基于GIS 的三峡水库不同坡度消落带分布特征

唐 敏，杨春华，雷 波

（重庆市环境科学研究院，重庆401147）

三峡水库消落带是由于人工周期性调节水位而在水库河道两岸形成的周期性淹水区域。该区带是库区陆域－水库之间生态过渡和缓冲带，与库区水域系统和两岸坡地系统进行着物质、能量交换［1－3］。根据三峡水库水位调度方式，坝前水位在145～175m变化，在库区干支流两岸形成了垂直落差达30m的湿地生态系统。与成库前长江天然消落带比较，成库后消落带水位变化为逆自然枯洪规律，导致原有的生态系统改变［4－6］，成库后形成的消落带植被恢复成为消落带急需解决的问题［7－10］。消落带的植被修复与淹水高程、坡度等环境状况密切相关。本研究应用地理信息系统（GIS）技术和方法，以三峡水库消落带水位涨落特点和地形地貌的特征差异为核心剖析不同坡度消落带的分布特征，为不同坡度消落带生态恢复规划的制定提供技术支撑。

1 研究方法

采用的数据源主要是遥感数据和1∶10 000地形图数据，遥感影像空间分辨率普遍较高，主要以分辨率1m为主。1∶1万地形图数据主要作用是用其制作DEM（数字高程模型），将地形图扫描并数字化处理后，提取消落带范围，将消落带内等高线、高程点，河流、湖泊等地形要素进行数字化，最终将其转入Arc/Info系统，从而制作DEM数据，获取研究区内的面积、坡度、坡向等基础数据，并进行地面核查确保数据的准确性。根据水利部坡度分级标准和水力侵蚀特点以及三峡库区地形地貌特征，将消落带坡度的级别划分为5级，即＞60°，35°～60°，25°～35°，15°～25°和＜15°。

2 结果与分析

消落带面积随坡度增加而逐渐减少（图1）。平缓坡消落带面积分布较多，25°及以下坡度段的消落带面积达273.7km2，约占总面积79.49% 以上。其中15°及以下坡度段的消落带面积最大，约为209.6km2，约占总面积60.90%；15°～25°坡度段消落带面积约为64.1km2，约占总面积18.62%。陡坡消落带面积相对较少，25°以上坡度段消落带面积约为70.5km2，仅占总面积20.48%。25°～35°，35°～60°，＞60°3个坡度段的消落带面积依次降低，分别占总面积12.03%，8.06%和0.39%。

图1 三峡水库消落带不同坡度分布

不同坡度段消落带面积分布特征的区域差异明显。三峡库区重庆段平缓坡消落带面积远高于陡坡消落带，其25°及以下坡度段消落带面积达到249.9m2，占重庆段83.86%；25°以上坡度段消落带面积为48.1km2，不及重庆段平缓坡消落带的20%。而三峡库区湖北段平缓坡消落带面积与陡坡消落带面积相当，其25°及以下坡度段的消落带面积达到23.77km2，占湖北段51.49%；25°以上坡度段消落带面积为22.39km2，占湖北段48.51%。三峡库区重庆段、三峡库区湖北段消落带不同坡度段消落带面积分布情况详见图2。

图2 三峡库区重庆段、湖北段不同坡度消落带面积分布

各区县坡度≤15°消落带面积分布在0.2～37.3km2之间，面积较大的依次为开县、涪陵、忠县、万州、云阳、奉节、巫山、丰都等8区县，其面积均大于10km2，累计约占此坡度段消落带面积的78.53%；最小的依次是沙坪坝、九龙坡、江津、北碚、兴山、武隆、巫溪、巴东、夷陵、渝中等10区县，其面积均小于2km2，累计约占此坡度段面积4.21%（图3）。

图3 三峡水库坡度≤15°消落带面积区县分布

各区县坡度15°～25°的消落带面积分布在0～8.9km2之间，面积较大的依次为秭归、涪陵、云阳、忠县、万州、奉节、巫山、丰都、开县等9区县，其面积均大于3km2，累计约占此坡度段消落带面积的79.77%；最小的依次是江津、九龙坡、沙坪坝、大渡口、武隆、北碚、巫溪、渝中、兴山、南岸、石柱等11区县，累计约占3.75%（图4）。

各区县坡度25°～35°的消落带面积分布在0～7.5km2之间，面积较大的依次为秭归、云阳、涪陵、忠县、巴东、巫山、奉节、万州等8区县，其面积均大于2km2，约占此坡度段消落带面积的82.22%；最小的依次是大渡口、九龙坡、沙坪坝、江津、武隆、北碚、南岸、渝中、巫溪等9区县，其面积均小于0.2km2，约占0.66%（图5）。

各区县坡度35°～60°的消落带面积分布在0～5.1km2之间，面积较大的依次为云阳、秭归、巫山、巴东、奉节、忠县、万州、涪陵等8区县，其面积均大于1km2，累计约占此坡度段消落带面积的89.35%；其余区县面积均较小，其中大渡口、沙坪坝、江津3区县无此坡度段的消落带（图6）。

图4 三峡水库坡度15°～25°消落带面积区县分布图

图5 三峡水库坡度25°～35°消落带面积区县分布

图6 三峡水库坡度35°～60°消落带面积区县分布

各区县坡度＞60°的消落带面积分布在0～0.5km2之间，其中巴东、秭归、巫山、奉节、云阳、涪陵、兴山、万州、忠县、武隆、丰都、渝北、巫溪等13个区县均有少量分布，其余13个区县消落带坡度均不高于60°（图7）。

图7 三峡水库坡度≥60°消落带面积区县分布

3 结论

三峡水库消落带面积随坡度增加而逐渐减少，25°及以下坡度段的消落带面积达273.7km2，约占总面积79.49%以上。其中15°及以下坡度段的消落带面积最大，约为209.6km2，约占总面积60.90%；15°～25°坡度段消落带面积约为64.1km2，约占总面积18.62%。陡坡消落带面积相对较少，25°以上坡度段消落带面积约为70.5km2，仅占总面积20.48%。25°～35°，35°～60°，＞60°3个坡度段的消落带面积依次降低，分别占总面积12.03%，8.06%和0.39%。

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