的实测水质资料,对鄱阳湖综合水质进行评价。评价结果表明,鄱阳湖区各取样区综合水质指标均达到水环境功能目标,但都存在单项指标劣于水环境功能区的对应目标;五河入湖口区综合水质级别空间差异明显,饶河和赣江入湖口水质不容乐观;鄱阳湖周边环境对各入湖水系入湖前水质影响程度具有明显空间差异特征。     

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。     

鄱阳湖现代冲淤动态分析

通过对鄱阳湖现代动力分析，分析了鄱阳湖物质来源主要是五河带来的泥沙为主，水流是输沙的主要动力，叙述了五河入湖口扩散区、湖体冲淤动态。     

三峡水库运行对鄱阳湖影响及对策研究

为了评估三峡工程建成运行对鄱阳湖的影响,本文选取典型水文年,在演算分析基础上,初步分析了三峡水库运行对鄱阳湖湖口水位、湖区水情的影响程度。研究认为三峡水库汛末蓄水(10—11月份)将降低湖口水位0.4～1.6m,导致湖区水位相应下降0.3～1.2m,鄱阳湖枯水期提前将使湖区抗旱能力降低,同时部分洲滩提前出露将对湿地生态环境产生影响,而其它月份三峡水库运行对鄱阳湖影响较少。从消除或减免三峡水库运行对鄱阳湖影响角度,建议优化三峡水库汛末蓄水方式,并做好与鄱阳湖五河支流蓄水工程调度之间的协调。     

浅析鄱阳湖湖口建闸控制后的防洪作用与影响

鄱阳湖受五河和长江来水的双重影响,洪涝灾害严重.为有效地防治鄱阳湖的洪涝灾害,合理开发利用湖区丰富的水土资源,有关部门提出了在湖口建闸控制的设想.以现有研究成果为基础,阐述了湖口附近区的防洪形势,在分析江、湖、河关系的基础上,通过拟定不同的计算方案、防洪调度方式,对选取的不同典型年实际及设计频率洪水进行调洪演算,初步分析了湖口建闸控制后的防洪作用及影响.结果表明,湖口建闸控制后对防洪有利有弊,对长江干流和鄱阳湖区各自的防洪作用及影响,主要取决于工程的调度运行方式.     

长江鄱阳湖问题的原因及湖口建闸的影响

根据实际资料分析了近年鄱阳湖环境面貌剧烈变化的原因和湖口建闸的影响,结果表明:当前鄱阳湖汛后提前干枯主要是长江上游水库群改变了河川径流节律,减少汛后水量,使河湖提前入枯和河道大幅冲刷,全线汛后水位平均降低2～4 m(湖口2.76 m),径流减少是主要原因;鄱阳湖大量采砂已经破坏了入江水道的自然水力顶托机制,使枯季(2—3月)湖区(都昌)平均水位降低2 m,这是鄱阳湖连续出现极低水位的原因;鄱阳湖流域水库拦截和长江汛期洪水减少、湖水位降低和持水量减少等,也使近年8—10月湖口入湖和出湖流量大幅度减少,加剧了湖区汛后水位降低,特别是鄱阳湖七河尾闾干旱。上述变化已经对湖区生态环境和周边生产生活影响很大,但鄱阳湖基本自然特征没有改变。湖口建闸是可控制湖区汛后水位消落和抬高枯水位,但是建闸隔断江湖,对洄游鱼类生存、鸟类生境和湖区环境影响很大;长江受三峡大坝隔断后,再在湖口建闸将严重肢解流域自然生态系统,使长江生境多样性彻底丧失;而且建闸还将进一步加剧长江下游水位降低,改变河湖面貌,降低环境容量和河口抵御咸潮能力。解决鄱阳湖问题应该在长江流域层面统筹寻找对策,建议严格坚持三峡工程规划确定的主要防大洪水原则,适当调整流域总体规划,提高湖区流域水利工程调节能力和增加汛后补水,修复鄱阳湖入江水道,加强鄱阳湖及周边适应能力建设等。     

鄱阳湖水龄时空特征和影响因素分析

换水能力是表征湖泊水动力和污染物输移扩散的关键指标,鄱阳湖水文情势波动显著,换水能力时空特征和影响因素复杂。本文选取水龄描述鄱阳湖换水能力,建立鄱阳湖水龄模型,研究了鄱阳湖水龄的时空特征和影响因素,分析了水龄对鄱阳湖江湖关系演变的响应规律。结果表明:(1)鄱阳湖水龄具有显著的时空异质性。夏季和秋季水龄明显大于冬季和春季,碟形湖和湖湾区域水龄明显大于主河道和滩地。(2)湖口水位和流域入流是影响鄱阳湖水龄的主要因素。湖口水位对鄱阳湖水龄的影响大于流域入流;湖口水位越高则鄱阳湖水龄越大,流域入流与之相反;鄱阳湖水龄年内显著波动的主要原因是湖口水位的年内显著变化。(3)2003年后,随着江湖关系的演变,鄱阳湖水龄有所减小,其中秋季减小最为明显。研究成果能为鄱阳湖水资源保护提供科学支撑,也可为其他大型湖泊换水能力研究提供参考。     

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。     

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％.     

鄱阳湖控制工程对泥沙冲淤影响预测

鄱阳湖人工控制后，因抬高主湖区的年平均水位，湖域水流、泥沙的运行将发生变化，湖盆淤积加快；三峡工程实施运行后，五河主要排沙期的长江水位又将受三峡调节影响，有所抬升．这些对湖区排沙都不利，淤积加速，淤积后果将比原预估的要严重．针对这种情况提出了消除其负作用的设想．     

五河控制性水库对鄱阳湖枯水期水文情势的影响

近年来,鄱阳湖区枯水期水位降低、枯水出现时间提前、枯水持续时间延长,对湖区经济社会发展、生态系统及生物多样性带来了严重影响。为明晰鄱阳湖水系水库蓄放水调度运用对湖区枯水期水文情势的影响,选择鄱阳湖水系赣江、抚河、信江、饶河、修水等五河上7座调节性能较好的控制性水库,运用长系列径流调节计算方法,定量分析了各水库现状调度方式对下游河道及鄱阳湖区的流量、水位影响。结果表明:9月至次年2月为鄱阳湖五河控制性水库供水期,各水库对鄱阳湖区均处于补水状态,现状调度方式下月均增加入湖流量62～289 m~3/s。修水柘林水库枯水期补水对下游虬津站水位抬升作用较大,鄱阳湖赣江、抚河和昌江上水库对下游控制站水位抬升作用较小。鄱阳湖五河控制性水库不同程度抬高湖区水位0.04～0.48 m,对鄱阳湖区目前出现的枯水期水位降低、枯水时间提前等现象无不利影响。     

鄱阳湖控制工程对泥沙中淤影响预测

鄱阳湖人工控制后，因抬高主湖区的年平均水位，湖域水流、泥沙的运行将发生变化，湖盆淤积加快；三峡工程实施运行后，五河主要排沙期折长江水位又将受三峡调节影响，有所抬升，这些对湖区排沙都不利，淤积加速，淤积后果将比原预估的要严重，针对这种情况提出了消了作其负作用的设想。     

鄱阳湖流域侵蚀基准面近期变化及其影响

侵蚀基准面变化是河床演变的重要边界条件,直接影响鄱阳湖流域的水文地貌变化。分析鄱阳湖湖口河床最低点高程后发现近期鄱阳湖流域侵蚀基准面呈下降趋势,且主要受三峡大坝工程的影响。利用多波束测深系统与三维激光扫描仪对鄱阳湖星子镇沙岭岸滩剖面开展水陆一体化的地形地貌测量。测量结果表明:侵蚀基准面下降引起枯季水位迅速消落、枯期提前以及入江通道湖床冲刷;岸滩高程超过一级阶地时,高程值越大,沉积物粒径越细;湖口泥沙出湖速率增加,加大泥沙的输出量,从而改变了鄱阳湖的泥沙收支平衡。     

基于最小二乘法的鄱阳湖水位流量关系研究

为了进一步揭示鄱阳湖与长江及其流域来水之间的"江河湖"关系,选取鄱阳湖湖口水文站作为研究对象,以三峡工程的蓄水时间(2003)为分界点,应用最小二乘法对其1978-2007年的水文数据序列(逐月平均水位与月平均流量)进行线性、多项式(三次曲线)拟合及其对数拟合,根据建立拟合曲线的判断系数R2大小选出最优的鄱阳湖水位流量关系拟合曲线,并对影响3种曲线拟合精度的影响因素进行探讨,最后对湖口水文站年均水位及年平均流量变化趋势进行分析。研究结果表明:2003年前后,鄱阳湖湖口水文站水位流量关系拟合曲线均以三次曲线拟合精度为最高,以对数拟合精度为最低;湖口水文站历年年均水位呈现下降趋势,而年平均流量则呈现上升趋势,年均水位和年平均流量最大值均出现在1998年,最小值则分别出现在2006和1979年。研究结果能够为鄱阳湖湖区水资源合理利用与水环境安全保护提供一定的参考依据。     

基于水文分割法的鄱阳湖入湖非点源污染研究

为研究鄱阳湖流域非点源污染情况,选取鄱阳湖入湖主要河流为研究对象,利用各河流入湖控制站对流域径流量及水质进行同步监测,借鉴水文分割法的原理,应用非点源污染负荷估算公式,探求径流氮、磷负荷入湖规律。结果表明：2008年赣江、抚河、信江、饶河、修水等五河及博阳河、西河入湖氨氮和总磷的污染负荷(溶解态)为入湖非点源污染物的主要来源,占总入湖负荷的68%～76％;在空间分布上,入湖五河中赣江对入湖非点源污染负荷的贡献占绝对优势。根据分析结果,鄱阳湖的水污染治理应主要针对非点源污染,且重点在赣江流域。     

在确定鄱阳湖圩堤设计水位时几个有关问题的探讨

一、前言由于鄱阳湖堤线长,防洪标准低,迫切需要加高加固以适应江湖洪水位提高的趋势。如何合理地确定设计水位是一个必需解决的问题。本文根据前人经验,从分析历史洪水资料入手,提出将圩堤设计水位的确定划分为湖盆区与五河尾闾平原圩区两部分。湖盆区主要指鄱阳湖周边,受长江洪水控制,以1980年长江中下游防洪座谈会确定的湖口防     

拟建鄱阳湖水利枢纽工程对水龄的影响模拟分析

鄱阳湖水利枢纽工程的建设运行必然会改变鄱阳湖的水情。本文利用EFDC水龄模块模拟了鄱阳湖的水龄分布,并分析研究拟建的水利枢纽工程在丰、平、枯等典型年份对水龄的影响,结果表明:受"五河"来流流量以及长江顶托倒灌作用的影响,鄱阳湖水龄在赣江入湖三角洲和入江水道较小,平均水龄分别是16.6 d和23.2 d,而在东北湖湾较大,平均水龄为119.4 d;水利枢纽工程的建设会减小鄱阳湖枯水期的流速,从而增大水龄,主要影响区域是北部过江水道区域以及中心湖区西侧的赣江入湖三角洲区域,尤其是过江水道的东侧,水体有明显滞留;水利枢纽工程增加了整个湖体的水力更换时间,在枢纽调控方案的补偿调节期和低枯水期水力更换时间增加了20%左右。研究结果可为鄱阳湖水利枢纽工程的建设提供参考。     

鄱阳湖不同时期冲淤变化分析

本文根据五河控制站泥沙特征变化和湖口站出湖泥沙特征变化情况,分析了出入湖泥沙年际、年内变化规律,同时采用典型断面法,依据1998年长江水利委员会鄱阳湖测量成果以及2010年鄱阳湖基础地理测量成果分析了鄱阳湖不同区域的冲淤变化情况,探求了鄱阳湖区的冲淤分布情况.     

基于FVM方法的抚河尾闾二维水动力学模型的研究和应用

基于有限体积方法(FVM),并结合二维非结构网格,建立抚河尾闾水动力学模型。模型采用Fortran语言进行编译与计算。模拟分析了不同洪水工况下抚河尾闾改道工程对上下游水位的影响,研究了改道工程前后研究区域附近水位受鄱阳湖水位顶托影响的程度。研究表明:抚河洪水条件下,改道工程后上游沿程水位有一定程度的降低,疏浚段水位降幅最大,青岚湖区水位有所壅高,最大壅高水位在改道工程入湖口处;改道工程前后青岚湖至模型下游边界之间水位整体变化平缓,青岚湖水位受鄱阳湖水位影响较明显;受鄱阳湖水位升高影响,工程后上游水位增幅较工程前有所增加,上游水位壅高范围也明显较工程前有所增大;工程上游受鄱阳湖水位影响的敏感性相较于工程前有所增强。