鄱阳湖非汛期水位降低的成因分析与对策

徐更生

摘要：针对鄱阳湖区非汛期水位下降问题，采用实测水文数据，建立了鄱阳湖枯水期湖口平均水位与长江大通流量之间的回归关系，结果表明：2003年以来，整个枯水期（10月至次年三月）湖口平均水位较三峡水库蓄水前下降0.46-0.47m;在鄱阳湖湖口非汛期水位降幅中，流量变化的影响占45.2%，长江中上游清水下泄，冲刷河床，流量-水位关系变化的影响占54.8%。鄱阳湖流域非汛期水位变化是一个复杂问题，需要进一步研究，加强水利工程建设与水库调度。

Abstract： Aiming at the problem of water level decline in non-flood season in Poyang Lake area， the regression relationship between the average water level of Poyang Lake and the Yangtze River Datong flow was established by using measured hydrological data. The results show that since 2003， the whole dry season （from October to March next year） ， the average water level in the Hukou decreased by 0.46-0.47m before the impoundment of the Three Gorges Reservoir. In the non-flooding water level of the Poyang Lake， the impact of the flow change accounted for 45.2%. The middle and upper reaches of the Yangtze River cleared the water， washed the riverbed， and the flow-water level relationship changess impact accounted for 54.8%. The change of water level in the Poyang Lake Basin during non-flood season is a complex problem， which needs further research to strengthen the construction of water conservancy projects and reservoir dispatching.

关键词：鄱阳湖;非汛期;水位;三峡工程;流量变化;河床下切

Key words： Poyang Lake;non-flood period;water level;Three Gorges Project;flow change;riverbed undercut

中图分类号：TV12                                         文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）24-0095-03

0  引言

长江是一条水量丰富的世界级大河，因季风气候的影响，径流时空分布不均、季节变化大。在天然情况下通江湖泊的水位与水文情势与长江干流有着密切的联系。鄱阳湖是长江中下游最大的湖泊，也是我国最大的淡水湖。鄱阳湖可以分为上、下（南、北）两部分，北鄱阳湖基本上类似为河道，每年水面积剧变主要在南鄱阳湖。每年鄱阳湖动库容超过200亿立方米，对于吸纳长江汛期洪水，长江下游的防洪供水都有重要意义。

1  鄱阳湖区基概况

鄱阳湖水系每年注入长江的径流量约占长江入海水量的1/5。高水位时，鄱阳湖南北最大长度约173km，东西平均宽约16.9km，最宽处约74km，入江水道最窄处屏峰卡口仅宽约2.8km。鄱阳湖受到五河及长江上游来水的共同影响，一年中水位和水面面积剧烈变化，呈“高水湖相，低水河相”。湖口站历年实测最高水位22.59m（1998年7月31日），相应湖区水积4070km2;历年实测最低水位5.9m（1963年2月6日），水面面积146km2。在低水位时，湖岔基本干涸，仅保留主湖區的入江水道和与主湖分离的碟形湖。入湖河流呈伞状汇入鄱阳湖，其中西部湖区（赣江及修河）入湖水量占总量的约2/3，大部分直接汇入入江水道。南部和东部湖区抚河、信江、饶河注入南部主湖区的水量只占全湖的1/3[1-3]。

近年来，由于气候变化、用水量增加和长江上游三峡等控制性水库蓄水的影响，鄱阳湖枯水水位呈明显下降趋势[4]，9、10月份鄱阳湖出流量加大，出现枯水期提前，枯水期水位下降，枯水时间持续延长，以及冬春连旱、伏秋连旱等一系列问题。对鄱阳湖枯水位变化的研究很多，主要方法是对水文数据进行分析（闵骞等，欧阳长林等，刘卫林等）和采用计算水力学方法建模。同时也有研究关注鄱阳湖枯水水位变化的生态环境效应，如对流速、水质、湿地植物分布格局[5]、渔业资源[6]、候鸟栖息地[7，8]等的影响，以期为鄱阳湖枯水水资源管理提供科学决策支持。

研究表明鄱阳湖的浮游生物[9，10]、鱼类资源[6]、湿地植被[5]、候鸟栖息地[7，8]等对水位变化都有一定的响应关系。但是，鄱阳湖枯水水位变化研究的关键是弄清水位变化的主要影响因素和未来发展趋势，这也关系到对三峡等长江流域大型水利工程生态环境影响的客观评价。

2  湖口水位对大通流量变化的响应

湖口水文站是鄱阳湖也是整个鄱阳湖水系最下游的控制性水文站。如图1所示，三峡水库蓄水以后，湖口站非汛期平均水位显著下降，特别是非汛期的前半段（即9-11月）下降尤为明显。湖口站水位降低，整个鄱阳湖的水位必然随之下降，同时水面萎缩，通江库容减小;反之，湖口高水位，长江水可能倒灌鄱阳湖区，使湖区水位升高，水面扩张。由于湖口水文站位于长江与鄱阳湖水系的交汇处，水力学关系复杂。湖口站水位～流量之间没有直接的显著性关系。研究表明，湖口水位与长江大通站流量有着很好的相关关系。三峡水库建成后，9-11月大通站流量减小，鄱阳湖湖口水位也随之显著下降;而12月份至次年三月份，三峡水库建成后，大通流量有所增加（图2），因此，湖口水位在极低的水平下，反而有所回升（图1）。

枯水期鄱阳湖流域月平均水位（湖口站）与同期大通站平均流量的关系如图2所示。在三峡蓄水前后，湖口站非汛期月均水位与大通站月均流量都有着很好的线性关系，分别是

H=2.7152q+3.4723 （1）         H=2.9004q+2.8457  （2）

在低流量条件下，大通站同流量（湖口）水位有着明显下降的趋势，同时方差分析也表明，公式（1）、（2）中的截距有着显著的差异，即非汛期鄱阳湖湖口水位下降，不仅仅是由于长江流量减小，也是因为水位-流量关系变化，同流量水位下降。同时，式（2）的斜率大于式（1），也说明三峡蓄水后，湖口水位对流量变化更为敏感，相同幅度的流量减少，水位下降的幅度更大。

根据式（1）、（2），以大通站流量预测鄱阳湖湖口水位，并根据大通流量分析三峡水库蓄水前后的水位差，详见图3。图3显示，预测的水位差与实际水位差变化过程是一样的，即与三峡水库蓄水前相比，9月份鄱阳湖户口水位开始下降，10月、11月下降的幅度最大，12月以后，由于三峡水库下泄流量增加，鄱阳湖湖口水位开始回升，元月至3月，湖口实际水位要高于三峡蓄水之前，除三月份以外，各月份水位变化的预测值也接近实际值，整个枯水期，按照公式（1）、（2）预测湖口水位平均下降0.477m，与实际下降值（0.462m）差距不大，当然三峡蓄水后，3月份湖口低水位的原因有待进一步研究，可能是由于在这一时期鄱阳湖流域出现过严重的春旱，来水减少，加剧湖水的排空。

3  鄱阳湖枯水水位的主要影响因素分析与趋势预测

根据公式（1），以2003年（三峡工程蓄水）前后的大通站枯水期流量数据，可分析流量变化对湖口水位的影响;再根据公式（2）和2003年（三峡工程蓄水）以来大通站枯水期流量数据计算三峡水库蓄水后的湖口水位，从而确定水位-流量关系变化对湖口水位的影响。

表1中：2003年以前枯水各月份的水位是根据2003年以前各月流量与水位流量关系（式（1））测算的，2003年以后的水位1是根据2003年以前各月流量与水位流量关系（式（1））测算的，它们之间的差可以反映在相同的水位流量关系条件下，大通流量变化对湖口水位的影响，即表中的水位差1;2003年以后的水位2是根据2003年以前各月流量与水位流量关系（式（2））测算的，水位2与水位1之间的差值可以反映，相同的大通流量条件下，水位流量关系变化对湖口水位的影响。

表中数据反映，2003年以来，大通站非汛期平均流量有所下降，但下降幅度有限，不足4%，流量变化主要是气候变化和上游水库（主要是三峡）蓄水两方面的原因，三峡水库蓄水期间（9月到11月）大通流量显著下降，10月份、11月份下降幅度达20.9%和16.9%，在水位流量关系不变情况下，因大通流量减小，湖口9、10、11月月平均水位下降0.65、1.85、1.04m，其中10月份降幅最大。12月份，大通流量与三峡蓄水前持平，对湖口水位的影响也为零。1～3月，由于三峡水库对下游补水，大通流量在较低水平下有所增大，相对增幅都在16%以上，因此，若水位流量关系曲线不变，湖口水位将回升0.49-0.95m;整个非汛期三峡水库调节对大通流量的正负影响基本抵消，平均流量有所下降主要是因为气候变化（2003年以来长江上中游曾经出现严重旱灾）。在流量-水位关系不变的条件下，整个非汛期平均湖口水位平均下降0.21m，这一方面因为大通流量有所下降，但更主要的是因为，三峡工程集中蓄水，大通流量骤降，在不同水位条件下，湖口水位变化对流量的敏感程度不同。

水位-流量关系变化对湖口枯水期平均水位的影响基本是负的，整个非汛期的平均影响是-0.25m。因此，2003年以来，与三峡工程蓄水以前相比，鄱阳湖湖口非汛期平均水位下降0.46m，其中长江（大通）流量变化的影响是

-0.21m，占45.2%，水位流量关系变化的影响是-0.25m，占54.8%。当然在鄱阳湖水位、水面剧烈变动的9-11月，湖口水位下降，主要是由于长江流量的降低。大通径流主要来自九江以上的长江干流，但是鄱阳湖湖口来水也占大通径流的20%左右，因此，鄱阳湖上游流域干旱枯水也可能对湖口水位产生显著的影响。

目前，长江上游的水电站方兴未艾，库容越来越大，长江上游很多水库可以在上游蓄洪，待长江上游梯级开发完成后，众多水库形成巨大的蓄洪能力，汛末清水下泄，在一定程度上满足三峡水库的蓄水要求，同时随着长江流域防洪体系的完善，三峡水库可以采取动态汛限水位调度，提前蓄水，从而使汛后，特别是10月、11月集中蓄水造成长江中游流量大幅度减少的矛盾相对减弱。但是随着上游地区水土保持和大规模的水库拦蓄，长江中下游少砂、冲刷的现象将长期存在，甚至可能持续到本世纪末，因此，鄱阳湖区低水可能是一个长期的趋势，但汛末（10月、11月）水位迅速下降可能有所缓和。

4  结论与讨论

本文采用实测水文数据，建立了鄱阳湖枯水期湖口平均水位与长江大通流量之间的回归关系，根据实测数据与回归公式分析得到，2003年以来，整个枯水期（10月至次年三月）湖口平均水位较三峡水库蓄水前下降0.46-0.47m，其中水位下降以9月-11月，特别是10月最为明显，12月水位与蓄水前比较基本保持不变，由于三峡水库调度，在前期低水位的基础上，次年元月-3月长江中下游流量和鄱阳湖水位比三峡水库蓄水前有所回升。

通过回归分析，在鄱阳湖湖口非汛期水位降幅中，流量变化（包括气象变化和水库调度的影响）的影响占45.2%，长江中上游清水下泄，冲刷河床，流量-水位关系变化的影响占54.8%。

鄱阳湖水位下降可能造成湖周排灌泵站取水困难，但这种影响可以通过改建泵站，开挖临时引水渠等办法解决，而且工程規模和投资也不大。鄱阳湖枯水期开始时候，水稻已经收割，湖区农业用水量不大。而三四月份发生春旱枯水，正值水稻插秧前泡田时期，农业用水量大，湖区低水位的影响最显著。每年春季三峡水库下泄流量要大于天然来水量，对大通流量是正的影响，大通流量减少主要是受到长江中游来水减少的影响。事例分析与数据统计也都表面，2003年以来，鄱阳湖水位变化对入湖流量的反映更灵敏。因此，为了降少鄱阳湖流域春旱对湖区的影响，仍需要进一步加强全流域蓄水、水源涵养和调节能力的建设，关键是山区水库与水源涵养林的建设，从而使汛期暴雨洪水能更均衡的在全年年内分配，这不仅可以缓解春旱对鄱阳湖湖区的影响，对治理山区伏旱也有重要意义。

参考文献：

[1]郭华，HU Q，张奇.近50年来长江与鄱阳湖水文相互作用的变化[J].地理学报，2011，66（5）：609-618.

[2]赵其国，黄国勤，钱海燕.鄱阳湖生态环境与可持续发展[J]. 土壤学报，2007，44（2）：318-326.

[3]杜彦良，周怀东，彭文启，等.近10年流域江湖关系变化作用下鄱阳湖水动力及水质特征模拟[J].环境科学学报，2015，35（5）：1274-1284.