洞庭湖退田还湖及其生态恢复过程分析

洞庭湖曾是我国第一大淡水湖泊,盛期面积达6000km2以上,具有调蓄长江中游洪水的巨大生态服务功能.但经过近百年来的沧桑变迁,湖泊发生了巨大变化,由于泥沙的严重淤积和围湖垦殖活动,湖泊面积已萎缩至2625km2,为我国第二大淡水湖泊.湖泊萎缩削弱了其生态服务功能,并由此引发了江湖洪水愈演愈烈的形势.1998年长江流域洪涝灾害之后,中国政府及时提出了"退田还湖"等洪水治理的32字指导原则,湖区各地随即积极开展了"退田还湖、平垸行洪和移民建镇"等工程.本文针对湖区退田还湖双退堤垸的生态恢复过程,选择湖南省汉寿县的青山垸进行了跟踪研究.结果显示了湖泊湿地恢复的阶段性特征,并为我国日益严重的湖泊富营养化问题的治理,提供了新的途径和可供参考的科学依据.

长江中下游湖泊保护和管理的若干建议

长江中下游地区是我国面向21世纪的经济重地,长江是我国唯一具有全国意义的战略水源地,是我国水资源供需平衡的最后防线。然而在自然演化宏观背景下,流域经济的高速发展,大规模开发利用等人类活动的强烈影响,引发了一系列负面环境效应。湖泊湿地生态环境被破坏问题严重,突出表现在生态调节和自我恢复功能大幅度降低,并已造成了严重的生态后果,危及长江水系的生态平衡,影响了区域经济的可持续发展。在大量野外考察和调查基础上,针对长江中下游湖泊湿地当前的生态环境状况及存在的问题,提出了若干对策和建议。

洪泽湖历史洪水分析(1736─1992年)

根据1736－1911年文献记载的洪泽湖年最高水位及1914－1992年湖区水文测站的水位、流量资料，进行了长、短序列的入湖洪峰流量及不同时段洪量的频率分析，进而推求出不同重视期的设计入湖洪量和洪水年份相当的重现期，并分析洪水的灾害特征，结果表明：1）洪泽湖历史上洪水发生频繁，1786、1851、1906年均发生过特大洪水，高堰志桩分别至163、23．4、16．1尺。2）1953年建库后，湖水位上升。年最高水位历年平均值较建库前升高了1．22m；多年平均水位升高了1．72m。3）1916－1992年淮河蚌埠站年入湖洪峰流量、最大3日洪量、最大30日洪量和年平均流量频率分析显示。1954年分别相当于20、20、45．5和30．3年一遇洪水。1991年分别相当于7．1、7．1、10和14．7年一遇洪水。1991年洪水总体上小于1954年，但灾情超过1954年．表明湖区受灾程度有加剧趋势。

湖泊资源特征及与其功能的关系分析

在地质、地貌、气象、水文、化学和生物等各种内外营力长期相互作用下形成的湖泊资源,是自然资源的一种类型,在国民经济可持续发展中发挥着重要的经济、环境和社会效益。同时,湖泊自身系统结构是通过赋存其中的各种资源而显现的,并存在着内在的有机联系,也就由此而衍生出湖泊具有多种功能。因此,湖泊的资源是其功能的载体,资源具有直观性,而功能则具有抽象性,往往容易被忽略,这也是人们认识湖泊是经历资源型到功能型逐步发展过程的原因所在。人类是自然之骄子,具有择水而居的习性,对自然的认识是从对自然资源的依赖性和对自然现象充满神秘感开始的。湖泊是国土资源的重要组成部分,并具有强大的生态服务功能和鲜明的特点,在塑就人类文明史方面发挥了重要作用。文章对我国湖泊资源的特征和湖泊资源利用过程中存在的问题,以及湖泊由不同资源类型组成的生态结构所维系的功能进行了初步探讨。

洞庭湖近几十年来湖盆变化及冲淤特征

洞庭湖是我国著名的五大淡水湖泊之一,位于长江中游荆江段南岸,湖南省境内.历史时期,曾经是我国第一大淡水湖,直至新中国成立初期,湖泊面积仍然有4350km2,居我国淡水湖泊之首位.但由于洞庭湖承纳“四水”,吞吐长江,长江大量水沙涌入洞庭湖,造成了湖盆迅速淤高,加之由此诱发的人类大规模地湖泊垦殖活动,湖泊急剧萎缩.目前,洞庭湖已退居鄱阳湖之后,为我国第二大淡水湖泊.湖泊的严重泥沙淤积,已经造成了湖泊调蓄长江中游洪水功能的严重衰退,不但危及湖南省的防洪的安全,而且危及长江中下游地区的防洪安全,研究洞庭湖的湖盆冲淤演变具有重要意义.本文根据1974、1988和1998年洞庭湖125000水下地形资料,并针对洞庭湖具有显著上下游水位落差的实际,分不同高程和不同水位情况下,分析洞庭湖湖泊面积和容积演变特征,探讨洞庭湖近几十年来的湖盆变化及冲淤规律,试图揭示洞庭湖湖泊调蓄能力的变化过程.

长江流域湖泊湿地生态环境状况分析

在对长江流域湖泊湿地长期调查或考察的基础上,首先明确了长江流域湖泊湿地的战略地位,进而提出其当前存在的人水争地等主要生态环境问题。在此基础上从气候变化以及人类活动的角度对湖泊湿地在调蓄洪水、净化水质、保护湖泊生物多样性等方面的功能和关系作了探讨。认为随着经济发展和人口的增加,人水争地矛盾将愈来愈突出,加之种种因素造成的生态环境破坏,流域湖泊湿地生态环境压力将愈来愈大,并业已成为国民经济发展的制约因素。文章可为寻求长江流域湖泊湿地治理及管理对策提供基础资料或信息。

三峡工程对鄱阳湖水位影响研究

本文在三峡工程对长江湖口站水位影响预测的基础上，通过建立湖口站与鄱阳湖各湖区水位代表站的相关关系，研究三峡工程对鄱阳湖水位的影响。结果表明，三峡工程对鄱阳湖水位的影响程度有自下游向上游方向逐渐减小的特点；枯水期影响程度大于丰水期。三峡水库丰水期作减泄流量调度，即当减少下泄流量１０００～６０００ｍ３／ｓ时，鄱阳湖水位将下降０．０６～０．８２ｍ；枯水期作增泄流量调度，即当增加下泄流量１０００～６０００ｍ３／ｓ时，鄱阳湖水位将上升０．０４～０．９７ｍ。尤其是枯水期的１２月至翌年１月，三峡水库若减少下泄流量２０００ｍ３／ｓ、４０００ｍ３／ｓ、６０００ｍ３／ｓ，鄱阳湖将分别有１００ｋｍ２、２４６ｋｍ２和４８４ｋｍ２的滩地被淹没，缩小湖区珍稀候鸟栖息、觅食等的活动范围，对候鸟越冬产生不利影响。

青藏高原湖泊分布特征及与全国湖泊比较

我国青藏高原分布着地球上海拔最高、数量最多、面积最大,以盐湖和咸水湖集中为特色的高原湖群区,形成与长江中下游平原稠密淡水湖群区遥相呼应之势。据统计,仅西藏和青海两省(区)面积大于1 0km2的湖泊就有1091个,约占全国湖泊总面积的49 4%。其中,面积大于10 0km2的湖泊有346个,占两省(区)湖泊总面积的95 2%。在区域气温不断升高、冰川融解退缩的情况下,通江和依赖冰川补给的湖泊扩张淡化。另一方面,众多的降水径流补给的湖泊退缩、咸化及至消亡。青藏高原环境变化趋势,既是响应全球气候变化的结果,又是其通过自身调整寻求新的动态平衡的反映。

洞庭湖生态功能区划分与管理对策

生态环境是人类赖以生存和发展的基础条件,保护具有重要生态服务功能地区的生态环境质量,寻求经济发展与生态环境保护协调的实施方案,是落实区域经济社会可持续发展战略的重大举措。洞庭湖位居长江中游荆江南岸,具有调节长江中游洪水、沉泄泥沙和繁衍生物多样性等的重要生态服务功能,在维系长江江湖水系和水域生态平衡方面发挥了巨大作用。本文针对洞庭湖国家级生态功能保护区建设的需要和要求,通过制定洞庭湖生态功能区划分的原则,对洞庭湖区不同区位的生态功能进行划分,并对不同分区提出了生态环境保护和恢复的对策。

长江中游洞庭湖地区江湖整治刍议

根据１９９８年洪水之后长江中游洞庭湖地区大量实地科学考察资料， 结合已有的长期科研积累，对长江中游洞庭湖地区的江湖整治和灾后重建等问题进行了初步分析，并取得若干认识．主要包括长江中游地区洪水威胁日趋严重的原因；“退田还湖”的方式、规模和布局；退田还湖、 移民建镇后圩区农业生产方式调整的途径和方向，以及对于如何发挥现有水利工程体系的防洪效益和协调江湖关系的对策等。

我国西部地区湖泊水资源利用与湖水咸化状况分析

湖泊咸化是指湖水含盐量逐步增加 ,湖泊由淡水湖向咸水湖、再向盐湖和干盐湖的演化过程 ,这是我国西部干旱、半干旱地区湖泊普遍存在的一种现象。在大量调查的基础上 ,分析了我国西部干旱、半干旱地区近几十年来湖泊萎缩咸化的状况 ,湖泊变化的所产生的原因 ,并初步提出改善我国西部地区湖泊水资源利用的对策。

三峡工程对洞庭湖水位影响研究

利用河流动力学ＳａｉｎｔＶｅｎａｎｔ方程组，通过建立描述长江水情的数值模式，进行三峡工程对长江城陵矶站水位影响预测。在预测结果的基础上，根据城陵矶站与洞庭湖各湖区水位代表站的水位相关关系。

洞庭湖泥沙淤积与洲滩变化研究

根据1974、1995年洞庭湖湖盆地形的测量数据,运用G IS的空间分析方法,对洞庭湖的泥沙冲淤与洲滩变化特征进行了研究。结果表明:洞庭湖的湖盆泥沙淤积强度随高程增加而逐步减弱,表明洞庭湖的淤积并非呈简单的线性增长;湖泊的泥沙淤积特征,表现为入湖三角洲的向前推进和边滩的扩张延伸,其它形式的淤积较小,呈现洲滩面积扩大、敞水区面积减少、深泓不断出现并发展的态势。

长江流域水资源、灾害及水环境状况初步分析

长江是我国第一、世界第三大河流 ,发源于青藏高原 ,全长 6 30 0多公里 ,流域面积 180× 10 4km2 ,占中国陆地面积的 1/ 5。长江及其流域不仅以其不可替代的自然资源优势和其他江河无法比拟的区位优势 ,在我国国民经济和社会发展中扮演着举足轻重的角色 ,特别是约占全国的 36 %、拥有 96 16× 10 8m3 的年径流量 (为黄河的 2 0倍 ) ,是我国最重要的水源地。这不仅对长江流域资源优势的发挥和缓解我国北方地区日趋严重的水资源短缺问题至关重要 ,而且对全国的可持续发展也将产生深远影响。然而 ,在长江流域大规模开发及经济快速发展的同时 ,人类活动与自然规律的负面效应相互叠加 ,导致了流域环境的生态调节和自我恢复功能大幅降低 ,引起了日趋严重的水环境退化、洪涝灾害威胁加剧等问题。文章首先对长江流域水资源的重要性及其作用做了分析 ,肯定了其丰富的资源和重要的战略地位 ,该流域在占全国不足 18%的土地上 ,集中了 4 0 %以上的人口及国民生产总值 ,而且其经济地位有进一步上升的趋势 ,在水量及水能的蕴藏上 ,全流域湖泊面积达 10 32 3km2 ,占我国淡水湖泊总面积的 37.2 % ,水能蕴藏总计达 2 .7× 10 8kW。另外 ,对长江流域日趋严重灾害及水环境问题做了探讨 ,尤其中游的洪水。

三峡工程对其下游长江水位影响研究

本文利用ｐｒｅｉｓｍａｎｎ隐式格式，对河流动力学ＳａｉｎｔＶｅｎａｎｔ方程组进行差分离散，建立描述长江水情的水动力学数值模式．在应用长江沿江历史水文资料，对模式的参数进行率定和验证之后。

洞庭湖淤积、围垦对湖区江湖洪水影响的模拟

应用数值模拟技术，通过建立洞庭湖与长江耦合的水动力学数值模型，并利用长江沿江的宜昌、枝江、沙市、监利、螺山和洞庭湖区沿湖的南咀、小河咀、沅江、鹿角、岳阳和城陵矶等水文测站的水文资料，开展洞庭湖区湿地恢复的洪水效应模拟计算，选用1998年6月15日～8月31日洪水资料作为模型计算依据。通过模拟计算，对1952年以来洞庭湖淤积、围垦对江湖洪水的影响进行了定量评估。结果显示，1952～1998年的47年间，洞庭湖湖泊湿地围垦对江湖洪水位升高影响的相对量是湖泊淤积对江湖洪水位升高影响值的2～10倍。

洪泽湖混合流数值模拟

本文通过构造一个二维开边界数值模式,对不同风情及出入湖流量组合情况下的洪泽湖混合流流态进行模拟研究,探讨其混合流特征。

蚌湖与鄱阳湖水量交换关系的分析

根据蚌湖和鄱阳湖修水站的水位同步观测资料,结合湖区地形,分析蚌湖与鄱阳湖的水量交换关系,并利用三峡工程对鄱阳湖修水、星子、都昌站水位影响的预测结果,讨论三峡工程对蚌湖水情的影响。结果表明:（1）丰水期蚌湖水位与鄱阳湖水位以相同涨落率变化,呈现出高水位的一致性,三峡工程对鄱阳湖修水站丰水期的水位预测结果,可以用来表示丰水期三峡减泄流量对蚌湖水情的影响;（2）枯水期蚌湖与鄱阳湖之间,由天然堤几乎完全隔离而成为一个相对独立的湖泊,进出湖水量很小,水位相对稳定在13.80m左右,枯水期三峡增泄流量、一般年份不会超过蚌湖13.80m的天然堤漫堤水位,因此对蚌湖水情影响较弱,不会对越冬珍稀候鸟构成严重威胁;（3）蚌湖相对于鄱阳湖的水位变化,总体上无明显滞后效应,仅当水位在13.80～14.50m之间时,其水位涨落率小于鄱阳湖水位的涨落率,表现出滞后现象,但历时较短。

洪泽湖吞吐流二维数值模拟

吞吐流是湖泊中湖水运动的主要形式之一．它通过水体交换，进而对湖泊污染物质扩散、迁移、泥沙冲淤以及湖水浓度场的变化产生影响．根据洪泽湖的具体特点，本文构造了一个二维开边界数值模式．对洪泽湖吞吐淮河的特征进行数值实验，研究其吞吐流过程．

洪泽湖水情特征

根据湖区水文资料，本文从出入湖径流量、水位年内和多年变化等方面分析了洪泽湖水情时空分布特征。