三峡水库运行下洞庭湖盆冲淤过程响应与水沙调控阈值
三峡水库洪水调度对洞庭湖吞吐水量的影响
总第 １ ９ ５期
浙 江 水 利 科 技
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Ｎｏ． ５ Ｔｏ ｔ ａ ｌ Ｎｏ． １ ９ ５ Ｓ ｅ ｐ ｔ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ２ ０１ ４
２ ０ １ ４年 ９月
三 峡 水库 洪 水 调 度 对 洞 庭 湖 吞 吐水 量 的影 响
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三峡水库蓄水前后荆江河段冲淤与水沙过程响应
第51卷第10期2020年10月人民长江Yangtze RiverVol.51,No.10Oct.,2020文章编号：1001-4179(2020)10-0001-06三峡水库蓄水前后荆江河段冲淤与水沙过程响应奚啄阳，曲春議，陈莫族（长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北武汉430014）摘要：三峡水库蓄水以来，出库沙量（以宜昌水文站实测数据为依据）大幅度降低，坝下游河床冲淤规律也随之发生改变。
实测资料表明：荆江河段发生全面冲刷，而沿程冲刷丈进一步引起了下游悬沙输移量的变化。
基于1992-2017年长江中下游荆江河段各水文站实测流量、含沙量数据，对该河段水沙关系进行了较为系统的分析，初步得出三峡水库蓄水前、蓄水初期以及试验性蓄水后不同时期的水沙关系变化。
基于实测资料，利用输沙量法计算荆江不同河段的冲淤量随流量的变化，提出了不同时期荆江河段冲刷強度最大的流量级。
关键词：水沙过程；河床冲淤；河流动力学；输沙量法；荆江河段；三峡水库；长江中图法分类号:TV145文献标志码：A DOI：10.16232/ki.1001-4179.2020.10.001荆江河段自古便是长江流域最为重要的险工河段，历来便有“万里长江，险在荆江”的说法。
三峡水库蓄水前，荆江河段在1993-1998年间平滩河槽总体处于淤积态势⑴，累计淤积量达1.26亿m3。
三峡水库蓄水运行以来,荆江河段是坝下游冲刷最为剧烈的河段［2-31o基于长江水利委员会水文局（以下简称“长江委水文局”）实测数据，利用断面法统计的冲淤量结果：2002~2015年，宜昌至城陵矶河段累计冲刷量&7亿亦。
三峡工程运行以来，由于水库蓄水拦沙,坝下游各水文站的沙量也发生了变化⑷。
根据长江泥沙公报统计:三峡水库蓄水前宜昌站年均径流量为4400亿川,年均输沙量为5.000亿t,沙市站年均径流量为4050亿川，年均输沙量为3.800亿t。
2003年，宜昌站径流总量为4097亿m‘，年均输沙量为0.976亿t,沙市站径流总量为3924亿m3，年均输沙量为0.352亿t。
三峡工程对洞庭湖湿地植被演替的影响
Project. Meanwhile, geological evolution of Dongting Lake should also be emphasized.
Key words：Dongting Lake; Three-Gorge Project; vegetation succession
３.
蒌蒿
水蓼 Polygonum hydropiper，野胡萝卜 Dau－
Artemisia selengensis cus carota，虉草 Phalaris arundinacea ，风花
菜 Rorippa palustris.
４.
芦苇
苔草 Carex sp., 野胡萝卜 Daucus carota，水
芦苇
虉草群落
挺水植物群落
淤
苔草
积
较
淤积慢
快
淤 积 快
洲滩裸地
图 １ 洞庭湖湿地植被演替示意图 ２．１ 水生演替系列
水生演替系列从 １－３ｍ 左右的浅水裸地开始，首先生长 着沉水植物群落如苦草、菹草、金鱼藻、黑藻、竹叶眼子菜等； 随着动植物残体、泥沙淤积等对湖底的填充和抬高，出现浮 叶根生植物莲、芡实等，由于这些植物叶的遮荫作用，沉水植 物逐渐消失，最终形成浮叶根生植物群落；当填高至 １ｍ 以内 时，浮叶根生植物群落中出现了挺水植物如香蒲、芦苇等，并 通过郁闭作用取而代之成为优势群落；继续填充抬高将出现 苔草属的湿生植物，再后出现荻和芦苇，最后出现木本植物 群落。 ２．２ 洲滩演替系列
洲滩植物群落的演替系列比较复杂，不仅洲滩的淤积抬 高影响着群落演替，而且演替序列随泥沙淤积的速度而异［７］ （图 １）。在白泥滩上，首先出现的是一年生植物如羊蹄、齿果 酸模等，植物死亡后积累一定的有机质，为其后的演替奠定 基础。若泥沙淤积速度很快，鸡婆柳往往速度较快，２－３ 年内就可发展为以虉草为建群种的群落类型，常见于航道中 孤立洲滩（如鹿角）及航道两侧湿地。若泥沙淤积速度较慢、 厚度较小，则逐渐出现根茎苔草草丛，并逐渐发展为苔草群 落。随着洲滩的进一步淤积抬高，芦苇较容易入侵到虉草群 落，并以密集的地下茎占据土壤表层形成优势群落。鸡婆柳 和苔草群落也将随着动植物残体的堆积和泥沙的缓慢淤积
三峡水库运行后洞庭湖湿地生态系统服务功能价值评估
三峡水库运行后洞庭湖湿地生态系统服务功能价值评估摘要洞庭湖是中国重要的淡水湖泊之一，它是长江中游的一个重要水源涵养地和自然生态系统。
然而，随着三峡水库的建设和运行，洞庭湖的生态环境也受到了影响。
本文旨在评估三峡水库运行后洞庭湖湿地生态系统的服务功能价值，以期为湿地保护和管理提供科学依据。
简介洞庭湖是中国重要的淡水湖泊之一，位于湖南、湖北两省交界处，是长江中游的一个重要水源涵养地和自然生态系统。
然而，随着三峡水库的建设和运行，洞庭湖的生态环境也受到了影响。
三峡水库运行后，洞庭湖的水文环境发生了明显的变化，湖滨区的生态系统服务功能也受到了影响。
因此，评估三峡水库运行后洞庭湖湿地生态系统的服务功能价值非常必要。
方法选择评估指标根据国际上通用的湿地生态系统服务功能分类与评估指南，本文选择了以下指标进行评估：1.湿地水源涵养功能2.生物多样性保护功能3.天然气调控功能4.水质净化功能5.旅游与娱乐功能获取数据本文获取了以下数据：1.洞庭湖湿地生态系统生态环境质量监测数据2.洞庭湖湿地生物群落调查数据3.洞庭湖地区气象、水文和土壤监测数据4.洞庭湖旅游业数据评估模型本文基于湿地生态系统服务功能价值的评估模型，通过对上述数据进行分析，最终得出三峡水库运行后洞庭湖湿地生态系统服务功能的价值。
结果湿地水源涵养功能价值三峡水库运行后，洞庭湖湿地的水源涵养功能有所减弱，但仍然具有重要意义。
其中，湿地对洞庭湖周边区域的雨水保持和调蓄功能价值达到了1.26亿元/年，对长江流域水文调控功能价值达到了0.45亿元/年。
生物多样性保护功能价值洞庭湖湿地是中国的三大重要湿地之一，其生物多样性保护功能价值极高。
三峡水库运行后，洞庭湖湿地的生态系统服务功能有所减弱，但总体上仍然具有较高的价值。
其中，湿地对湖区的保护功能价值达到了0.56亿元/年，对全国生物多样性保护功能价值达到了0.85亿元/年。
天然气调控功能价值三峡水库运行后，洞庭湖湿地的天然气调控功能有所减弱，但仍然具有一定价值。
科技成果——洞庭湖与鄱阳湖多目标调控关键技术
科技成果——洞庭湖与鄱阳湖多目标调控关键技术技术开发单位长江勘测规划设计研究有限责任公司等研究背景洞庭湖和鄱阳湖（简称两湖）是我国最大的两个淡水湖泊，不仅是长江洪水的天然调蓄场所、全球重要的湿地，还是长江经济带、洞庭湖生态经济区、鄱阳湖生态经济区等国家战略的重要依托。
由于江湖环衔，长江干流水沙变化会导致两湖连锁反应，两湖的变化又反馈长江，长江与两湖形成复杂的关系（即通称的江湖关系）。
三峡及上游水库群运用后长江中下游干流水沙出现新的变化，江湖关系发生新的演化，对两湖水安全造成长期影响。
正确认识江湖关系变化并科学调控，实现江湖两利，是维护长江健康、保护湖泊生态的关键。
《长江经济带发展规划纲要》提出“加强洞庭湖、鄱阳湖等重点湖泊生态安全体系建设，继续实施退田还湖，提升调蓄能力。
研究论证洞庭湖、鄱阳湖水系整治工程”。
面向两湖治理与保护的国家重大需求，预测江湖关系新变化及其对两湖水安全的影响，协调水资源多目标动态时空调配需求并综合调控，是已有研究仍未突破的难题，亟待深入研究。
拟解决的关键问题（1）新水沙条件下长江与两湖关系演变规律及趋势；（2）江湖关系变化对湖区水安全的综合效应；（3）江湖关系-水文情势-综合调控多维互馈协变关系；（4）应对江湖关系变化的两湖多目标调控技术。
研究内容（一）新水沙条件下长江与两湖关系演变趋势及水文情势响应以长江上中游“一江、两湖”及其流域内多条分汇河流的长系列水文泥沙观测数据为基础，总结了江湖关系历史演变规律，分析了长江上中下游及两湖地区水沙输移的新特点；凝练了新水沙条件下江湖关系演变的驱动机制和响应规律的边界条件，并以此为基础建立起长江与两湖耦合的一二维混合水沙数学模型的架构。
长江中下游洪水演进模型概化图（二）江湖关系新变化对两湖水资源利用影响及适应性调控开展了两湖地区供水、灌溉、航运等对水量及水位过程的需求分析，构建了长江中游江-河-湖-库复杂系统的水资源调配模型基本框架，提出了改善水资源利用的上中游水库群联合调度和两湖调控措施的调控思路。
三峡水库运行对洞庭湖水位影响分析
三峡水库运行对洞庭湖水位影响分析黄群;孙占东;姜加虎【期刊名称】《湖泊科学》【年(卷),期】2011(023)003【摘要】洞庭湖的水情是长江和四水共同作用的结果,三峡蓄水运行必将导致洞庭湖的水情变化.本文利用BP神经网络对洞庭湖出口城陵矶站的水位过程进行模拟,以区分城陵矶水位变化中三峡的影响分量.模型训练阶段以三峡出库日均流量、洞庭湖四水合成日均流量为输入,城陵矶站的日水位过程为输出,应用阶段用三峡入库流量代替出库流量,从而还原自然状态下的城陵矶水位变化过程,最后通过比对确定三峡蓄、泄水对洞庭湖水位变化的影响.计算结果表明,三峡蓄水对洞庭湖水位产生r较大的影响,2006年蓄水使城陵矶水位平均下降2.03m,最大降幅3.30m,2009年蓄水使城陵矶水位平均下降2.11m,最大降幅3.12m.三峡蓄水对秋季城陵矶水位的影响不容忽视.%Hydrological regime of Lake Dongting is the overlap of discharge from Yangtze River and four other inlets around the lake( i.e.Xiang, Zi, Yuan and Li Rivers).The operation of the Three Gorges Reservoir (TGR) inevitably disturbs this hydrological regime.In this paper, the water level processes of Cbenglingji Station ( outlet of Lake Dongting) were simulated by using BP neural networks, to evaluate the independent proportion/weight of water level change caused by the operation of the TGR.In the training phase, the average daily outflow discharge of TGR and the synthetic discharge of other four inlets were chosen as inputs, and the water level of Chenglingji Station as output.In the implementation phase,the outflow discharge of TGR was replaced with the inflow to simulate the water level process without regulation of TGR.The results indicate that significant impacts have been introduced due to the runoff regulation of the reservoir.The water level dropped 2.03m in 2006 and 2.11 m in 2009 during the reservoir storage period, and the extreme drop was up to 3.30m and 3.12m, respectively.In view of its potential impacts on the structure and function of lake wetlands, proper attention should be paid to this occurrence.【总页数】5页(P424-428)【作者】黄群;孙占东;姜加虎【作者单位】中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室,南京,210008;中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室,南京,210008;中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室,南京,210008【正文语种】中文【相关文献】1.三峡工程建库后对洞庭湖水位、泥沙和水质的影响分析 [J], 洪林;董磊华;李文哲2.三峡水库运行后洞庭湖洪涝灾害遥感研究 [J], 贺秋华;余姝辰;邹娟;余德清;李长安3.三峡水库运行前后洞庭湖湖容变化遥感研究 [J], 易波琳4.三峡水库运行后洞庭湖季节性缺水原因浅析 [J], 易波琳; 方琼5.三峡水库运行后洞庭湖水沙变化及影响因素 [J], 冉雪嫣;朱德军;李丹勋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
三峡水库对长江河道泥沙冲淤的影响及库区排沙
１ 河通型水库特点 和上游淤沙 隐患
三峡水库是河道型水库 ，以拦截过路水流和汇集库区雨水 ，与山区水库特点不同 ：①水位急升会对 库沿产生即时溢淹的威胁 ；②流速减慢 ，过路水流流经 ６ ０ ０ ｋ ｍ长的库区 ， 其流态是处于接近水平的状态 下流动 ，平稳而缓慢。二个特点产生二个效应 ：一是对开闸排水腾库迎洪提 出了严格的要求 ，预测不精 准 ，调度不及时，很容易产生大水溢淹的洪涝灾害 ；二是在河底 以跳跃式移动的推移质泥沙 ，在此河段 下沉落淤 ，尤其在库尾 以至其上游 ，不易排出库外移输至下游 ，因而造成上游河道淤浅 ， 减少了经过河 水滞 留和存储空 间。酿成恶性循环 ，就会 表１ 四川盆地 东部至三峡水库不 同流态流速分析表 增加该上游该河段两岸旱涝灾害的隐患。 四川 盆地 东部 距 离 比降 坡度 流 速 流速 流 期 三峡水库淹没陆地面积 ６ ３ ２ ｋ ｍ ，库区 至三 峡 大坝海 拨 ｋ ｍ Ｍ ％ 。 ｓ Ｋ ｍ ／ 天 天 集雨面积 ５ ． ９ 万ｋ ｍ 。如果一场暴雨 ， 雨量 蓄 水状 态 ６ ０ ｏ ５ ５ ０ ． ９ ０ ． ３１ ｌ ２ ６ ． ８ ７ ２ ２ ｌ ３ ２ ３ ０ ￣１ ７ ５ 达到 ５ ０ ｍ ｍ，水库水位就会上升 ４ ． ６ ７ ｍ，如 果 雨 量达 到 １ ０ ０ ｍｍ，则上 升 ９ ． ３ ４ ｍ。在 重 开 闸排洪 状态 ６０ ０ １ ２ ０ ２ ｌ Ｉ ３ ９ １ １ ２ Ｏ ． ２ ５ ２ ３ ０ ￣１ １ ０ 庆 市 某 些 较低 地 段 ，因此 发 生过 山城 变水 蓄控 水位状 态 ６ ０ ０ ９ ５ １ ． ５ １ ． ２ ０ ５ １ ０ ４ ． １ ５ ． ７ ７ 城 所 情 况 。推 移 质 泥沙 ，在 水库 上 游河 道 ２ ３ ０ －１ ３ ５ 沉积落淤 ， 使河道变浅 ，其隐患更为严重 。 四川盆 地东 部至 库 ｌ ｏ ０ ９ ５ ９ ． ５ ３ ． ０ ３ ２ ６ １ ． ８ １ ０ ０÷１ ０ ． ９ ＝ ９ ． ２小时 ２ ３ ０ －１ ３ ５ 四川 盆地 东部 长 江沿岸 海拨 ２ ３ ０ ｍ，而 三 峡 水库高水位高程 １ ７ ５ ｍ， 相差仅 ５ ５ ｍ， 按距离 ６ ０ ０ ｋ ｍ计 ，比降坡度为 ０ ． ０ ９ ２ ／ ％ 。 。 三 门峡高程 ３ ５ ３ ｍ， 峡西潼 关海拨 ４ ０ ０ ｍ，相差 ４ ７ ｍ，距离按 １ ５ ０ ｋ ｍ计 ，比降坡度 ０ ． ３ １ ／ ％ 。 。可见四川盆地东部到三峡水坝坡度小于 渭河平原 （ 潼关 ） 到三门峡水坝的坡度。成都平原如果按平均海拨高度 ４ ０ ０ ｍ计 的话 ， 则和三峡大坝高程 １ ７ ５ ｍ相差就有 ２ ２ ５ ｍ， 距离每 ７ ０ ０ ｋ ｍ计 ， 则其 比降坡度为 ０ ． ３ ２ ／ ％ 。 ， 也与潼关到三门峡水坝比降坡度相近。 三门峡水坝 １ ９ ６ ９ 年改造完成 ， 潼关 ２ ０ ０ ３ 年闹大水灾 ， 其间 ３ ４ 年。发生水灾与该河段河床淤浅直接 相关… 。黄河上游水土流失严重 ，会加快河道淤积 。而长江上游水土流失虽 比黄河轻些 ， 但其流量大，挟 带泥沙也不少。近年山体滑坡和泥石流频发 ， 特别是 ２ ０ １ ０ 年四川地区的长江流域 ，多处发生大规模泥石 流 ，其山土 、石砾形成大量 的推移泥沙堆积河道 ，使河床快速升高 ，反过来又影响流速而形成恶性循环 。
三峡工程运行后对洞庭湖湿地的影响
三峡工程运行后对洞庭湖湿地的影响黄维;王为东【摘要】长江三峡工程建成运行后,其下游第一个大型通江湖泊——洞庭湖的水文、水质以及湿地环境等均发生了很大变化.三峡工程已经开始影响到洞庭湖的泥沙淤积、水位波动、水质以及植被演替等.以三峡水库调度运行方案、河湖交互作用和洞庭湖湿地植被分布格局为基础,从长江三峡工程对洞庭湖水文、水质以及湿地植被演替等方面综述了三峡工程对洞庭湖湿地的综合影响.三峡工程减缓了长江输入洞庭湖泥沙的淤积速率,对短期内增加洞庭湖区调蓄空间、延长洞庭湖寿命有利.总体上减少了洞庭湖上游的来水量,改变了洞庭湖原来的水位/量变化规律.给洞庭湖水环境质量造成了直接或间接的影响,对其水质改变尚存一定争议,但至少在局部地区加剧了污染.水位变化和泥沙淤积趋缓协同改变了洞庭湖湿地原有植被演替方式,改以慢速方式演替,即群落演替的主要模式为:水生植物—虉草或苔草—芦苇—木本植物.展望了今后的研究趋势与方向,为三峡工程与洞庭湖关系的进一步研究提供参考.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2016(036)020【总页数】8页(P6345-6352)【关键词】长江;三峡工程;洞庭湖;江湖关系;泥沙淤积;水位波动;水质;植被演替【作者】黄维;王为东【作者单位】中国科学院生态环境研究中心,中国科学院饮用水科学与技术重点实验室,北京 100085;中国科学院大学,北京100049;中国科学院生态环境研究中心,中国科学院饮用水科学与技术重点实验室,北京 100085【正文语种】中文洞庭湖位于湖南省北部、长江荆江河段南岸,其地理坐标为111°53—113°05 E, 28°44—29°35 N,东南汇集湘水、资水、沅水、澧水四水及环湖中小河流,北接松滋口、太平口、藕池口、调弦口(1958年冬封堵)四口分泄的长江来流,经洞庭湖调蓄后又于岳阳市城陵矶注入长江。
洞庭湖现为我国第二大淡水湖,湖泊总面积2625 km2、总容积167亿m3,丰水期为每年6月至8月,枯水期为12月至翌年3月,水深4—22 m,最大水位差为17.17 m[1],为长江流域重要的调蓄湖泊和水源地,其分流和调蓄作用,对整个长江中游的防洪和水资源利用举足轻重[2]。
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地理学报ACTA GEOGRAPHICA SINICA第69卷第3期2014年3月V ol.69,No.3March,2014收稿日期：2013-09-09;修订日期：2013-12-04基金项目：国家自然科学基金项目(41071067);湖南省重点学科(地理学)建设项目[Foundation:National NaturalScience Foundation of China,No.41071067;Construction Program of the Key Discipline (Geography)in Hunan Province ]作者简介：周永强(1988-),男,湖南江永人,硕士生,主要从事湖泊生态系统动力学方向的研究。
E-mail:yohnchou917251@通讯作者：李景保(1951-),男,湖南桂阳人,教授,主要从事水文水资源及自然灾害等方面的教学与研究。
E-mail:lijingbao1951@409-421页三峡水库运行下洞庭湖盆冲淤过程响应与水沙调控阈值周永强1,2,3,李景保1,张运林2,章新平1,黎昔春4(1.湖南师范大学资源与环境科学学院,长沙410081;2.中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室,南京210008;3.中国科学院大学,北京100049;4.湖南省水利水电勘测设计研究总院,长沙410007)摘要：以1951-2011年洞庭湖区及荆江段干流主要控制站实测径流输沙量资料为依据，分析三峡水库不同蓄水阶段及不同调度方式下洞庭湖盆冲/淤响应，并提出上游来水来沙调控阈值。
结果表明：①荆南三(四)口流量与枝城站流量、荆南三(四)口输沙率存在极显著正相关(p <0.0001)，决定系数r 2分别为0.859及0.895。
②与三峡水库蓄水运用前(1999-2002)相比，一、二期蓄水阶段及全面试验性蓄水阶段(2008.10-2011.12)洞庭湖盆年均冲淤量由+4796.4×104t 依次递减为+684.1×104t 、+449.8×104t 及-559.6×104t ，湖盆冲淤率由+70.25%分别降至+31.13%、+23.56%及-42.64%。
③预泄调度及蓄水调度期，湖盆泥沙均由以淤积为主转变为以冲刷为主，防洪补偿调度期湖盆泥沙表现为淤积，而在补水调度运用期则表现为冲刷。
④洞庭湖盆处于冲/淤临界平衡状态时的荆南三口平均流量、输沙率及含沙量分别为970.81m 3/s 、466.82kg/s 及0.481kg/m 3。
并认为，为增强湖泊调蓄功能，必须进一步优化三峡水库调度方式，合理调控下泄水沙量。
关键词：荆南三口；三峡水库；径流；输沙量；洞庭湖盆DOI:10.11821/dlxb2014030121引言实践证明，世界上一些河流上修建的大型水利水电工程，改变了下游天然的水文循环和泥沙输移过程，必然会引起水沙输移特性改变、河床或湖盆形态的调整[1-3]。
长江是我国第一大河流，近60年来，长江干流先后经历了调弦口堵口、下荆江系统裁弯及葛洲坝截流发电工程建设，与此同时湖南四水流域兴建大中小型水库13318座(截至2001年)[4]。
频繁的人类活动导致长江与洞庭湖水沙关系发生多次调整，直至20世纪90年代江湖关系才逐渐趋于稳定[5-7]。
2003年6月三峡水库开始蓄水运用，大坝拦截大量上游入库径流泥沙，如此以来，长江中下游河道水流挟沙能力不饱和[8]。
三峡水库蓄水调度运用以来，尤其是水库补水及正常蓄水调度运用方式下，清水下泄，其下游的荆江河道首当其冲，荆江河段水沙特性与输移过程发生新一轮的改变，而该河段江湖相通的洞庭湖盆必会做出较明显的冲床响应。
那么，受三峡水库不同蓄水阶段及不同调度方式影响,洞庭湖盆冲/淤会作何方69卷地理学报式和程度的响应？健康洞庭湖水沙过程应该调节在何种阈值范围内？这是目前人们所关注的问题。
国内外学者曾就洞庭湖区洪水灾害、荆江河道冲淤及江湖关系演变等方面展开了大量的研究[9-15]，然而对三峡水库不同运用方式下洞庭湖盆冲/淤响应及水库下泄水沙调控阈值等相关内容却鲜有研究。
鉴于此，本文试图运用三峡水库蓄水运用前后洞庭湖区主要控制站实测原型水沙资料，着重分析三峡水库调度运用后不同蓄水运用阶段及不同调度方式下洞庭湖盆泥沙冲/淤响应情况。
在此基础上,依据荆南三口多年逐月流量、输沙率与洞庭湖盆泥沙冲淤速率的相关关系，界定三峡水库在当前全面运行情景下水沙下泄的调控阈值。
显然，本项研究对于进一步优化三峡水库调度运用方式、科学治理洞庭湖延长湖泊寿命具有重要的实际参考意义。
2数据来源与研究思路2.1数据来源根据三峡水库与洞庭湖的水文联系，本文采集的实测水沙数据为：三峡水库2003年6月以来逐日入、出库水位流量由中国长江三峡集团公司网站(水情信息表)提供；1951年以来长江干流及洞庭湖区主要控制站每日8:00水位流量数据由湖北省水文水资源勘测局网站(河道报表)提供，并经过湖南省水利水电勘测设计研究总院提供的相应数据及湖南水文水资源勘测局网站(综合日报表)公布的数据进行验证，二者基本吻合；三峡水库蓄水运用前后(1951-2011)荆江及洞庭湖区各主要水文站逐月及典型年份逐日实测输沙率数据由水利部长江水利委员会、湖南省防汛抗旱指挥部及湖南省水利水电勘测设计研究总院提供，并经过历年水利部长江水利委员会编写的《长江泥沙公报》得到很好的验证；以上资料中流量资料为巡测而得的实时数据，而泥沙资料为各单位直接提供的已由河道断面实测含沙量换算得到的输沙率数据。
2.2研究思路根据三峡水库与洞庭湖水文联系揭示长江三峡水库出库径流与枝城控制站、荆南三口控制站的水力联系。
根据荆南三口与湖南四水控制站及城陵矶站逐月输沙率换算得到各月洞庭湖盆悬移质泥沙冲淤速率(由于资料限制，不考虑区间来沙情况)。
对比分析三峡水库不同蓄水阶段及不同调度方式下洞庭湖盆冲/淤情况。
在此基础上根据上游来水来沙率与湖盆冲/淤速率关系，换算得到洞庭湖盆处于冲淤临界平衡状态下上游下泄水沙的调控阈值。
3三峡水库与洞庭湖水文联系荆江段(长江枝城至城陵矶段)松滋、太平、藕池三口(以下简称三口)与湖南湘、资、沅、醴四水(以下简称四水)及洞庭湖共同构成了一个庞大而复杂的吞吐型湖泊系统(图1)。
三峡水库按正常设计水位175m运行时，预留防洪库容达221.5×108m3，控制流图1洞庭湖与长江荆江段水系图Fig.1Map of Dongting Lake and Jingjiang section ofthe YangtzeRiver4103期周永强等：三峡水库运行下洞庭湖盆冲淤过程响应与水沙调控阈值域面积约100×104km 2①，因而直接影响下游枝城站来水量。
长江过枝城后向荆南三(四)口分泄水沙，而荆江既是连接三峡水库及长江中游的纽带，又是沟通洞庭湖的水流通道，因而三峡水库下泄水沙量的增减与洞庭湖水文过程息息相关。
为论证洞庭湖与三峡水库的水文联系，我们通过点绘2011年7月1日至2012年8月14日每日8时三峡水库出库流量与宜昌站、宜昌站与枝城站流量关系(考虑黄陵庙站与枝城站之间时滞所做的剖分)，发现两两之间呈极显著线性相关(p <0.0001)，决定系数r 2可达0.994与0.994(期间部分日期枝城站流量资料未刊出)(图2、图3)，由于黄陵庙站与宜昌站距离约35km ，而宜昌站与枝城站间距离可达58km ，这期间仍存在时滞误差，也就是说在消除时滞因素的情况下，三峡水库出库流量与下游宜昌及枝城站流量之间的决定系数将会更高，这意味着三峡水库下泄流量直接决定下游枝城站来水量。
其中，三峡水库出库流量与宜昌站流量关系斜率为0.999，意味着该区段时滞误差、葛洲坝调节作用与区间来水情况在这里可以基本忽略。
宜昌站与枝城站区段干流两侧存在一定的区间汇流，理论上枝城来水量应略大于宜昌站径①水利部长江水利委员会：《长江中下游江湖关系及防洪有关情况的汇报》2006.4.图2三峡水库出库流量与宜昌站流量关系Fig.2Correlation between outbound flow rate of TGR and flow rate of Yichang station图3宜昌站流量与枝城站流量关系Fig.3Correlation between flow rate of Yichang andZhichengstations图4枝城流量与荆南三(四)口流量关系曲线Fig.4Correlation between flow rate of Zhicheng stationand the three outlets of southern Jingjiang river图5荆南三口(四)流量与输沙率关系曲线Fig.5Correlation between flow rate and sedimentdischarge rate of the three outlets of southern Jingjiang river41169卷地理学报流量，而两站流量关系斜率<1，这可能是由于该区段存在一定的时滞误差引起的。
我们通过点绘1951-2011年枝城站逐月流量与荆南三(四)口逐月流量关系，发现二次函数拟合效果较好，两者呈极显著正相关(p <0.0001)，其决定系数r 2可达0.859，这表明两者密切相关(图4)。
三峡工程截流前(1951-1998)荆南三口年均输沙量达14125.48×104t ，为洞庭湖区来沙量的81.53%，同期湖南四水多年平均来沙量仅为3198.31×104t ，且变幅不大，这意味着荆南三口来沙量的大小直接决定了洞庭湖盆泥沙冲淤量。
然而三口输沙量大小又与水流挟沙力息息相关，通过点绘荆南三口1951-2011年逐月流量与输沙量关系可知，发现二次函数拟合效果较好，两者呈极显著正相关(p <0.0001)，其决定系数r 2可达0.895(图5)，这表明荆南三口输沙量与其来水量关系密切。
再依据1951-2011年各时段荆南三口与湖南四水及湖泊出口城陵矶站逐年径流输沙量过程(逐年径流输沙过程未考虑时滞因素)，也可看出荆南三口径流量、输沙量及洞庭湖盆泥冲淤演变趋势大体一致，即三者均呈逐期波动下滑趋势。
三峡水库蓄水运用后的三个时段，荆南三口年输沙量及洞庭湖盆淤积量波动下滑趋势较为明显，而洞庭湖盆冲淤表现以淤积为主逐步过渡为以冲刷为主(图6)。
三峡水库蓄水运用后，荆南三口径流输沙量与洞庭湖盆泥沙冲淤量相关性较三峡水库运行前变幅趋大，这从侧面说明三峡水库蓄水运行后江湖关系发生新一轮调整。