长江中游荆江河段同流量-水位演化特征及驱动成因.pdf

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长江中游荆江河段同流量一水位演化特征及驱动成因柴元方，邓金运钤破，一，孙昭华钜逄，朱玲玲地理学报河道水位的调整直接影响河势稳定、航道水深、工农业取水及生态环境等。大型水库运行后，坝下游河道冲刷的同时引起水位调整，其枯水位过低使得航道碍航频发口，，洪水位过高则影响防洪安全Ａ饔蛩饨ㄉ枋侨死嗫7⒗盟试吹闹匾9こ檀胧建设后坝下游水沙输移、河道形态、水位调整等得到了持续关注。例如，意大利塔利亚门托河、皮亚韦河和布兰达河等水库建设后坝下游河段冲刷下切深度达】。尼罗河阿斯旺大坝胪】、科罗拉多河哥伦峡大坝”⒑航そ谒鈖统そ看蟀硬浮等建设后，已引起坝下游一定距离的河道同流量一枯水位呈现下降趋势。各河流同流量洪水位整。本文以长江中游荆江河段为对象，采用多项式拟合法，对比分析年间分级流量一水位变化特征，采用基于河流动力学原理的分离变量法，识别河道冲淤、下游控制水位及河床综合糙率等变化对分级流量一水位变化的影响程度。研究表明：年间，长江中游荆江河段同流量一枯水位呈下降趋势，年以来降幅增大；河道冲刷是引起同流量一枯水位下降的主控因素，河床综合糙率增加抑制了同流量一枯水位下降起到积极作用。—年间，荆江河段同流量一洪水位经历了先减小后增大的“凹”线型变化，年以前洪水特征为“高洪水流量一高水位”，年以来逐渐演化为“中大洪水流量一高水位”，同流量一洪水位特性发生转变；河床综合糙率增大是同流量一洪水位抬升的主控因素，河道冲刷抑制了同流量一下降溯源传递作用，其洪水流量一水位特性的转变，不利于减缓荆江河段的防洪压力。关键词：同流量一水位；时空演化；河道形态；长江中游第卷第年摘要：水库运行改变了坝下游水沙输移条件，在河道冲刷的同时，引起水位过程出现适应性调洪水位的抬升态势。在航道条件及防洪情势上，应重点防控近坝段沙质河段冲刷引起的水位．武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，武汉；そ被岢そ蒲г海武汉；煌ㄔ耸洳刻旖蛩斯こ炭蒲а芯克こ棠嗌辰煌ㄔ耸湫幸抵氐闶笛槭遥旖そ被崴木郑浜收稿日期：．．；修订日期：．—基金项目：国家重点研发计划；长江科学院水利部江湖治理与防洪重点实验室开放基金项目／／／还易匀豢蒲Щ鹣钅篘．疜．疜．疜籒琋作者简介：柴元方，男，浙江衙州人，博士生，主要从事气候变化与河流水文响应关系研究。猰簓甤通讯作者：杨云平，男，黑龙江绥化人，博士，从事水库下游水沙输移、地貌调整及河０堆荼涞认喙匮芯俊猰簓畉页琋骸．】／】琋籆
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芯糠椒ㄓ胧堇丛态势”，如年间汉口站年长江干线宜昌、枝城、沙市、监利和螺山站，以及洞庭湖松滋口、太的变化并不一致。德国条河流的观测表明，不同河流的洪水位变化趋势不一致，即使是在同一条河流的不同水文站，其洪水位也表现出不同的变化特征”；美国堪萨斯城年的洪峰流量小于年，其洪水位抬升约蝗抗こ淘诵幸岳矗そ游最高水位有所下降，同流量一洪水位未出现预期的下降态势【“”】，也有研究认为是增加／髁慷杂λ辉黾恿～这一数值增加至“”】。年与年比较，螺山站最大流量减小／位则升高啊保曜畲罅髁课／杂λ晃／杂λ幌陆．鱿至酥泻樗髁恳桓咚坏南窒蟆Ｒ延研究表明，水库下游河道冲刷过程中，同流量洪水位、枯水位表现出不同的演化特征。河道水位变化主要与水库调蓄、河道冲淤翁、河床阻力诼及流域人类活动等有关。，。一般认为，河道冲刷会一定程度降低水位哟膊诼试黾踊嵋种扑幌降进程，引起河床阻力增加的因素主要有岸滩植被覆盖与茂盛程度、河床粗化及人类活动等一。，笔苌舷掠慰刂扑坏挠跋炜诓，不同河段表现出明显的差异性∞Ｈ缑国堪萨斯城旰樗饕S敫咛仓脖幻⒂泄亍Ｈ死嗷疃矫妫ヌ骞こ潭运坏影响较小，多项工程的累积作用会一定程度壅高洪水位口。荆江河段是长江中游航道治理及防洪的重点河段，水位的变化得到了持续关注。年以来，重点分析了长江中游河道水位与河道冲刷、河床阻力、典型人类活动等的关联性睁”，保延谐晒猩形戳炕识别河道冲淤、河床糙率及下游控制水位等变化对同流量一水位的贡献。本文收集年长江中游荆江河段各水文站流量一水位数据，采用多项式法拟合出水位一流量关系曲线，分析荆江河段同流量一洪、枯水位的变化特征，利用分离变量法，分析计算河道冲刷、下游控制水位调整与河床综合糙率变化对水位变化的贡献。研究区域及数据来源研究河段为三峡大坝下游宜昌一螺山河段，河道全长约，包含宜昌一枝城段、荆江河段。研究河段内自上至下分布有宜昌、枝城、沙市、监利和螺山站长江南岸自上至下分布有松滋口、太平口和藕池口，分长江水进入洞庭湖，洞庭湖在七里山附近人汇长江。平口、藕池口和城陵矶站的逐日流量数据来源于长江水利委员会水文局；年月、年月和年月比例尺为的宜昌一螺山段地形图来源于长江水利委员会水文局和长江航道局。为分析三峡工程不同运行阶段、河道形态、河床糙率等综合因素变化对流量一水位关系的影响，本文将年划分为年、—年和年鍪倍巍研究方法与