长江中下游水位变化特征分析.docx

《长江中下游水位变化特征分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《长江中下游水位变化特征分析.docx（15页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、长江中下游水位变化特征分析摘要长江中下游水位变化的研究已经成为当今科学界和社会比较关心的问题之一。正确地处理、科学地认识河湖之间的关系,维护健康河流,构建和谐的人际关系和人地关系是重点和关键。扬子江水位变化的核心问题一直是水沙交换。河流和湖泊演变背后的驱动力之一是河流、湖泊的水沙交换和变化。扬子江中下游水位变化研究尤为重要。三峡水库建成后,扬子江中下游枯水期径流比例增加,但月底径流量占比下降了三。三峡水库建成后,扬子江中下游的水位特征发生了变化,三峡对长江中下游汛期径流减少的影响加剧。本文分析使用水文学理论,确定长江中下游水位变化特征。重点分析三峡水库运行前后长江干流水位变化。关键字：长江中下

2、游，水位变化，规律，江湖水交换ABSTRACTThe study of water level changes in the middle and lower reaches of the Yangtze river has become one of the most concerned issues in science and society today.To correctly handle and scientifically understand the relationship between rivers and lakes is the key and key to main

3、taining healthy river, building harmonious human water relations and human relations.At the heart of the changjiang river water level has been the exchange of water sand between rivers and lakes.One of the driving forces of the evolution of river lake relations is the exchange and change of river wa

4、ter sand.The study of water level changes in the middle and lower reaches of the Yangtze river is especially important.Since the completion of the three gorges reservoir, the proportion of dry season runoff has been increased in the middle and lower reaches of the Yangtze river, while the proportion

5、 of flood runoff has been reduced by the end of the period.The water level characteristics of the The middle and lower reaches of the Yangtze River have changed since the completion of the Three Gorgesreservoir, and the three gorges Dams help reduce runoff in the middle and lower reaches of the floo

6、d seasonof the Yangtze river.This paper analyzes the characteristics of water level changes in Yangtze the middle and lower reaches of the river, the water level ischanged before and after the operation of the three gorges reservoir.Keywords: water level changes, Water level changes, Rule, River lak

7、e water exchange目录摘要2ABSTRACT3第一章绪论51.1研究背景51.2国内外研究现状51.3本文的主要工作5第二章长江中下游流域概况72.1长江自然地理概况72.2长江中下游水域的江湖水沙交换72.5主要研究方法8第三章长江中下游水位变化特征92.1长江中下游干流径流基本特征92.2长江中下游径流变化特征92.3长江中下游水沙变化特点92.4三峡工程队长江中下游水位影响10第四章长江中下游水位变化原因及影响114.1径流变化原因分析114.2三峡水库运行对长江干流径流变化的影响114.2.1三峡水库运行前后宜昌水文站径流变化分析11第五章结论与展望13参考文献14第一章

8、 绪论1.1研究背景现阶段,随着人口的增长、经济的快速发展、现代农业对灌溉和城市工业化的要求、流域本身的随机性和流域降水的特点,全球水资源紧张，如何解决水资源短缺已成为世界各国发展的当务之急1，全球经济的发展可能因淡水资源的不足而受到严重威胁2。IPCC第四次报告指出：日渐升高的环境温度，尤其是温升幅度高的北半球较高纬度地区，水文系统受到的影响最为严重，影响河川径流量。近半个世纪以来，强干旱和强降水等极端事件发生频繁3。长江是我国的最大河流，水量充沛。扬子江是我国最大的河流,水资源丰富。由于人类活动的增加,世界自然基金会(WWF)表示,扬子江正在经历水资源短缺的问题。在全球变化背景下,调洪、冲

9、淤、湖泊水沙平衡等问题是造成水位变化的主要原因。三峡大坝是人类活动在自然环境改造中的体现5。在长江上游建设后,调节了上游供水的时空变化,必然导致长江中下游水位的变化。长江中下游干流水量的来源是湖泊。1.2国内外研究现状除了天然水库的湖泊,减少下游洪水压力,上游支流拦截,也可以缓慢和错开的高峰时间的发生,减少洪峰流成千上万的脏河,河流蓄洪,发挥调节作用。湖泊整治河道一直是人们关注的焦点6。在分析江汉湖群库容和效益的基础上,分析影响江汉湖群调蓄的主要因素,提出了江汉湖群调蓄功能的优化途径7。河流注入湖泊的洪水，很大程度上回留在湖泊里，从而起到调蓄作用。我国长江中下游的都阳湖、洞庭湖为吞吐长江的通江

10、大湖泊，与存储。洞庭湖不仅淹没了扬子江的一部分，它还接受了四的水作为水位调节器，这是至关重要的水位变化在长江。作为一个天然水库,可容纳约40%的扬子江每年汛期洪水，防洪和防灾作用，名言减轻洪水的影响，进入枯季，洞庭湖反哺，给长江注水。1.3本文的主要工作本论文主要是研究长江中下游因湖水交换以及三峡水库建成引起的水位变化，特别的三峡水库建成前以及建成后江湖水交换特征。都阳湖和和洞庭湖都有宽阔的湖泊和宽阔的区域。它们是调节扬子江供水的湖泊。它们也是通江中下游地区的天然湖泊,位于扬子江中下游。他们在维持扬子江供水方面发挥了重要作用。三峡水库人工湖泊，水库的运行对坝下游的水位调节作用明显，本文目的是分

11、析三峡水库运行对江湖水交换的影响。本文结构如下：第一章是绪论。第二章为长江中下游水域概况的介绍。第三章为长江中下游水域特征介绍及分析。第四章长江中下游水位变化的原因及影响。第五章结论与展望。第二章 长江中下游流域概况2.1长江自然地理概况 长江（the Changjiang River）是一个著名的大河流发源于青海西藏高原的唐古拉山主峰拔丹东雪峰西南侧,全长6300公里，是世界第三长河。流域流经东经900 331120 25，北纬240 30350 45，,整个流域集水面积大于180万平方公里，和土地面积18.8%。韩江是扬子江的主要支流,山河、亚碧江、嘉陵江、赣江、湘江河、吴江。长江流域大部

12、分位于东亚季风区,具有明显的季风气候。区域辽阔,地形复杂,区域气候特征多变。季风雨退速度、停留时间、冬季和夏季季风交替早晚在长江河的气候中起着非常重要的作用。在正常年份,随着夏季季风的到来,长江流域已进入雨季,江北和江南,下游和上游,雨季交错。当夏季风的时间和强度异常时,会出现大洪水灾害,暴雨和洪水发生。长江流域的经济在全国起着举足轻重的作用。改革开放以来,特别是20世纪90年代以来,流域经济呈现出快速增长的趋势。扬子江的主要源头是从扬子江到宜昌的源头。宜昌和中游是中游的,中游是下游的,是下游的,是下游的,而下游的是长江中游的下游,也就是下游的湖口和中国的中游,而下游的是下游的下游,也就是下游

13、的下游地区,也就是下游的下游地区,也就是下游的下游地区,也就是下游的下游地区。洞庭湖和杜阳湖是通江中游的两个大湖。三三峡大坝位于宜昌43km大坝上游,是世界上最大的大坝。研究区为扬子江中下游地区,包括三个长江水利枢纽。2.2长江中下游水域的江湖水沙交换江湖水沙交换主要经过三个过程：河道演变、湖盆演化、湖泊充淤变化的过程。（1）河道演变河道演变。自然因素或人为结构对河床变化的影响。河水在河床上发生变化,河床的变化反过来影响水流,这种相互作用的结构为泥沙的侵蚀、运移和积累,从而导致河流形态的变化。（2）湖盆演化湖泊的形成和演化主要取决于构造因素、地质地貌条件和气候条件。然而,水和沉积物,侵蚀和沉积

14、的变化发挥了重要作用,在后期演变的湖泊 12 。我们认为,阳湖的形成和演化已成为今天的水域,主要是由于构造因素和全新世以来的海侵。但人类活动也极大地影响了阳湖的演变。（3）湖泊冲淤变化河流和湖泊的水沙交换变化导致湖泊的侵蚀和沉积14。洞庭湖由于三和四水径流,携带大量的泥沙进入洞庭湖,使洞庭湖淤积,萎缩。以上过程是引起水位变化的成因。2.5主要研究方法本文对水位变化特征分析的主要方法为传统水文学法。从前面的描述可以看出,学者们已经研究了水文学、水位、流量、时间序列、统计分析等传统水文方法。，水位流量时间序列统计分析法等传统水文学的方法。第三章 长江中下游水位变化特征2.1长江中下游干流径流基本特

15、征长江流域处在亚热带地区，流域在季风区。水资源的总量大约为9613108m3，约占总量的34.2%，但分布不均匀水丰富。水的空间分布,每平方公里年径流量85.3104m3到32.6104m3，相差2.5倍以上；分配时间,有明显的干、湿期、汛期5-10月径流集中,年度水70-75%的会计,扬子江月平均最高和最低值为12-20倍,最大值和最小值的年径流量为1.2-2.2倍。宜昌、汉口和大同市水文站是长江中下游三大水文站。宜昌站集水面积100.6104km2，在全流域占比56%，年平均径流量4314108m3，汛期径流量3406108m3，年径流量占80%，径流对汉口站的表征上游位于中游的扬子江，年

16、平均径流量7095108m3，汛期径流量5187108m3，年径流量73.0%。大通站位于河口的潮区界，集水面积170.5104km2,约占全流域的95%，多年平均径流量8960108m3，其中汛期径流量6349108m3,占年径流量70.9%，表征长江入海的径流量。可以看出,扬子江中游的两个湖盆在干流径流中起着重要的互补作用。从分布来看，在这一年中，在大同市长江大同市站的径流(5-10个月)约为70%，而低于30%的枯季径流，但在宜昌站上游枯季径流的比例约为20%。可以看出,从上游向下游逐渐减小，扬子江在汛期径流的比例,比例和枯季径流量逐渐增大，这是关系到中间的补给到达洞庭湖和阳湖。2.2长

17、江中下游径流变化特征河川径流对气候变化非常敏感,径流分析可以洞察气候变化。气候变化和人类活动对流域水沙变化和塑造河流地貌的径流和泥沙的变化,导致河流和湖泊的水沙交换关系的变化,在河流的水沙交换变化促进湖泊变化,所以径流变化具有重要意义的河流的水沙交换和湖泊之间的关系。特别是,上游水库已经在中间和下游的径流变化,将会对扬子江中下游的影响,但改变径流三三峡库区及其影响的运行后,与水交换的影响有待进一步研究。2.3长江中下游水沙变化特点通江湖和巨大变化的物质和能量通量的溪流,深入研究这些物质和能量通量,不仅对河流和湖泊演化的研究具有重要的意义,有助于对河流系统相互作用的能量流动、物质循环。陈根据宜昌

18、、汉口和大同市水文站序列(1950-1980)扬子江的径流量和输沙量的数据进行了分析,表明径流变化不大,在上层沉积物减少,但大同市河沉积物的稳定性15。不过,根据过去50年的分析,我国大部分河流的泥沙排放量下降15,靖江三是水和泥沙在和洞庭湖的连接通道,链接是调整河流和变化之间的关系。在过去的50年三年平均径流量和输沙量的减少,分流比(体积占枝城径流量的百分比)由1955-1966年截止前29.79%切断后18.79%年,1981-1995 1973-1980年葛洲坝水利15.70年后,35.24%分别为21.6%和19%,分沙比。三峡水库蓄水后的三(2003-2008),靖江三调砂率相比没有

19、明显变化1981-2002。减少三的分流,导致靖江径流增加,尤其是较低的靖江因为海拔大于增加侵蚀水流量(包括截止冲洗)降低水位,使水位抬高1-2米(90年代)。全球变暖促使洞庭湖流域水循环加快,90年代洞庭湖流域频繁的洪水也影响了水沙交换的速度和程度。湖泊流场分布在水沙变化起着重要的作用,而三端口排沙,三河口河势变化,靖江河的侵蚀,洞庭湖淤积萎缩影响荆江三口分流分沙的变化,我们也应看到,人类活动对水沙变化的影响也起着重要的的作用。2.4三峡工程队长江中下游水位影响三峡工程具有防洪、发电、航运等经济社会效益,其中防洪效益第一。三峡工程建成后,对扬子江和河口的中下游影响较大,特别是对中下游的水沙交

20、换过程的影响较大,对三大影响较大。值得研究。三峡水库拦截泥沙存储最沉积物和几乎所有的泥沙,只有极细颗粒泥沙排水排入大坝下游的水库,调节径流的水库,扬子江水沙分布的变化。长江干流节点水文站宜昌、汉口和大通1950-2005年实测数据分析表明，扬子江年径流量无明显变化,后在水年扬子江三三峡水库变化不大,但分布在干旱期延长一年的变化,最小流量增加。此外,研究发现,侵蚀也在长江河口三角洲沉积物和水流量的影响,三个三峡水库导致河流泥沙的减少,并与流域人类活动影响的增加,扬子江的泥沙量将进一步减少。扬子江中下游水位变化的原因及影响。第四章 长江中下游水位变化原因及影响4.1径流变化原因分析我们知道,河流径

21、流量的大小受降水、蒸发、径流补给源、流域地表条件、流域耗水量、水利工程等因素的影响。长江流域主要是雨洪水,降水是扬子江径流的主要补给源,其次是冰和雪在普拉托平原区地下水补给上游融化的水供应,水和汛期径流起主导作用。从前面的分析可以看出,宜昌站的年径流量主要集中在汛期。因此,扬子江干流年径流量的减少主要与气候变化引起的降水变化有关。近50年来,扬子江上游春季、冬季降水量呈上升趋势,秋季降水量呈下降趋势,是影响上河流域径流减少和枯水径流增加的主要因素。近几十年来,全球变暖导致扬子江盆地温度升高。随着温度的升高,扬子江源区的春、夏季冰雪融水也相应增加,这是在春季增加的不可忽视的因素之一。4.2三峡水

22、库运行对长江干流径流变化的影响分析了三峡水库运行对径流变化的影响,主要从以下三个方面进行。另一方面,从时间上来看,研究大坝宜昌站径流变化之前和三三峡水库运行后的一个重要水文站;另一方面,从空间上来看,在上游和下游的Yangtze河径流的水库三峡水库大坝附近距离水文站运行过程中的变化。4.2.1三峡水库运行前后宜昌水文站径流变化分析（1）径流年际变化近60年来,宜昌站年径流量呈下降趋势。除汛期和枯水期外,汛期径流减少,旱季径流增加。在汛期结束和十月径流显着下降,径流在旱季增加显着。径流变化的突变点与三峡水库的运行相吻合。（2）径流年内变化越来越多的均匀分布在汛期径流;径流的比例减少,枯水期径流的

23、比例增加;在比例在十月汛期径流的减少,二月的径流量的比例增加,最枯月;径流浓度降低,在合成矢量方向的下降和枯水期径流的破碎化程度数浓度期,该比例增加。从这些变化的原因分析:宜昌站径流变化趋势之间主要是由于长江中上游流域气候变化;径流变化分布受气候变化和人类活动影响因素两个方面,但在扬子江上游人类活动因素水库和水电站的建设和运行进行了径流的年内分配比变化引起的一个重要因素。具体效果如下:三扬子江上游水库加剧了径流减少的趋势,增加了旱季径流增加的趋势,减少了汛期径流,增加了旱季径流。另一方面,大坝下游径流量的年分布发生了变化,使得年内的分布更加均匀。第五章 结论与展望水位变化特征研究属于河湖关系研

24、究范畴。在大量前人研究成果的基础上,对大量水文数据进行了分析，通过水文学的分析方法，对两湖水文和长江干流的水位特征进行分析，对长江中下游水位变化的影响进行说明。本论文通过研究分析后，对长江中下游水位特征成因进行了补充，主要是湖水交换，三峡水库建成对江湖水交换影响重大由于个人精力以及时间，收集资料等的原因，主要研究了长江中下游江湖水交换规律，以及因此产生的水位变化。作为进一步的研究对象,它是讨论过程和下沙交换变化规律更有意义。参考文献1 Fulazzaky M A, Akil H. Development of data and information centre system to impr

25、ove waterresources management in IndonesiaJ. Water Resource Management, 2008. 2 Coe M工Birkett C M. Calculation of river discharge and prediction of lake height from satellite radar altimetry: example for the Lake Chad basinJ. Water Resources Research, 2004.3 Jeong K S, Kim D K, Joo G J. Delayed infl

26、uence of dam storage and discharge on the determination of seasonal proliferations of Microcystis aeruginosa and Stephanodiscus phantzschii in a regulated river system of the lower Nakdong River (South Korea) Water Research, 2007, 41:1269一1279.4 Baldwin D S, Gigney H, Wilson J S, et al. Drivers of w

27、ater quality in a large water storage reservoir during a period of extreme drawdownJ. Water Research, 2008, 42: 4711-4724.5 IPCC. Climate Change 2007: The Scientific Basis. Summary for Policymakers and Technical Summary of Working Group I to the Fourth Assessment Report M. Cambridge, UK and New York

28、, USA: Cambridge University Press, 2007.6 Dai Zhijun, Du Jjinzhou, Li Jiufa, et al. Runoff characteristics of the Changjiang River during 2006: effects of extreme drought and the impounding of the Three Gorges Dam J. Geophysical Research Letters, 2008, 35.7 Yin Yixing, Youpeng Xu, Ying Che n. Relati

29、onship between flood/drought disasters and ENSO from 1857 to 2003 in the Taihu Lake basin, China J. Quaternary International,2009,208:93一101.8 Marco Gemmer, Tong Jiang, Buda Sua, Zbigniew W. Kundzewicz, Seasonal precipitation changes in the wet season and their influence on flood/drought hazards in

30、the Yangtze River Basin, China, Quaternary International, 186 (2008), 12-21.9李志，王健，刘文兆.径河流域气候变化及其与ENSO的关系J.地理科学进展，2010,29(7):833-839.10刘春纂.气候自然变异与齐后强迫变化对径流影响研究进展团.中国水利，2008,2:41-46.11川李红军，汪志红，刘新春，杨青.阿克苏河径流变化与北大西洋涛动的关系J.地理学报，2008,63(5):491-501.12 Tharme R E. A global perspective on environmental flow

31、 assessment: emerging trends in the development and application of environmental flow methodologies for riversJ. River Research and Applications, 2003, 19: 397-441.13 Nilsson C, Reidy C A, Dynesius M, et al. Fragmentation and flow regulation of the worlds large river systemsJ. Science, 2005, 308(572

32、0): 405-408.14 Xu Kehui, Milkman J D. Seasonal variations of sediment discharge from the Yangtze River before and after impoundment of the Three Gorges DamJ.Geomorphology, 2009,104:276-283. 15 Romanowicz R J. Data based mechanistic model for low flows: Implications for the effects of climate changeJ

33、. Journal of Hydrology, 2007, 336:74-83.16 Laaha G., Bloschl G. Low flow estimates from short stream flow records-a comparison of methodsJ. Journal of Hydrology, 2005, 306:264-286.17 Smakhtin V U. Low flow hydrology: a reviewJ. Journal ofHydrology, 2001, 240: 147-186. 18王孝忠.湖南的水灾及其防治M.1999，湖南人民出版社，1

34、-106.19周宏春，王毅，于秀波等编著，长江中游退田还湖与可持续发展M.北京:经济科学出版社,2002年:1-56.20湖南省国土委员会办公室，湖南省经济研究中心编，洞庭湖区整治开发综合考察研究专题报告，内部资料，1986,335-432.21李景保，尹辉，卢承志等.洞庭湖区的泥沙淤积效应团.地理学报，,2008,63(5):514-52322杨桂山，马超德，常思勇主编.长江保护与发展报告2009M.武汉:长江出版社，2009.115-127.23朱宏富.从自然地理特征探讨都阳湖的综合治理和利用J.江西师范大学学报(自然科学版),1982,1:42-56.24孙晓山.加强流域综合管理确保都阳湖一湖清水J.江西水利科技，2009,35(6):87-92.25朱宏富，金锋，李荣防.都阳湖调蓄功能与防灾综合治理研究.M北京:气象出版社，2009.15