首页 > 论文范文 > 自然科学论文 > 资源科学论文 > 水资源论文 > 浅谈鄱阳湖近10年来冲淤变化特征及成因

浅谈鄱阳湖近10年来冲淤变化特征及成因

2021-10-08 251 上传者：管理员

摘要：基于2010年、2020年湖盆典型断面监测数据,综合前人研究成果,分析鄱阳湖冲淤变化特征及变化趋势,并对成因进行探讨。结果表明:2010～2020年,鄱阳湖总体处于冲刷状态,以棠荫为界呈"北冲南淤"态势;入江水道冲刷程度逐渐减弱,湖盆南部及尾闾地区滩地淤积程度加剧,有利于三角洲的发育;水利工程、水土保持等人类活动通过改变入、出湖泥沙含量及水文情势显著影响湖盆地形的塑造;若不考虑人类活动影响,洪水量级年际变化和流速大小空间分布是影响湖盆形态时空变化的主要因素。

关键词：
冲淤
变化特征
水文特征
监测数据
鄱阳湖
加入收藏

鄱阳湖是大型浅水性湖泊，中国最大的淡水湖。江西省内赣、抚、信、饶、修五河来水经鄱阳湖调蓄后由湖口注入长江。湖盆自东向西，由南向北倾斜，湖底较为平坦，滩地高程多在12～17m之间[1]，特殊的自然地理条件使其具有“洪水一片、枯水一线”独特的水文特征。

鄱阳湖在历史时期是一个从无到有的演变过程，最早可追溯到更新世中期，后几经演变，在唐末五代至北宋初期大体形成今天鄱阳湖范围和形态，其形态演变与人类活动、洪水冲刷和泥沙淤积、气象变化等有关[2]。近几十年来，国内各专家学者对鄱阳湖湖盆形态也开展大量的研究工作，马逸麟[3]等和程时长[4]等认为2000年以前湖盆总体在淤浅，但淤积并不是均匀发展的，湖面总体在漫延扩大；朱玲玲[5]等认为三峡水库蓄水后，鄱阳湖进入冲刷状态，且冲刷主要集中在入江水道、赣江、修水河口区域；廖智[6]等分析1998、2010年典型断面认为鄱阳湖南部表现为淤积，入江水道区整体表现为下切；欧阳千林[7]等分析遥感影像及典型断面认为入江水道主槽不存在游荡现象，但总体表现为冲刷；吴桂平[8]等基于1980～2010年湖盆地形测量数据分析认为近30年来“五河”入湖洲滩区域冲淤变化及趋势有所差异。各项研究均得到类似结论，现代鄱阳湖总体变化为南部淤积、北部冲刷的特点。前人研究多集中在2010年以前，且冲淤变化趋势及归因尚未有最新研究成果。因此，本文基于2010年、2020年湖盆典型断面监测数据，综合前人研究成果，分析鄱阳湖冲淤变化特征及变化趋势，并对成因进行探讨。

1、研究区域及数据

1.1研究区域

鄱阳湖位于长江中下游的南岸，江西的中北部，地处东经115°48'至116°44'，北纬28°25'至29°45'之间。当星子水文站水位21.00m（黄海高程，下同）时，湖泊面积达到4902km2。根据鄱阳湖形态特征在湖盆内均匀布设34个断面，作为湖盆形态监测的典型断面。为便于对比研究，根据湖盆形态特点及断面布设情况，将湖区划分为入江水道区（1#～10#断面）、赣—修河汇合口区（11#、12#、13-1#、14#断面）、湖盆中部区（13-2#、15-1#、16-1#、17#-23#断面）、湖盆东北部区（13-3#、15-2#、16-2#断面）、湖盆南部区（24#-26#断面）以及青岚湖下游区（27#-28#断面）等6个区域，见图1。

1.2数据来源

本文所使用的数据主要为2010年和2020年鄱阳湖典型断面实测大断面成果，来源于鄱阳湖水文水资源监测中心。采用的泥沙、流速等数据均来自于江西省水文监测中心，成果可靠。

2、冲淤变化特征

2.12010～2020年典型断面变化特征

2.1.1入江水道区

总体呈下切态势，15m高程以下河床平均下切0.72m,10m高程以下的主槽下切最为严重。下切主要发生在湖口—蛤蟆石（1-3#断面）、屏峰—星子（5-8#断面）一带。受采砂活动影响，在6#断面、8#断面分别形成260m、1300m左右宽度的砂坑，较周边滩地平均下切1.26m、5.50m左右。若除去人类活动影响，入江水道区平均下切0.68m，年下切速率达到0.068m/a。

2.1.2赣—修河汇合口区

总体呈下切态势，15m高程以下河床平均下切0.17m,12m高程主槽下切程度最大。下切主要发生在叽山湖—渚溪河口附近（11-12#断面），赣—修汇合口（13-1#、14#断面）主槽受冲刷，洲滩略有淤积，继续堆叠扩大三角洲范围。

2.1.3湖盆中部区

总体呈下切态势，具体表现为槽冲滩淤状态。15m高程以下河床平均下切0.16m,10m以下主槽平均下切0.27m。下切主要发生在松门山—棠荫（15-1#、16-1#、17#断面），其余断面以淤积为主。受采砂活动影响，在13-2#、19-2#断面分别形成1800m、470m左右宽度的砂坑，较周边滩地分别平均下切5.71m、14.22m。若除去人类活动影响，湖盆中部区平均下切0.05m，年下切速率达到0.005m/a。

2.1.4湖盆东北部区

基本维持冲淤平衡。15m高程以下河床平均淤高0.03m;12m以下河床略有冲刷，断面变化较小。变化最大的主要是16-2#断面，采砂坑被填充约2.14m,8m以下河床呈淤积状态，淤积0.78m，应为周边泥沙崩塌淤积所致。

2.1.5湖盆南部区

总体呈淤积态势，15m高程以下河床平均淤高0.30m。淤积主要发生在金溪湖出口处（24-25#断面）。

2.1.6青岚湖下游区

总体呈淤积状态，15m高程以下河床平均淤高0.42m。

综上所述，2010-2020年鄱阳湖总体处于冲刷状态，呈“北冲南淤”态势，冲刷主要发生在棠荫以北的入江水道及“五河”入湖河道部分，棠荫以南以淤积为主。同时，受人类采砂活动影响，星子断面、松门山及饶河入湖口附近出现大小不一的沙坑，直接改变湖盆微地形构造。

2.2断面形态演变

2.2.1各区域冲淤程度趋势分析

对比分析1998-2010年及2010-2020年15m高程以下湖盆各区域平均淤积或下切程度，见表2。入江水道区仍处于冲刷态势，但冲刷速率有所降低；赣—修河汇合口维持着冲刷速率；湖盆中部、湖盆东北部仍将维持基本稳定态势；湖盆南部及青岚湖下游区由下切转为淤积状态。从对比分析来看，2010-2020年冲淤规律较1998-2010年发生一定程度上的改变，主要表现在入江水道冲刷速率的减小，冲刷程度不会继续严重下去；湖盆南部及青岚湖下游地区由轻微冲刷转为淤积状态，将有利于三角洲的发育。

2.2.2长江—鄱阳湖交汇口冲淤特征演变

长江—鄱阳湖交汇口水流条件复杂，冲淤特征既受到鄱阳湖洪水、泥沙影响，同时还受到长江洪水、泥沙影响，且人类大规模活动较少，能较好反应真实冲淤特征。绘制湖口水文站1965-2020年大断面成果，见图2。从图中可以看出，湖口站大断面并不稳定，特别是10m以下主槽部分，冲刷较为严重；河底最低高程整整下切了4.68m，年平均下切速率达到0.09m/a。

从年代际上看，1985年以前湖口断面主河槽虽然也在冲刷，但冲刷速率不大，相对较为稳定。2006～2010年冲刷程度最大，河底最低高程年冲刷速率达到0.18m/a,10m以下平均河底高程年冲刷速率达到0.06m/a；经计算，10m以下河宽有约1000m，每年至少1km长度河床整整下切6cm。1986-2002年和2003-2005年河底最低高程冲刷速率相同，且2003-2005年冲刷范围更加集中于深槽。2011年以后，6m以下主槽冲刷程度大幅度下降，冲刷范围主要集中于6～10m河底高程处。

3、成因分析

湖盆形态的改变主要受入、出湖泥沙和水流条件的综合影响。气候变化和人类活动通过影响着泥沙和水流而参与湖盆形态的塑造。

3.1气候变化和人类活动改变直接入湖泥沙变化过程

鄱阳湖入湖输沙量呈显著下降趋势（见图3）。1960-1989年，年入湖输沙量较为稳定，平均维持1800万t左右（考虑了未控区间）；1990-1999年下降至1400余万t;2000-2009年继续下降至630余万t，是20世纪90年代的45%,20世纪90年代之前的35%;2010-2020年年入湖输沙量为900余万t，较2000-2009年有所上升，但仍较1960-1999年小。

从变化成因上分析，人类活动显著改变了入湖泥沙变化过程。一方面是流域上游水利工程的建设。至2012年，鄱阳湖流域已建大型水库27座，总库容175.2亿m3，中型水库232座，总库容56.1亿m3。但鄱阳湖流域水库多于1958年之后建设，后逐步进行除险加固，1986年都正常使用。从泥沙变化来看，水库对上游来沙起到一定的拦截作用，但效果并非想象中显著。其二是江西“山江湖”工程自1985年以来大力治理水土流失。据统计，水土流失从1985年的4.65万km2下降到2000年的3.35万km2；森林覆盖率由1985年的31.5%上升至2012年的63.1%[9]。从泥沙变化过程来看，流域上游的植树造林显著减少入湖泥沙量，“五河”年平均输沙量均整体显著下降佐证这一判断[10]。

洪水量级也一定程度上影响着入湖泥沙变化过程。以2000-2020年为例，在鄱阳湖年最高水位超过20m的年份里，2000-2009年间仅出现1年，而2010-2020年间出现了5年。而2010-2020年年输沙量较2000-2009年多270余万t。同时，也反映出在没有大的人类活动影响下，入湖输沙量将维持在900万t以下。

3.2人类活动改变鄱阳湖出流条件

大型水利工程的建设势必对下游河道形态造成一定的影响。三峡水库蓄水前，九江河段主要以淤积为主，湖口至江荫河段有轻微冲刷。三峡水库蓄水后（2001-2010年），九江河段以冲刷为主，10年间平滩河槽累计冲刷量达到1.2亿m3，且主要集中在2001-2006年之间；湖口至棠荫河段冲刷程度加剧，10年间累计冲刷量达6.88亿m3。九江河段及湖口至棠荫河段的冲刷直接降低出湖控制“门槛”，对鄱阳湖出流形成拉空作用，加大入江水道流速，从而加大冲刷力度。但随着新的冲淤平衡的形成，这种作用不会加剧，入江水道冲刷速率的下降佐证了这一说法，也可判断出入江水道后期冲刷速率将会进一步减小，直至稳定。

3.4湖盆流速的分布影响着冲淤空间变化

根据鄱阳湖湖流监测成果，选取不同水情条件，分别统计各区域平均流速变化情况，见表3。鄱阳湖湖流分布呈现几个特点：河相条件下流速大于湖相条件下流速，涨水期流速大于退水期流速，主槽流速大于洲滩流速；赣—修汇合口区流速最大，其次是入江水道区、湖盆中部区。水流空间分布与前述的冲淤空间变化特征极为类似，流速大的总体表现为冲刷、流速小的总体表现为淤积，流速的分布直接影响着冲淤空间的变化。

4、结论

本文利用2010年、2020年湖盆典型断面实时监测成果，分析近10年来鄱阳湖冲淤变化特征，并综合前人研究成果，对冲淤变化趋势及成因进行分析，得出结论如下：

(1)2010-2020年，鄱阳湖总体处于冲刷状态，以棠荫为界呈“北冲南淤”态势。同时，受人类采砂活动影响，星子断面、松门山及饶河入湖口附近出现大小不一的沙坑，直接改变湖盆微地形构造。

(2）入江水道冲刷程度逐渐减弱，湖盆南部及尾闾地区滩地淤积程度加剧，有利于三角洲的发育。1985年来，入江湖口处冲刷主要集中在2006-2010年；2011年以后，主槽冲刷程度大幅度下降。

(3）水利工程、水土保持等人类活动通过改变入、出湖泥沙含量及水文情势显著影响湖盆地形的塑造；若不考虑人类活动影响，洪水量级年际变化和流速大小空间分布是影响湖盆形态时空变化的主要因素。

参考文献：

[1]孙晓山，谭国良，陈福春，等.江西河湖大典[M].长江出版社，2010.

[2]谭其骧，张修桂.鄱阳湖演变的历史过程[J].江西水利科技，1984(04):30-41.

[3]马逸麟，熊彩云，易文萍.鄱阳湖泥沙淤积及发展趋势[J].资源调查与环境，2003(01);29-37.

[4]程时长，王仕刚.鄱阳湖现代冲淤动态分析[J].江西水利科技，2002(02):125-128.

[5]朱玲玲，陈剑池，袁晶，等.洞庭湖和鄱阳湖泥沙冲淤特征及三峡水库对其影响[J].水科学进展，2014,25(03);348-356.

[6]廖智，蒋志兵，熊强.鄱阳湖不同时期冲淤变化分析[J].江西水利科技，2015,41(06).419-432.