鄱陽湖水位變化

1、 鄱陽湖是中國最大的淡水湖,有著巨大的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會價值。由于人口、經(jīng)濟(jì)、資源的多重壓力,目前,鄱陽湖面臨水土流失、水質(zhì)污染、土壤退化、水旱災(zāi)害頻繁、生物入侵、生物多樣性銳減等一系列生態(tài)環(huán)境問題。必須采取各種有效措施確保鄱陽湖可持續(xù)發(fā)展。水文特征 1.1 資料與方法 1.1.1 資料 1.1.2方法 1.2 年入湖總水量變化趨勢 1.3 年入湖總水量變化特征 1.4 季節(jié)入湖總水量變化特征2. 分析對鄱陽湖水位的影響 2.1 五河對鄱陽湖水位的影響 2.2 采砂對鄱陽湖水位的影響 2.3 退田還湖對鄱陽湖水位的影響3. 鄱陽湖不同水位對其他要素的影響 3.1 對釘螺的影響 3.2 對植被的影

2、響 3.3 對候鳥的影響4. 總結(jié)與建議 1.水文特征1.1 水位水位 以位于鄱陽湖北部湖口水道進(jìn)口處的星子水文站為代表，敘述鄱陽湖水位特征。星子站歷年（19502007年）最高水位22.52m，出現(xiàn)在1998年8月2日；歷年最低水位7.11m，出現(xiàn)在2004年2月4日；多年水位變幅達(dá)15.41m，居長江中下游各大湖泊之首。星子站多年平均水位13.39m，月平均水位以7月的17.80m最高，其次是8月的16.78m和6月的16.13m；月平均水位最小值出現(xiàn)在1月，為9.03m，其次是2月的9.67m和12月的9.81m；月平均水位1月至7月逐月升高，7月至12月逐月降低。 星子站年最高水位16

3、.0022.52m，其多年平均值19.14m；年最高水位一般出現(xiàn)在59月，出現(xiàn)在5月的僅占3.6%，出現(xiàn)在67月的占78.2%，以出現(xiàn)在7月的最多，占58.2%，出現(xiàn)在8月和9月的分別為10.9%和7.3%。年最低水位7.119.44m，其多年平均值8.04m，一般出現(xiàn)在12月次年3月，以出現(xiàn)在121月的最多，占70.9%（12月和1月分別為34.5%和36.4%）；其次是2月，占23.6%；出現(xiàn)在3月的較少，只占5.5%。星子站年最高水位在19532007年55年中總的變化趨勢為上升，平均升高速度為每十年0.12m；年平均水位在19532007年中總體變化趨勢為稍下降，平均下降速度僅為每十年

4、0.02m，可以忽略不計；年最低水位在近55年中也呈現(xiàn)升高變化的總趨勢，平均升高速度為每十年0.09m，明顯小于年最高水位的升高速度，表明鄱陽湖水位的年變幅呈逐漸加大趨勢。 但無論是年最高水位、年最低水位，還是年平均水位，進(jìn)入進(jìn)入2121世紀(jì)以來均呈下降趨勢，相對世紀(jì)以來均呈下降趨勢，相對于于5555年的總體（直線）趨勢而言，以年最高水位年的總體（直線）趨勢而言，以年最高水位的下降最劇烈，其次是年最低水位，年平均水位的下降最劇烈，其次是年最低水位，年平均水位的下降相對較為平緩。值得注意的是，近的下降相對較為平緩。值得注意的是，近2020年來年來星子站最高、最低、平均水位均呈顯著下降變化星子站最

5、高、最低、平均水位均呈顯著下降變化趨勢，大洪水明顯減少、嚴(yán)重枯水明顯增多，水趨勢，大洪水明顯減少、嚴(yán)重枯水明顯增多，水情朝偏枯方向快速發(fā)展。近情朝偏枯方向快速發(fā)展。近9 9年（年（2000200020082008年）年）來鄱陽湖枯水位有下降且維持時間延長的趨勢，來鄱陽湖枯水位有下降且維持時間延長的趨勢，尤其是自尤其是自20032003年以來，鄱陽湖枯水位連創(chuàng)新低，年以來，鄱陽湖枯水位連創(chuàng)新低，枯水期不斷延長枯水期不斷延長。 與全流域特大干旱年的1963年、1978年相比較，2005年來水基本屬平水年，但該年星子站出現(xiàn)低于9m枯水位的持續(xù)天數(shù)比1963年還長；同樣2006年來水屬偏枯年份，但該年

6、出現(xiàn)低于10m枯水位的持續(xù)時間長達(dá)94天，比1963年、1978年相應(yīng)10m枯水位持續(xù)的時間延長數(shù)倍；2007年鄱陽湖再次出現(xiàn)嚴(yán)重枯水，星子站年最低水位較2006年更低，尤其是鄱陽湖都昌以上南部湖區(qū)，出現(xiàn)了自1950年以來的最低水位?？菟黄颓页掷m(xù)時間長，將引起湖泊水面及水體減少，河汊湖灘過早干枯、硬化，導(dǎo)致濕地面積減少，影響濕地生態(tài)系統(tǒng)功能，威脅水生動植物（如魚類、水生植物等）的生長與生存環(huán)境，并嚴(yán)重影響湖區(qū)水環(huán)境質(zhì)量與供用水安全。 1.1資料與方法 1.1.1資料資料簡介 采用鄱陽湖19592009年日入湖總水量序列資料，經(jīng)過統(tǒng)計分析，分別得到年入湖總水量序列和月入湖總水量序列和 1月3

7、 月和4月6 月和7 月9 月和10 月12 月，4個季節(jié)入湖總水量序列。為了反映年入湖總水量的總體趨勢，應(yīng)用 Mann-Kendal秩相關(guān)檢驗和5點滑動平均對其變化趨勢進(jìn)行分析。為研究方便，對基本資料進(jìn)行距平處理，然后對相應(yīng)的距平值進(jìn)行莫萊( Morlet) 連續(xù)小波變換，分析鄱陽湖入湖總水量的周期規(guī)律。 1.2.1方法（1）Mann-Kendall 秩次相關(guān)檢驗對序列 x1，x2，xn，先確定所有對偶值( xi，xj) ( j i) 中 xi xj的出現(xiàn)個數(shù) k 然后構(gòu)造統(tǒng)計量王文圣，丁王文圣，丁 晶，金菊良晶，金菊良 隨機水文學(xué)隨機水文學(xué)式中， ，n 為序列長度 當(dāng) n 增加，U 很快趨

8、于標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布。假設(shè)原序列無趨勢變化( H0) 給定顯著性水平 后，查算 U/2 當(dāng) U U/2時，接受原假設(shè)，即趨勢變化不顯著; 反之，拒絕原假設(shè)，即趨勢顯著（2）滑動平均法對序列列 x1，x2，xn，的幾個前期值和后期值取均，求出新的序列 yt t，使原序列光滑化，即滑動平均法. 其數(shù)學(xué)表達(dá)式為式中，n 為序列長度; m 的取值決定了滑動平均所取前期值和后期值的個數(shù)，例如，當(dāng) m =2 時為 5 點滑動平均（3）小波分析方法連續(xù)小波變換定義為王文圣，丁王文圣，丁 晶，李躍清晶，李躍清 水文小波分析水文小波分析式中，Wf( a，b) 為小波變換系數(shù); ( t) 為基本小波或母小波; a 為尺

9、度伸縮因子，b 為時間平移因子; t 為時間; ( a，b) 為由 ( t) 伸縮和平移而成的一族函數(shù)本文選用 Morlet 小波函數(shù)作為小波變換母小波，其函數(shù)式為式中，0為常數(shù)，且當(dāng) 05 時，Morlet 小波近似滿足允許性條件。1.2年入湖總水量趨勢分析 鄱陽湖 1959年年年入湖總水量年際變化如圖 1所示，從總體趨勢看，年入湖總水量呈現(xiàn)上升趨勢，年入湖總水量的傾向率為 2.453108m3/10a. 應(yīng)用 Mann-Kendall 秩次相關(guān)檢驗和 5 點( 年) 滑動平均對鄱陽湖年入湖總水量進(jìn)行趨勢分析 Mann-Kendall 秩次相關(guān)檢驗計算統(tǒng)計量得 U =0.6741，U U/2

10、= 1.96( 顯著性 = 0. 05) ，說明趨勢變化不明顯; 由 5 年滑動平均計算結(jié)果可知，19591975 年年入湖總水量具有增加趨勢，而 19962009 年呈現(xiàn)減少趨勢，但總體看，趨勢變化不明顯。1.3年入湖總水量變化特征 鄱陽湖入湖總水量的年際變化較大，年際入湖量的最大值與最小值之比為 4.73。鄱陽湖1959-2009 年年入湖總水量年代距平見表1， 從表中可以看出，,20世紀(jì)60和80 年代和21世紀(jì)初入湖總水量距平為負(fù)，說明其間入湖總水量偏少，目前處于入湖總水量偏少時期;20 世紀(jì) 80 年代的距平百分比僅為 2.63%，表明其間入湖總水量接近正常值; 其它年代入湖總水量距

11、平為正，說明其間入湖總水量偏多; 20世紀(jì) 90 年代入湖總水量距平百分比20.05%，表明入湖總水量比正常值偏多很多，而 20世紀(jì) 70年代的入湖總水量距平百分比僅為3.92%，接近正常值。1.4 季節(jié)入湖總水量變化特征1.4.1 13 月入湖總水量變化特征 鄱陽湖 19592009 年 13 月入湖總水量年代距平見表 2 從表中可以看出，20 世紀(jì) 80、90 年代入湖總水量距平為正，說明其間入湖總水量偏多，但是距平百分率只有 0.08%和0.030%，表明入湖總水量接近正常值，增長趨勢緩和。雖然，20 世紀(jì) 60、70 年代和 21 世紀(jì)初入湖總水量距平為負(fù)，說明其間入湖總水量偏少，并且

12、目前處于湖總水量偏少時期。 但是，從它們的距平百分率看，入湖總水量接近正常值。1.4.2 46 月入湖總水量變化特征 由表 2 可以得出，20 世紀(jì) 70、90 年代入湖總水量距平為正，說明其間入湖總水量偏多，而 20 世紀(jì) 60、80 年代和 21 世紀(jì)初入湖總水量距平為負(fù)，說明其間入湖總水量偏少，且目前處于入湖總水量偏少期; 但是它們的距平百分比都很小，表明入湖總水量與正常值相接近1.4.3 79 月入湖總水量變化特征 由表 2 可知，20 世紀(jì) 6080 年代入湖總水量距平為負(fù)，說明其間入湖總水量偏少，20 世紀(jì)末和 21 世紀(jì)初入湖總水量距平為正，說明其間入湖總水量偏多，且目前處于入湖

13、總水量偏多期; 除 20 世紀(jì) 60 年代和 90 年代的距平百分比相對較大，其它年代距平百分比絕對值僅為 0.07%，都基本上接近正常值1.4.4 1012 月入湖總水量變化特征 由表 2 可知，20 世紀(jì) 60 年代的入湖總水量距平為負(fù)，說明其間入湖總水量偏少，其它年代的入湖總水量距平值均為正，說明其間入湖總水量偏多，目前處于入湖總水量偏多期; 距平百分率較小，表明入湖總水量接近正常值，但從 20 世紀(jì) 80 年代以來，入湖總水量年代距平百分比有逐漸增大的趨勢20112011年六月年六月2222日與同年六月日與同年六月八日相比較八日相比較20112011年年7 7月月4 4日與同年日與同年

14、1010月月1717日相比日相比較較2.1 五河對鄱陽湖水位的影響2. 2. 分析對鄱陽湖水位的影響分析對鄱陽湖水位的影響 五大流域的水資源全年分布很不均衡,季節(jié)性變化比較大。贛江多年平均徑流量以6月份最大,達(dá)138億3,而多年平均徑流量最小月份(2月份)的流量只有16億3,相差近9倍,其他流域的水資源也具有相似的特征,撫河最大月徑流量是最小月徑流量的近36倍,樂安江近32倍,昌江近14倍,信江近11倍,修河近5倍。從各流域主要入湖站點徑流量的變差系數(shù)可以看出,撫河李家渡站的變差系數(shù)最大,其次是樂安江的波峰坑站,最小的是潦河的萬家埠站。 鄱陽湖一年之內(nèi)水位變化：4月進(jìn)入汛期,7月達(dá)最高水位,8

15、-9月略降,由于長江水頂托仍維持較高水位,10月水位穩(wěn)定下降,11月進(jìn)入枯水期,至翌年3月,水位年變幅9.79-15.36。年際間水位變幅更大,湖口水位1963年2月6日為5.9,1998年7月31日為22.59,水位差達(dá)16.69。表現(xiàn)為典型的水陸交替出現(xiàn)的濕地景觀 鄱陽湖區(qū)出現(xiàn)的大規(guī)模采砂造成湖區(qū)河道下切，水位下降嚴(yán)重。一艘艘巨大采砂船在湖區(qū)上面作業(yè)，一堆堆高高的砂石堆放在湖畔河邊，一個個深深的砂坑遍布鄱陽湖周邊河道、湖床上，滯留寶貴的水資源，無法形成有效水面和水位。2.2 采砂對鄱陽湖水位的影響水位下降水位下降2000年10月9號2013年10月11號 退田還湖,除增加河湖行洪蓄洪能力,

16、降低河湖洪水位,減輕長江中下游防洪壓力,具有較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益外,還有很大的政治意義,它體現(xiàn)了黨和國家對災(zāi)區(qū)人民的關(guān)懷,使長期處在受洪水威脅的這些圩區(qū)人民搬遷至不受洪水淹沒的地方安居樂業(yè),生命財產(chǎn)安全得到可靠保障。因而,退田還湖深受廣大人民群眾的擁護(hù)和支持,使該項工程進(jìn)行得十分順利。鄱陽湖區(qū)退田還湖全部實施以后,鄱陽湖在高水位時的湖面將恢復(fù)到接近50年代的面積,約5000 km平方。（李榮日方, 吳敦銀, 阮月遠(yuǎn)。對鄱陽湖區(qū)/平垸行洪,退田還湖0的研究）2.3 退田還湖 活螺密度與當(dāng)年的豐水期平均水位呈負(fù)強相關(guān)，與枯水期平均水位呈負(fù)中等強度相關(guān)，即是當(dāng)年豐水期水位越高越不利于釘螺繁殖、生

17、長。豐水期長期處于高水位，使洲灘長時間處于水淹狀態(tài)，不利于成螺的生存，導(dǎo)致其大量死亡，抑制產(chǎn)卵等繁殖功能。水位影響植被及土壤濕度，長時間的水淹會導(dǎo)致植被的覆蓋度越低，而植被及土壤濕度都能極大地影響釘螺的分布。近幾年鄱陽湖水位持續(xù)偏低且不穩(wěn)定性的現(xiàn)象時有發(fā)生。一些洲灘水淹時間因湖區(qū)高水位稽留時間的縮短而減短，改變了植被環(huán)境，影響釘螺生存：5-6 月份水漲的滯后，影響了螺卵的孵化和幼螺的生存；而 9-10 月份水退的提前，又使得老螺受淹時間縮短，提高了存活率，但對新螺的逸蚴不利。3.1鄱陽湖水位變化對釘螺的影響3 3 鄱陽湖不同水位對其他要素的影響鄱陽湖不同水位對其他要素的影響13.08-12.0

18、8m 13.08-12.08m 高程地帶的釘高程地帶的釘螺最為密集，螺最為密集，15.88m 15.88m 以上和以上和 11.03m 11.03m 以下高程地帶以下高程地帶未發(fā)現(xiàn)釘螺，屬無螺區(qū)（表未發(fā)現(xiàn)釘螺，屬無螺區(qū)（表 4.44.4）。）。利用利用 Excel Excel 軟件對湖區(qū)軟件對湖區(qū) 8 8 縣縣 615 615 塊有螺洲灘的高程數(shù)據(jù)進(jìn)行塊有螺洲灘的高程數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，湖統(tǒng)計分析，湖區(qū)區(qū) 75.47%75.47%的有螺洲灘主要分布在的有螺洲灘主要分布在 14.28-11.98m 14.28-11.98m 高程地帶（黃海高高程地帶（黃海高程）。程）。 3.2 3.2 不同水位對植

19、被的影響不同水位對植被的影響(1)豐水期維持時間縮短,水位提前下降,使許多洲灘過早出露,水淹時間一年中不足2個月,有的年份僅有20 d左右。土壤含水量低,不能滿足濕地植物的生態(tài)需水,濕地植物群落出現(xiàn)矮化、種群數(shù)量下降、群落生物量銳減等變化,苔草急劇減少,被南荻、蘆葦或叢枝蓼、蠶繭蓼等耐干旱植物所取代,大量的中生性草本植物侵入,雙子葉植物比重上升,外來入侵種數(shù)量增加。植被由濕地類型向中生性草甸演替,常見的群落類型有狗牙根群落、牛鞭草群落、假儉草群落、野古草群落、糠稷群落、白茅群落等,群落伴生種常見有天胡荽、雞眼草、半邊蓮、水蜈蚣、馬唐、叢枝蓼等,外來入侵種有:野老顴草、一年蓬、裸柱菊、空心蓮子草

20、等。群落中僅保留有少量矮化的南荻、苔草等典型濕生植物。這種變化主要出現(xiàn)在防洪堤、人工圩堤、島嶼附近的高灘地上,還有河道兩側(cè)的高灘地上,吳淞高程1715 m左右。(2)鄱陽湖枯水水位偏低,使原本在枯水季節(jié)能維持50100 cm水深的區(qū)域出露成為泥灘地,不少洲灘內(nèi)湖干涸,大量的沉水植物由于長時間出露而死亡,濕生草本植物由于大多以根莖繁殖,尚未能占據(jù)該地段,呈現(xiàn)出祼露泥灘地的景觀。一些根莖埋深較深的物種在水位上升后還能萌發(fā)生長,而另一些相對脆弱的常見物種,其繁殖體不適應(yīng)這一水文變化而大量死亡,種群數(shù)量下降,成為湖區(qū)稀有種。如:黃花貍藻、水車前、茨藻等。這一變化使得鄱陽湖水生植被面積減少,群落物種多樣

21、性下降,對魚類生長和鳥類棲息帶來不利影響。主要出現(xiàn)于松門山以南的主湖區(qū),高程主要在12151315 m。(3)由于湖水位降低,沉水植物光合作用加強,氮、磷等營養(yǎng)元素濃度變大,在湖汊、港灣中大面積苦草被竹葉眼子菜所替代。(4)由于水位提前下降,洲灘提前出露,草洲發(fā)育時間相應(yīng)加長,使草洲向三角洲前緣、向碟形湖湖心推進(jìn),群落生物量有所增加。(5)由于低水位出現(xiàn)時間早、持續(xù)時間長,南荻、蘆葦和苔草等濕生植物提前成熟、枯黃。(6)人控湖汊、三角洲碟形湖受到人為活動的影響較大特別是豐水季節(jié)湖水位偏低,洲灘上的淺碟型內(nèi)湖幾乎不淹沒或淹沒時間很短,人們在其中養(yǎng)殖中華絨毛蟹,對水生植被破壞極大。經(jīng)調(diào)查養(yǎng)殖3年以

22、上中華絨蟹的水域,高等水生維管植物幾乎完全被破壞,沉水植物幾乎滅絕,嚴(yán)重地影響了湖泊生態(tài)功能。此外,凡是有采砂活動的區(qū)域,水生植物已難覓蹤影。(7)由于干旱,豐水季節(jié)湖水位偏低,不能淹沒高地草洲上速生楊樹苗的頂部,深厚、肥沃的草甸土為速生楊生長提供了優(yōu)良的條件,許多高地草洲上被成片栽種速生楊,長勢旺盛。雖然組織了砍伐,但樹兜萌發(fā)的側(cè)枝迅速成長,許多草洲濕地植被正在被樹林植被取代。（1）（2）（3）3.3 鄱陽湖水位變化對候鳥棲息地的影響 越冬候鳥棲息地的基本要求越冬候鳥棲息地的基本要求 (1)食物條件.充足的各類食物能滿足不同鳥類越冬棲息的需求.水陸過渡帶是鄱陽湖各種生物集中分布區(qū),既有水生植物、濕地植物及其塊莖、塊根、須根和嫩芽等,又有魚類、蝦蟹類、兩棲類、爬行類、昆蟲以及螺、蚌等底棲動物等等.(2)環(huán)境條件.淺水、沼澤、泥灘、稀疏草灘等多樣的活動空間符合各種候鳥的覓食要求,如鶴、鸛類大型涉禽在淺水區(qū)(20cm左右)覓食. (3)無天敵或人類干擾.水位越低,水陸過渡帶離岸(干擾源)越遠(yuǎn),反之,則越近. 水位變化影響水位變化影響(1)水位越