三峡工程运用后荆江与洞庭湖关系变化研究进展

柴泽清; 郭小虎; 朱勇辉

doi:10.11988/ckyyb.20220382

PDF(1314 KB)

长江科学院院报 ›› 2023, Vol. 40 ›› Issue (4) : 17-23,30. DOI: 10.11988/ckyyb.20220382

河湖保护与治理

三峡工程运用后荆江与洞庭湖关系变化研究进展

柴泽清, 郭小虎, 朱勇辉

作者信息 +

Research Progress on the Relationship between Jingjiang River and Dongting Lake after the Operation of Three Gorges Project

CHAI Ze-qing, GUO Xiao-hu, ZHU Yong-hui

Author information +

文章历史 +

摘要

荆江与洞庭湖之间存在复杂的江湖水沙交换关系,水沙变化引起江湖冲淤变化,进而影响长江中游地区的防洪安全与水资源利用等。三峡工程运用后坝下游水沙条件发生较大改变,江湖关系进一步调整。从江湖水沙关系变化、荆江特别是分流口门附近河道冲淤演变、三口分流洪道冲淤演变、洞庭湖区冲淤变化及城陵矶水位变化等方面,系统梳理了三峡工程运用后荆江与洞庭湖关系变化研究进展,得到以下结论:荆江三口分流量略有减少,分沙量大幅下降,藕池口河势调整较剧烈,进流条件有所恶化,洞庭湖由淤积转为微冲,湖区水位下降,城陵矶—汉口河段冲刷,城陵矶水位下降等,江湖水沙驱动机制仍存在一定不足,在荆江洪水位变化及洞庭湖未来演变趋势方面仍存在争议;指出了目前研究中存在的不足,如缺乏定量分析和系统性与完整性研究,并提出了下一步研究需重点关注的问题。

Abstract

The relationship between the Jingjiang River and the Dongting Lake involves complex water-sediment exchange. Changes in water-sediment conditions have significant impacts on fluvial processes, flood safety, and water resources utilization in the middle Changjiang River. Since the operation of the Three Gorges Project, the water-sediment conditions have changed greatly, and the relationship between the Jingjiang River and Dongting Lake has been adjusted. This paper reviews the research progress on the following points: a) the water-sediment exchange relationship, b) the erosion and silting evolution of the Jingjiang River, especially the river diversion gates, c) the erosion and silting evolution at the three distributary flood channels and the Dongting Lake, and d) the water level changes at Chenglingji. The study concludes that the diversion flow of the three diversion outlets of Jingjiang River has slightly reduced, and the amount of sediment diversion has greatly reduced. The Ouchi River has seen sharp adjustment, resulting in deteriorated inflow conditions to Dongting Lake. Dongting Lake has experienced a change from siltation to micro-scouring, leading to a drop in lake area's water level. Additionally, the Chenglingji-Hankou reach has been scoured, resulting in water level drawdown at Chenglingji. However, deficiencies still exist in the research of driving mechanism, and disputes remain over the changes in Jingjiang flood levels and the future evolution trend of Dongting Lake. Quantitative analysis and systematic and complete analysis are in lack. Issues that need to be addressed in future research are also proposed.

导出引用

柴泽清, 郭小虎, 朱勇辉. 三峡工程运用后荆江与洞庭湖关系变化研究进展[J]. 长江科学院院报. 2023, 40(4): 17-23,30 https://doi.org/10.11988/ckyyb.20220382

CHAI Ze-qing, GUO Xiao-hu, ZHU Yong-hui. Research Progress on the Relationship between Jingjiang River and Dongting Lake after the Operation of Three Gorges Project[J]. Journal of Changjiang River Scientific Research Institute. 2023, 40(4): 17-23,30 https://doi.org/10.11988/ckyyb.20220382

中图分类号： TV147

参考文献

[1] 万荣荣, 杨桂山, 王晓龙, 等. 长江中游通江湖泊江湖关系研究进展. 湖泊科学, 2014, 26(1): 1-8.
[2] 韩其为. 江湖关系变化的内在机理. 长江科学院院报, 2014, 31(6): 104-112.
[3] 姚仕明, 卢金友. 三峡水库蓄水运用前后坝下游水沙输移特性研究. 水力发电学报, 2011, 30(3): 117-123.
[4] 郭小虎, 李义天, 渠庚, 等. 三峡工程蓄水后长江中游泥沙输移规律分析. 泥沙研究, 2014(5): 11-17.
[5] 朱勇辉, 李凌云, 王敏. 三峡工程运用后荆江河道冲淤演变及影响研究. 北京: 中国水利水电出版社, 2021.
[6] 李义天, 郭小虎, 唐金武, 等. 三峡建库后荆江三口分流的变化. 应用基础与工程科学学报, 2009, 17(1): 21-31.
[7] 郭小虎, 李义天, 朱勇辉, 等. 松滋口口门分流分沙比变化特性. 应用基础与工程科学学报, 2014, 22(3): 457-468.
[8] 朱玲玲,许全喜,戴明龙.荆江三口分流变化及三峡水库蓄水影响.水科学进展,2016,27(6):822-831.
[9] 郭小虎, 李义天, 刘亚. 近期荆江三口分流分沙比变化特性分析. 泥沙研究, 2014(1): 53-60.
[10] 刘卡波, 丛振涛, 栾震宇. 长江向洞庭湖分水演变规律研究. 水力发电学报, 2011, 30(5): 16-19.
[11] 卢金友. 荆江三口分流分沙变化规律研究. 泥沙研究, 1996(4): 54-61.
[12] 许全喜, 胡功宇, 袁晶. 近50年来荆江三口分流分沙变化研究. 泥沙研究, 2009(5): 1-8.
[13] 李少希, 杨云平, 张华庆, 等. 三峡工程运行前后的长江中游河段冲淤变化(1975—2017年). 湖泊科学, 2021, 33(5): 1520-1531.
[14] 方春明, 胡春宏, 陈绪坚. 三峡水库运用对荆江三口分流及洞庭湖的影响. 水利学报, 2014, 45(1): 36-41.
[15] 朱勇辉, 郭小虎, 李凌云. 2020年汛期荆江三口分洪能力及洞庭湖出流变化. 人民长江, 2020, 51(12): 210-215.
[16] 覃红燕, 谢永宏, 邹冬生. 湖南四水入洞庭湖水沙演变及成因分析. 地理科学, 2012, 32(5): 609-615.
[17] 毛德华, 曹艳敏, 李锦慧, 等. 洞庭湖入出湖径流泥沙年内变化规律及成因分析. 水资源与水工程学报, 2017, 28(1): 32-39, 44.
[18] 杨敏, 毛德华, 刘培亮, 等. 1951—2015年洞庭湖水沙变化特征分析. 武汉大学学报(工学版), 2018, 51(12): 1050-1062, 1071.
[19] 冉雪嫣, 朱德军, 李丹勋. 三峡水库运行后洞庭湖水沙变化及影响因素. 水力发电学报, 2021, 40(3): 30-38.
[20] 卢金友, 姚仕明. 水库群联合作用下长江中下游江湖关系响应机制. 水利学报, 2018, 49(1): 36-46.
[21] LI Y, SUN Z, LIU Y, et al. Channel Degradation Downstream from the Three Gorges Project and Its Impacts on Flood Level. Journal of Hydraulic Engineering, 2009, 135(9): 718-728.
[22] 柴元方, 邓金运, 杨云平, 等. 长江中游荆江河段同流量—水位演化特征及驱动成因. 地理学报, 2021, 76(1): 101-113.
[23] 杨云平, 张明进, 李义天, 等. 长江三峡水坝下游河道悬沙恢复和床沙补给机制. 地理学报, 2016, 71(7): 1241-1254.
[24] 朱玲玲, 许全喜, 陈子寒. 新水沙条件下荆江河段强冲刷响应研究. 应用基础与工程科学学报, 2018, 26(1): 85-97.
[25] 黄莉, 刘士和. 三峡水库蓄水后关洲河段河势调整对松滋口分流影响. 工程科学与技术, 2018, 50(1): 22-27.
[26] 黄莉, 刘士和, 廖伟坚. 三峡水库投运后关洲河段河势调整及水沙特性响应研究. 应用基础与工程科学学报, 2020, 28(5): 1007-1017.
[27] 刘林双, 李明, 郑力. 长江中下游砂卵石分汊河段演变机理. 武汉大学学报(工学版), 2017, 50(3): 346-353, 394.
[28] 陈立, 崔承章, 谢葆玲. 长江芦家河浅滩段石泓大开挖方案的研究. 水科学进展, 2003, 14(3): 341-344.
[29] 陈立, 周银军, 闫霞, 等. 三峡下游不同类型分汊河段冲刷调整特点分析. 水力发电学报, 2011, 30(3): 109-116.
[30] 朱勇辉, 黄莉, 郭小虎, 等. 三峡工程运用后长江中游沙市河段演变与治理思路. 泥沙研究, 2016(3): 31-37.
[31] 朱玲玲, 张为, 葛华. 三峡水库蓄水后荆江典型分汊河段演变机理及发展趋势研究. 水力发电学报, 2011, 30(5): 106-113.
[32] 渠庚, 刘心愿, 郭小虎, 等. 三峡工程运用前后藕池口分流分沙变化规律分析. 水利学报, 2013, 44(9): 1099-1106.
[33] 岳志远,付中敏,耿佳良,等.长江中游藕池口水道二期工程治理方案及效果. 水运工程,2015(1):139-144.
[34] 雷国平, 谷祖鹏, 郑惊涛, 等. 长江中游周天河段河床演变及整治思路. 水运工程, 2012(10): 35-40.
[35] 王宁, 杨云平, 刘晓菲, 等. 边界条件对长江中游周天河段河道演变影响. 人民长江, 2019, 50(11): 30-36.
[36] 窦身堂, 余明辉, 段文忠, 等. 长江荆南三口五河水沙变化及治理规划. 武汉大学学报(工学版), 2007, 40(4): 40-44.
[37] 陈帮, 李志威, 胡旭跃, 等. 1950年以来松滋河水沙与河道冲淤变化. 水利水电科技进展, 2020, 40(5): 24-31.
[38] 陈帮, 李志威, 胡旭跃, 等. 藕池河形态变化与冲淤过程研究. 泥沙研究, 2019, 44(4): 33-40.
[39] 魏强强,丛振涛,朱德军,等.基于洞庭湖水沙模型的荆南三河冲淤变化研究.水力发电学报,41(7):116-128.
[40] 李景保, 尹辉, 卢承志, 等. 洞庭湖区的泥沙淤积效应. 地理学报, 2008,63(5):487-496.
[41] 贺秋华, 余德清, 余姝辰, 等. 三峡水库运行前后洞庭湖水资源量变化. 地球科学, 2021, 46(1): 293-307.
[42] 余德清, 余姝辰, 贺秋华, 等. 联合历史地图与遥感技术的洞庭湖百年萎缩监测. 国土资源遥感, 2016, 28(3): 116-122.
[43] 余姝辰, 余德清, 王伦澈, 等. 三峡水库运行前后洞庭湖洲滩面积变化遥感认识. 地球科学, 2019, 44(12): 4275-4283.
[44] 姜端午, 黄树春, 张苑平, 等. 基于地质环境遥感调查与监测数据探讨洞庭湖演变规律. 国土资源遥感, 2010, 22(增刊1): 124-129.
[45] 宋平, 方春明, 黎昔春, 等. 洞庭湖泥沙输移和淤积分布特性研究. 长江科学院院报, 2014, 31(6): 130-134.
[46] 袁敏, 李忠武, 谢更新, 等. 三峡工程调节作用对洞庭湖水面面积(2000—2010年)的影响. 湖泊科学, 2014, 26(1): 37-45.
[47] 李景刚, 李纪人, 黄诗峰, 等. 近10年来洞庭湖区水面面积变化遥感监测分析. 中国水利水电科学研究院学报, 2010, 8(3): 201-207.
[48] 来红州, 莫多闻. 构造沉降和泥沙淤积对洞庭湖区防洪的影响. 地理学报, 2004,59(4): 574-580.
[49] 梁杏, 张人权, 皮建高, 等. 构造沉降对近代洞庭湖区演变的贡献: 答李春初先生对《洞庭湖地质环境系统分析》的质疑. 海洋与湖沼, 2001, 32(6): 690-696.
[50] 黄群, 孙占东, 姜加虎. 三峡水库运行对洞庭湖水位影响分析. 湖泊科学, 2011, 23(3): 424-428.
[51] 黎鹏, 李辉. 基于多源卫星测高数据的洞庭湖流域2003—2017年湖泊水位变化监测. 地球科学, 2020, 45(6): 1956-1966.
[52] 李景保, 张照庆, 欧朝敏, 等. 三峡水库不同调度方式运行期洞庭湖区的水情响应. 地理学报, 2011, 66(9): 1251-1260.
[53] 唐金武, 李义天, 孙昭华, 等. 三峡蓄水后城陵矶水位变化初步研究. 应用基础与工程科学学报, 2010, 18(2): 273-280.
[54] 段文忠,郑亚慧,刘建军.长江城陵矶—螺山河段水位抬高及原因分析. 水利学报,2001,32(2):29-34.
[55] 柴元方, 李义天, 吕宜卫, 等. 各时段城陵矶水位变化特征及其成因分析. 水电能源科学, 2017, 35(5): 25-28, 152.
[56] 丛振涛, 肖鹏, 章诞武, 等. 三峡工程运行前后城陵矶水位变化及其原因分析. 水力发电学报, 2014, 33(3): 23-28.
[57] DAI Z, DU J, LI J, et al. Runoff Characteristics of the Changjiang River during 2006: Effect of Extreme Drought and the Impounding of the Three Gorges Dam. Geophysical Research Letters, 2008, 35(7): L07406-1.
[58] 陈立, 邓晓丽, 张俊勇, 等. 江湖洪水不同遭遇对城陵矶水位影响的实验研究. 长江流域资源与环境, 2005, 14(4): 496-500.
[59] 徐贵, 黄云仙, 黎昔春, 等. 城陵矶洪水位抬高原因分析. 水利学报, 2004, 35(8): 33-37, 45.
[60] 孙思瑞, 谢平, 陈柯兵, 等. 三峡水库蓄水期不同调度方案对洞庭湖出口水位的影响. 长江流域资源与环境, 2018, 27(8): 1819-1826.
[61] 王丽婧, 田泽斌, 李莹杰, 等. 洞庭湖近30年水环境演变态势及影响因素研究. 环境科学研究, 2020, 33(5): 1140-1149.
[62] 王婷, 王坤, 王丽婧, 等. 三峡工程运行对洞庭湖水环境及富营养化风险影响评述. 环境科学研究, 2018, 31(1): 15-24.
[63] 张光贵, 卢少勇, 田琪. 近20年洞庭湖总氮和总磷浓度时空变化及其影响因素分析. 环境化学, 2016, 35(11): 2377-2385.
[64] 李倩, 曾光明, 黄国和, 等. 三峡工程对洞庭湖水力梯度及其湿地植物生长的影响. 安全与环境学报, 2005, 5(1): 12-15.
[65] 潘瑛, 谢永宏, 陈心胜, 等. 湿地植物对泥沙淤积的适应. 生态学杂志, 2011, 30(1): 155-161.
[66] 黄维, 王为东. 三峡工程运行后对洞庭湖湿地的影响. 生态学报, 2016, 36(20): 6345-6352.