洞庭湖水沙变化分析及影响初探

水沙变化是洞庭湖演变和江湖关系调整的关键因子。综合运用数理统计、小波分析、Mann-Kendall法和累加过滤器等方法,分析1956～2008年洞庭湖入湖和出湖径流和输沙量的变化特征。结果表明:①洞庭湖入湖水量以湘、资、沅、澧四水入流为主,洞庭湖入湖泥沙以荆江三口分沙为主。四水年均入湖水量约占洞庭湖出湖总水量的59.2%;三口入湖沙量约占入湖总沙量的80.9%。②由于荆江裁弯、葛洲坝工程运用、三峡水库拦蓄以及长江上游的水土保持措施的影响,从三口河道进入洞庭湖的水沙呈现明显的衰减趋势,入湖水量所占比重已由荆江裁弯前的42.6%下降到了三峡水库运用初期的21.7%;入湖沙量所占比重已由荆江裁弯前的87.7%下降到了三峡水库运用初期的59.6%。③近50年洞庭湖的泥沙沉积总量达52.9×108t,但泥沙沉积比已由荆江裁弯前的73.3%下降到了三峡水库运用初期的34.0%,洞庭湖泥沙淤积的趋势明显减弱,有利于保持洞庭湖的调洪湖容,延长洞庭湖的寿命;但三峡水库运用初期,三口分流的衰减将加剧洞庭湖区西部地区枯水供水的紧张态势,并使水环境容量下降;同时城陵矶下游长江河道的淤积导致洞庭湖洪水位抬升。

长江三口-西洞庭湖环境因子对浮游植物群落组成的影响

为了解长江三口及西洞庭湖浮游植物群落结构特征及主要环境影响因子,于2016年11月、2017年3月及8月对长江三口及西洞庭湖18个断面进行了浮游植物的调查,共检出6门72种,群落结构分析结果表明:浮游植物密度方面,在11月份最低,8月份最高,变化范围为1.32~275×10^4cells/L,平均密度为32.75×10^4cells/L,其中,长江三口平均密度为35.39×10^4cells/L,西洞庭湖为25.88×10^4cells/L;优势类群方面,长江三口以硅藻门的尖针杆藻(Synedra acus)、瞳孔舟形藻(Navicula pupula)、双头辐节藻(Stauroneis smithii Grun)为主,西洞庭湖则以蓝藻门的小席藻(Phormidium tenue),绿藻门的小球藻(Chlorella vulgaris)、四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)为主;多样性方面,长江三口Shannon-Wienner指数及Margalef指数分别为1.31和1.01,西洞庭湖Shannon-Wienner指数及Margalef指数分别为1.40和1.10,通过对浮游植物和水环境因子数据进行CCA分析可知,水温(WT)、总氮(TN)、总磷(TP)是影响长江三口浮游植物分布的主要因素,而WT、pH值是影响西洞庭湖区浮游植物分布的主要因素.

变化水沙条件下三口入洞庭湖水量变化趋势研究

根据实测资料,采用肯德尔秩次趋势性显著检验(Kendall rank test)表征了松滋口、太平口、藕池口三口入洞庭湖的水量变化趋势,同时预测了三口分流量变化。结果表明未来荆南三口分流量将呈逐年减少趋势,预计到三峡水库运用后第5个10年(2043-2052年)与第二个10年(2013-2022年)相比,年平均入湖水量将减少64亿m3,2032年以前是三口分流减少较快的时期,占总减少量的85%以上,此后逐渐趋缓。