鄱阳湖低枯水位变化及趋势性分析研究

喻中文，胡魁德

（江西省水文局，江西 南昌 330002）

0 引言

鄱阳湖是我国最大的淡水湖泊，位于江西省的北部、长江中游南岸，承纳赣江、抚河、信江、饶河、修水五大河（以下简称五河）及博阳河等支流来水，经调蓄后由湖口注入长江，是一个过水型、吞吐型、季节性湖泊。鄱阳湖不仅是长江中下游洪水的重要调蓄场所，同时也是长江流域生态系统的重要组成部分，是世界著名的湿地，在长江流域治理、开发与保护中占有十分重要的地位，对鄱阳湖生态经济区建设极为重要。

受三峡等长江上游干支流水库调度运用等人类活动及降雨等自然条件变化的影响，近年来鄱阳湖区出现了枯水时间提前、水位偏低、枯水持续时间延长的情况，不仅严重影响到湖区用水安全，严重制约湖区经济社会发展，而且对湖区水环境、湿地及水生态系统亦造成损害。

本文依据鄱阳湖区水位代表站历年水位观测资料，分析研究了鄱阳湖区水位代表站枯水期水位变化情况，并采用Mann-Kendall非参数检验（M-K检验）、Kendall秩次相关检验（Kendall检验）、Spearman秩次相关检验（Spearman检验）、线性回归趋势检验（LRT检验）等4种方法分析鄱阳湖湖口、星子、都昌、棠荫、康山等5个水位站的变化趋势。同时，分析了三峡水库蓄水和补水对湖区星子站水位变化的影响。

1 星子水位分析

星子水位站位于鄱阳湖入江水道中上游左岸，是水利部门水利公报数据采用的站点，为鄱阳湖水位控制站。在星子站1956～2012年57年实测资料系列中，有的年份枯水期自8、9月份就开始了，一般年份到次年2、3月份结束，特殊年份枯水期要延长到次年4、5月份才结束。为能准确地了解鄱阳湖枯水特征，以7月至次年6月划分年度，统计星子站各级枯水位出现时间和持续天数。星子站枯水[4]（水位10 m以下，此时鄱阳湖动态面积 1 317 km2，容积 26.0×108m3）和严重枯水[4]（水位8 m以下、6 m以下；水位8 m以下，此时鄱阳湖动态面积 600 km2，容积 14.0×108m3；水位 6 m 以下，此时鄱阳湖动态面积 248 km2，容积 8.5×108m3）出现时间提前、持续时间加长的特征明显（见表1），1956～2002年系列平均持续时间为136 d和79 d、12 d，而2003～2012年平均达 175 d和 106 d、20 d；如按年代统计，2003～2012年系列枯水持续时间则列6个年代的平均值之首。其中，2006年10m以下和8m以下持续时间分别达到277 d和156 d，2010年10m以下和8m以下持续时间分别达到216 d和166 d，分别列在57年系列中枯水持续时间最长的前两位。

表1 鄱阳湖星子站不同等级枯水位平均出现天数及时间统计表

根据星子站实测水位按年代进行统计，2002年前星子站10m以下水位最早出现时间为1970年9月1日，8m以下水位最早出现时间为1959年10月14日；2003～2012年星子站10m以下和8m以下水位最早出现时间均为2006年，分别为8月22日和9月28日，分别提前了10d和16d，这也是星子站57年系列中枯水出现时间最早的年份。

2 三峡水库蓄水前后鄱阳湖各水位站9月至次年3月水位变化

三峡工程采用“一级开发、一次建成、分期蓄水、连续移民”的建设方案，2003年6月蓄水至135.0 m，2008年11月蓄水至172.8 m，2009年6月30日，三峡电站26台机组首次实现全部同时并网发电，同年10月进行175.0 m试验性蓄水。2003年三峡水库开始蓄水运行，国内外专家、学者均将2003年定为三峡水库蓄水的开始时间，即2003年以前为三峡蓄水前，2003年后为三峡蓄水后。

以湖口、星子、都昌、棠荫、康山站为湖区水位代表站，分析各站9月～次年3月各月平均水位的变化（见表2）。图1、图2为三峡蓄水前后系列湖口站、星子站水位过程线的比较。

在三峡水库蓄水期间（9～10月），由于水库的蓄水导致干流流量减小，长江干流水位降低（表现为湖口水位降低），干流水位的降低导致鄱阳湖水快速流出，鄱阳湖区水位下降。由表2可以看出，鄱阳湖各水位站水位变化基本上遵循着入江水道水位整体下降较大，而都昌以上距离都昌越远其下降值越小的规律，这也说明了越往上游三峡水库蓄水的影响越小。

在三峡水库补水期（1～3月），干流流量增加，长江干流水位抬升，这使得湖口水位也相应抬升。从水位变化可以看出，在枯水期，由于五河来水较小，从上游到下游水位降低值越来越大，而由于三峡水库的补水长江干流水位有所抬高，也对入江水道水位有一定的顶托作用，使得在都昌附近水位降低值达到最大。

表2 鄱阳湖区各站9月～次年3月平均水位变化表m

在11月和12月间，三峡水库在11月中旬以后基本不会蓄水，而此时五河来水也较小，随着三峡水库对枯水补给的逐渐增加，对湖口站水位较1956～2002年有一定的抬升，这使得2003～2012年与1956～2002年水位的差值略低于星子站，湖口、星子、都昌、棠荫、康山站11月、12月份平均水位均降低，从水位变化值可以看出，由于五河来水较小，从上游至下游水位降低值越来越大，在都昌附近水位降低值达到最大。

图1 三峡蓄水前后湖口站9月～次年3月水位过程比较图

图2 三峡蓄水前后星子站9月～次年3月水位过程比较图

3 9月至次年3月各月平均水位变化趋势性分析

为了进一步了解鄱阳湖水位代表站水位演变的总体规律，本文采用Mann-Kendall非参数检验（M-K检验）、Kendall秩次相关检验（Kendall检验）、Spearman 秩次相关检验（Spearman检验）、线性回归趋势检验（LRT检验）4种方法分析鄱阳湖湖口、星子、都昌、棠荫、康山5个水位站1956～2012年9月至次年3月逐月平均水位的变化趋势，检验结果见表3。

从上述分析可见，由于三峡水库的蓄水运用，湖区水位出现了相应的趋势性变化，其中蓄水期间10月份由于蓄水量较大，湖口、星子、都昌、康山、棠荫站均出现显著降低的趋势，而9月份由于长江干流水位较高，表现不显著，11月份三峡蓄水影响到都昌站，表现出显

著降低趋势，都昌以上则表现不显著；在枯水期1～3月份，由于三峡水库的补水，使得湖口站水位呈现显著升高的变化，而湖口站水位抬高的作用难以影响到星子以上湖区水位，湖口以上各站月平均水位均无显著变化。

表3 鄱阳湖区水位长期变化趋势检验结果表

4 三峡水库蓄水和补水对星子站水位变化影响研究

三峡工程是在长江干流上兴建的大型水利枢纽工程。三峡水库的运行必然会对长江九江段流量与水位产生相应的影响，进而影响鄱阳湖出湖流量、水位和蓄水量。而鄱阳湖星子水位站处在鄱阳湖入江水道的上端，其水位受长江及鄱阳湖来水变化、入江水道泄流能力变化等因素的影响。本文仅就三峡水库蓄水和补水对星子站水位变化影响进行初步分析研究。

4.1 三峡蓄水对星子水位的影响

根据2008～2012年三峡水库蓄水运用对湖口水位的影响，利用近年来的湖口～星子站水位相关关系，得到三峡水库蓄水运用对星子站水位的影响见表4。

2008～2012年三峡蓄水期，因三峡水库蓄水导致湖口站水位下降，进而降低了星子站的水位，9月下旬平均降低 0.62 m、10 月份平均降低 1.09 m、11 月份平均降低 0.28 m。

4.2 三峡补水对星子水位的影响

根据2009～2012年三峡水库补水运用对湖口水位的影响，利用近年来的湖口～星子站水位相关关系，得到三峡水库补水运用对星子站水位的影响见表5。

2009～2012年1 ～2月枯水期，因三峡补水抬高湖口水位后，对星子水位降低有减缓作用。

表4 三峡水库2008～2012年蓄水对星子站水位影响表m

表5 三峡水库2009～2012年1～2月补水对星子站水位影响表 m

5 结语

三峡水库自2003年蓄水运用以来，鄱阳湖区枯水位显著降低、枯水出现时间大幅提前、枯水持续时间显著延长，湖区控制站普遍出现历史最低水位。对1956～2012年水位资料系列的趋势性分析表明，湖口、星子、都昌站10月和11月平均水位均已出现趋势性降低变化。

根据星子站实测水位资料，2008～2012年系列相比于 1956～2002年系列，9月下旬、10月、11月、平均水位分别降低了 0.62 m、1.09 m、0.28 m。 而在三峡水库补水期，因三峡补水抬高湖口水位后，对星子水位降低有减缓作用。

［1］ 闵 骞.鄱阳湖水位变化规律的研究［J］.湖泊科学，1995，7（3）：281-288.

［2］ 《鄱阳湖研究》编委会.鄱阳湖研究［M］.上海：科学出版社，1998.

［3］长江水利委员会水文局.三峡工程蓄水后长江中下游水文情势变化专题研究报告［R］.武汉：长江水利委员会水文局，2010.

［4］谭国良、郭生练、王 俊、吕孙云，等.鄱阳湖生态经济区水文水资源演变规律研究［M］.北京：中国水利水电出版社，2013.