湖南四水入洞庭湖水沙演变及成因分析

以湖南四水入洞庭湖的代表性控制站1951-2009年长系列水文数据为基础,运用Mann-Kendall趋势突变检验等方法探讨水沙演变过程并分析了其成因。结果表明:四水年径流量变化比较复杂,存在多个上升-下降过程,但总体上无明显上升或下降趋势;年输沙量总体上呈明显下降趋势,且突变时间存在差异,湘水是1996年,资水是1973-1974年,沅水是1997-1998年,澧水是1998年。年径流量的减少、植被覆盖增加以及大中型水库的建设等综合作用是2001年后年输沙量较大幅度减少的主要原因。

1990—2013年湖南四水入洞庭湖汛期径流量的变化规律

根据湖南四水(湘江、资水、沅江、澧水)主要代表水文站1990—2013年汛期月径流量实测数据,应用滑动平均法、小波分析法和Mann-Kendall非参数趋势检验法、分配不均匀系数和变化幅度等方法和指标,分析四水流域汛期径流量的年际和年内变化规律,对汛期内分配指标与湖南省水旱灾害状况进行了灰色关联度分析。结果表明:1湖南四水入洞庭湖汛期径流量年际分配极不均匀,入湖汛期径流量呈现逐渐减少的趋势。2湘潭站和桃江站的第一主周期均为6 a,桃源站和石门站的第一主周期均为4 a。3桃江站和桃源站分别于2003年和2004年发生了突变,湘潭站和石门站均未发生过突变。4四水入湖径流量在汛期内各月之间分配极不均匀,但随时间的推移,逐渐趋向均匀;汛期内各月径流量呈现波动递减的趋势;4站各项分配指标值总体上呈现下降的趋势。5四水入湖径流量汛期内分配特征指标与流域水旱灾害的灰色关联度极高,并在一定程度上反应流域汛期水旱灾害情况。

湖南省“四水”河岸带碳汇及其经济价值评估

基于CASA模型、GSMSR模型和市场价格法,构建了河岸带碳汇及经济价值评估模型,以湖南省的湘江、资江、沅江和澧水(简称“四水”)为例,计算了它们的河岸带碳汇量,并分析了其影响因素,评估了“四水”河岸碳汇的经济价值。结果表明,湖南省“四水”干流河岸带多年碳汇总量平均值为7.04×10^(4)t,其中湘江2.29×10^(4)t,资江1.81×10^(4)t,沅江1.49×10^(4)t,澧水1.45×10^(4)t。空间方面“四水”的消落区表现为碳源,岸上区域主要表现为碳汇;且受水位波动的影响,消落区评价结果的变异系数大于岸上区域。时间方面河岸带碳汇呈4~9月高、10月~次年3月低的年内变化特点及平水年高、丰枯年低的年际变化特点。河岸带碳汇的主要影响因素为温度、土地利用类型和水位变化。较高的温度、较大的林地占比和较低的水位变化有助于提升河岸带的碳汇。经济价值方面湖南省“四水”河岸带碳汇年均经济价值为298.73×10^(4)元,其中湘江95.67×10^(4)元,资江77.17×10^(4)元,沅江63.53×10^(4)元,澧水62.36×10^(4)元。河岸带具有较高的碳汇价值,可通过碳交易为河流保护与治理提供潜在资金来源,从而服务于生态环境与经济社会的协调发展。

湖南湘、资、沅、澧四水洪水等级与洪涝灾度

通过对湖南湘资沅澧四水洪水等级与洪涝灾度分析表明:(1)在一般情况下,洪涝灾度与洪水等级有较密切的关系,相关系数为:湘水0.63,沅水0.71,资水0.68,澧水0.74;(2)从历年的洪水等级与洪涝灾度上看,两者之间有相当的年份并非成正比例关系,这表明造成洪涝灾情大小的因素极为复杂,防洪减灾应立足于综合性措施.

1990年以来湖南四水入洞庭湖总汛期径流量变化特征及驱动因素

分析湖南四水入湖总汛期径流量变化特征及其驱动因素能够为湖南省水资源开发管理和水旱灾害的防治提供重要的科学依据.应用滑动平均法和Mann-Kendall非参数趋势检验法分析了1990年以来湖南四水入湖总汛期径流量变化特征;应用降水-径流双累积曲线和主成分分析法分析了导致四水入湖总汛期径流量变化的驱动因素.结果表明:1)湖南四水入湖总汛期径流量年际分配不均匀,并以15.783×108 m3/a的速度递减;湖南四水入湖总汛期径流量"丰—枯"变化的时间拐点和突变点均发生在2004年.2)降水-径流双累积曲线显示出明显的向右下方的偏转,其衰减率为17.45%.3)致使湖南四水入湖总汛期径流量减少的驱动因素中,自然因素所占的比重为26.82%,人类活动因素所占比重为73.18%,是其主要驱动因素.

四水入洞庭湖水量变化趋势及周期分析

为了解湖南四水入洞庭湖水量的现状和变化趋势，为水资源合理配置提供依据，以湘江、资水、沅水、澧水入洞庭湖的代表性控制站1960～2010年长系列水文数据为基础，采用肯德尔秩次趋势性显著检验法探讨了四水入洞庭湖的水量变化趋势，研究了水利工程对四水径流变化的影响及其原因。结果表明，四水年入湖水量在1960～2010年期间未见显著的增长或减少趋势；水利工程的修建对四水径流的年际变化影响较小，但对年内变化有一定影响；四水入湖水量作为一个系列具有2～3 a的短周期和12 a左右的长周期。