近60年以来洞庭湖水文情势变异及生态效应

为了定量评价近60年来洞庭湖水文情势的动态变化,基于洞庭湖城陵矶、南咀和杨柳潭水文站1959~2016年的日平均水位序列,运用M-K法和累积距平法分析了洞庭湖水位的时空变化特征,结合IHA-RVA法综合评估水文变异前后洞庭湖水文指标改变程度,并采用累积量斜率变化率法定量评价人类活动和气候变化对洞庭湖水位变化的贡献率.研究结果表明:(1)西洞庭湖南咀站的年均水位呈下降趋势,而东洞庭湖城陵矶站和南洞庭湖杨柳潭站的年均水位呈上升趋势,洞庭湖水位突变年份为1979年和2003年;(2)洞庭湖水文情势以1959~1978年作为水文未受干扰阶段,则水文变异Ⅰ阶段(1979~2002年)城陵矶、南咀和杨柳潭水文站水文改变度分别为39%、26%和27%,洞庭湖整体水文改变程度属于低度改变;水文变异Ⅱ阶段(2003~2016年)城陵矶、南咀和杨柳潭水文站水文改变度分别为60%、41%和31%,洞庭湖整体水文改变程度属于中度改变;总体上,东洞庭湖水文改变程度最大,西洞庭湖和南洞庭湖水文改变程度较小;(3)西洞庭湖和南洞庭湖1979~2002年期间水文情势受人类活动影响较大,2003~2016年受气候降水变化影响较大;东洞庭湖在1979~2002年水文情势受气候降水影响较大,2003~2016年受人类活动(尤其是三峡工程)影响较大;(4)三峡工程蓄水在一定程度上改变了长江与洞庭湖之间的关系,造成了洞庭湖水位情势改变,尤其是东洞庭湖,进而改变了湖泊湿地植被群落演替以及鱼类和鸟类的数量,对湖泊湿地生态系统安全带来不利影响.该研究可为洞庭湖水资源保护以及生态修复提供参考.

近60年来气候变化和人类活动对长江中下游水文情势影响定量评价

为了定量评价长江中下游近60年来水文情势变化,运用Mann-Kendall非参数检验、均值差异T检验法对长江中下游宜昌、汉口和大通3个水文站1954~2016年径流量进行趋势和突变检验,采用累积量斜率变化率法,定量评估长江中下游气候变化和人类活动对径流量变化的影响,并运用RVA法对径流量突变前后32个水文指标改变度进行定量评价。研究结果表明:(1)长江中下游宜昌站和汉口站年径流量呈减少趋势,大通站年径流量总体呈增加趋势,总体变化趋势不显著,径流突变点分别发生在2002、2005和2006年,总体上与三峡水库蓄水时间相符;(2)三峡水库蓄水主要影响长江中下游径流年内变化,尤其是对年极值影响最大,且随着距离水库的增加,影响减弱;(3)宜昌、汉口和大通水文站水文改变度分别为55%、46%和32%,长江中下游河流水文情势总体上属于中高度改变;(4)气候变化占对中下游径流量改变贡献程度的70%左右,人类用水以及水库蓄水等人类活动贡献程度约占30%,气候变化是导致长江中下游年径流量发生改变的主导因素。

嘉陵江水文情势变化及其鱼类影响研究

河流水文情势是河流生态系统的主要驱动力。针对水利工程建设造成嘉陵江流域水文情势变化等问题,选取嘉陵江代表性水文站-北碚站(1956~2017)的逐日径流资料,采用Mann-Kendall法、累积距平法和滑动T检验法进行流量特征分析,并考虑到水利工程建设对突变前后水文指标进行割裂,选择应用生态水文指标变化范围法(IHA-RVA)和水文改变度法综合评价嘉陵江水文情势变化及对长江上游特有鱼类影响定性分析,结果如下:嘉陵江流域北碚水文站的年均流量呈轻微的下降趋势,突变年份发生在1993年;通过对水文情势突变前后生态水文指标分析得出:嘉陵江流域整体水文改变程度为50%,处于中度改变,其中逆转次数这一水文指标改变度达到100%;对比鱼类组成变化可知,一些漂流性、适应急流生境鱼类和大型经济鱼类数量明显减少,分析得出嘉陵江梯形水库运行以后对鱼类多样性产生较大影响。研究可为嘉陵江流域生态修复和可持续发展提供相应的参考。