抚仙湖—星云湖出流改道工程环境影响分析

抚仙湖、星云湖综合治理出流改道工程旨在“保护抚仙湖、改善星云湖、不影响东风水库水质” ,不仅涉及到玉溪市饮用水源的保护和城市水源的长远发展规划 ,还涉及到东风水库、曲江和海口河至南盘江及其沿岸城市引水工程的防洪度汛 ,及两湖一库 (抚仙湖、星云湖、东风水库 )流域的生物多样性保护和自然生态环境保护。因此 ,工程实施前对工程的主要生态环境影响进行全面的分析非常必要。对工程所涉及到的抚仙湖、星云湖和东风水库的水质、生态效应、生物交流以及流域内的相关用水工程的影响作较为全面的分析 。

滇中星云湖水位变化特征及其对抚仙湖水位变化的定量影响分析

星云湖是云南九大高原湖泊之一,是与滇中抚仙湖相连的姊妹湖。研究星云湖水位变化规律及其对抚仙湖水位变化的定量影响,对两湖水资源和水生态环境保护具有重要意义。基于1986—2023年星云湖和抚仙湖水位数据、流域降水蒸发和用水数据,应用累积距平法对星云湖水位进行突变检验并分析其驱动因素;基于两湖湖容关系,分析2009年以来两湖水位差的变化及其对抚仙湖水位变化的定量影响。结果表明:①星云湖1986—2023年多年平均水位1722.88 m,系列呈不显著下降趋势,在2009年前后发生突变;②星云湖月水位过程突变前系列均高于全系列,突变后系列均低于全系列,星云湖不同时期水位的年内变化过程相似,月平均水位最低值均发生于5月,最高值发生于9月(10月);③流域降水量的减少、蒸发量和用水量的增加,是流域水资源量不断减少和星云湖水位呈降低趋势的主要原因;④1986—2023年抚仙湖年均水位下降速率是星云湖的5倍,相对于星云湖有年度滞后现象,在两湖水动力条件改变和流域干旱影响下,抚仙湖年均水位比星云湖下降得速率更快、持续性更强;⑤2009—2023年,抚仙湖比天然过水时期(1986—2008年)共少蓄水量28650万m^(3),造成水位降低1.35 m。

抚仙湖适宜生态水位研究及水位改变度分析

抚仙湖-星云湖出流改道工程的建成运行改变了抚仙湖水文水动力条件,对湖区的生态平衡将产生一定影响。应用线性趋势分析法、M-K法诊断和检验1953-2019年抚仙湖水位的变化趋势及其显著性,并用累积距平法分析该系列过程的跳跃性。基于IHA(Indicators of Hydrological Alteration)法和RVA(Range of Variability Approach)法,以抚仙湖海口水位站1953-2019年日水位观测数据为基础,以最接近突变年份(2011年)的2009年抚仙湖不从海口河出流而向星云湖出流为变异点,计算1953-2008年自然出流状态下抚仙湖每月水位、年极端水位及其出现时间、高低水位的频率和持续时间、涨落水次数、涨落水速率等24个指标来全面描述湖泊生态水位需求;通过改变度的计算,揭示2009-2019年抚仙湖水位的变异程度;评价2009-2019年期间湖泊生态水位的满足程度。计算结果:1953-2019年抚仙湖年平均水位呈不显著波动下降趋势,全年适宜生态水位需求为1721.48~1722.74 m,其中1-12月适宜生态水位依次:1721.8~1722.46、1721.69~1722.35、1721.6~1722.25、1721.54~1722.16、1721.48~1722.12、1721.56~1722.19、1721.7~1722.35、1721.9~1722.56、1722.02~1722.72、1722.06~1722.74、1722.01~1722.71、1721.93~1722.61 m;年最高水位为1722.18~1722.87 m,发生时间为第235~304 d(年积日);年最低水位为1721.40~1722.03 m,发生时间为第127~154 d(年积日);高水位1722.27 m(发生0~2次),平均持续时间为23~150 d/次;低水位1721.98 m(发生0~2次),平均持续时间为38~183 d/次;日际涨水次数为8~18次,涨水速率为0.014~0.020 m/d;日际落水次数为5~14次,落水速率为0.004~0.025 m/d。相比1953-2008年,2009-2019年抚仙湖水位发生了中度改变,总体改变度为52.2%;2009-2019年期间湖泊生态水位总体满足程度为23.5%。分析结果可为抚仙湖水生态保护和水资源调度管理提供科学参考。